Предохранительная фрикционная муфта

.8)идетельство СССР16 О 7/02, 1988,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи крутящего момента ограниченной величины, и является усовершенствованием основного авт. св. М 1553770. Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств путем обеспечения автоматического возврата элементов муфты в исходное положение. Нажимной диск (НД) 4 связан с отжимной втулкой (В) 6, подпружиненной относительно НД 4 посредством пружины (П) 10. Между упорным диском 7 и отжимной 2 В 6 размещены в гнездах 8 переменной глубины шарики 9. Прижатие фрикционных пар осуществляется П 17, усилие которой передается на НД 4 через упорную В 12. Шарики 14, расположены в гнездах В 12 и опираются на торцовую поверхность 15 НД 4, на которой выполнены ответные гнезда. Центробежные грузы 19 размещены между опорным 20 и нажимным 18 элементами, Крутящий момент на отжимной В 6 при смещенном положении шариков 9 от оси симметрии гнезд 8 больше момента на НД 4 при отжатом элементе 18 и меньше последнего при смещенном положении грузов 19. При перегрузке НД 4 поворачивается, что сопровождается отходом вправо В 6 и сжатием П 10. Шарики 14 ф попадают в гнезда 16, выполненные на торцовой поверхности НД 4, что приводит к ослаблению сжатия П 17; После остановки муфты П 10, воздействуя на бтжимную В 6, возвращает ее вместе с НД 4 в исходное Я положение. 1 з,п. ф-лы, 3 ил,Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи крутящего момента ограниченной величины, и является усовершенствованием изобретения по авт, св, М 1553770.Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств путем обеспечения автоматического возврата элементов муфты в исходное положение,На фиг, 1 показана предохранительная фрикциониая муфта, принципиальная кинематическая схема; на фиг, 2 - нажимное устройство; на фиг, 3 - отжимное устройство,Предохранительная фрикционная муфта содержит соосно размещенные ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, связанные фрикционным диском 3, Нажимной диск 4 установлен на полумуфте 1 свободно и связан при помощи направляющей шпонки 5 с отжимиой втулкой 6, имеющей возможность перемещения в осевом направлении, Между упорным диском 7 полумуфты 1 и отжимной втулкой 6 размещены в гнездах 8 переменной глубины отжимные тела качения в виде шариков 9, образующих отжимное устройство. Отжимная втулка 6 подпружинена относительно нажимиого диска 4 посредством пружины 10, которая должна иметь начальное усилие затяжки.При помощи направляющей шпонки 11 упорная втулка 12 связана в окружном направлении с полумуфтой 1, а значит, и с упорным диском 7 и имеет возможность перемещения в осевом направлении относительно полумуфты 1, В гнездах 13 упорной втулки 12 размещены нажимные тела 14 качения в виде шариков, а на обращенной к упорной втулке 12 торцовой поверхности 15 иажимиого диска 4 выполнены ответные гнезда 16 под шарики 14, смещенные относительно гнезд 8 переменной глубины отжимной втулки 6 на величину, равную половине окружного шага размещения гнезд 8 и 16, что образует нажимное устройство, Прижатие фрикционных поверхностей фрикциоииого 3, нажимного 4 и упорного 7 дисков осуществляется при помощи регулируемой иажимиой пружины 17, установленной между упорной втулкой 12 и нажимным элементом 18 центробежного нажимного устройства, Крутящий момент на отжимной втулке 6 при смещенном положении отжимных тел качения в виде шариков 9 от оси симметрии соответствующих им гнезд 8 переменной глубины больше момента на нажимном диске 4 при отжатом положении нажим ного элемента 18 и меньше последнего укаэанного момента при смещенном положении центробежных грузов 19,Центробежные грузы 19 могут быть раэме.цены между установленным с возможностью вращения и осевого перемещения нажимным 18 и жестко закрепленным опор ным 20 элементами, По крайней мере одиниз указанных последних элементов 18 и 20 может быть выполнен с наклонной контактирующей с центробежными грузами 19 в виде шариков поверхностью 21, а также с 10 расположенным с воэможностью взаимодействия с грузами 19 ограничителем 22 их радиального перемещения,Опорный элемент 20 может быть установлен с возможностью осевого переме щения с его фиксацией в любомпромежуточном положении. Этим обеспечивается регулировка силы сжатия пружины 17 и, следовательно, величины предельного крутящего момента, передаваемого муфтой.20 Шарики 19 могут быть размещены в сепараторе (не показан), закрепленном на полу- муфте 1, либо в радиальных пазах (не показаны), выполненных в опорном 20 или в нажимном 18 элементах. В последнем слу чае иажимной элемент 18 должен быть связан в окружном направлении с полумуфтой 1, например, посредством направляющей шпонки (не показана), Наклонная поверхность 21 может быть выполнена в виде ко нуса, образующего расширяющуюся от осивращения муфты полость 23, Наклонная поверхность 21 может быть выполнена на опорном элементе 20. В этом случае нажимной элемент может быть выполнен с пло ской рабочей поверхностью.Величина угла у между рабочей поверхностью гнезд переменной глубины 8 отжимного устройства и осевой плоскостью может быть определена из следующего не равенства:йегйп 1, с . йрГр й 1 Р йср)1 + йс 1 яф "Ийпрс -1Вещая- р)г щр в р р где Р - сила сжатия нажимной пружины 17;45 Епр 1 - сила сжатия пружины 10;Вср - средний радиус трения фрикционного диска 3;В - радиус окружности, на которой расположены нажимные тела 14 качения;50 г - расстояние от оси муфты до отжимных тел 9 качения;К 1 - радиус наружной поверхности отжимиой втулки 6;Р - угол между рабочей поверхностью 55 ответных гнезд 16 иажимного диска 4 и осевой плоскостью муфты;1 - коэффициент трения между фрикциониыми поверхностями фрикционного 3,нажимиого 4 и упорного 7 дисков;45 50 55 1 - коэффициент трения в подвижных соединениях муфты;р - угол трения.Фрикционный 3, нажимной 4 и упорный 7 диски могут быть выполнены при необходимости из закаленной стали или чугуна.Предохранительная муфта работает следующим образом,В статическом положении шарики 14 контактируют с выступами нажимного диска 4. Шарики 19 под действием силы сжатия пружины 17 и наклонной поверхности 21 нажимного элемента 18 занимают положение, изображенное на фиг, 3, В период разгона муфты шарики 19 смещаются в радиальном направлении под действием центробежной силы и, воздействуя на наклонную поверхность 21 нажимного элемента 18, перемещают его влево, что сопровождается увеличением деформации пружины 17 и соответствующим этому возрастанию силы прижатия фрикционных поверхностей фрикционного 3, нажимного 4 и упорного 7 дисков друг к другу, Одновременно с этим нажимной диск 4 поворачивается относительно полумуфты 1 под действием момента сил трения, вместе с ним поворачивается и отжимная втулка 6, связанная с диском 4 шпонкой 5. В результате этого на шариках 9 возникает распорная сила, стремящаяся отжать вправо втулку 6, чему препятствует пружина 10. При передаче крутящего момента, не превышающего по величине номинального, отжатие вправо втулки 6 невелико либо вообще отсутствует. Это означает. что распорная сила не превышает силу сжатия пружины 10 и силу трения на шпонке 5, Укаэанное условие обеспечивается соответствующим подбором параметров пружины 10 и отжимного кинематического устройства.Вследствие того, что начальная сила сжатия пружины 17 меньше силы, необходимой для передачи номинального крутящего момента, в начальный период разгона муфты возможно проскальзывание фрикционных поверхностей дисков 3, 4 и 7, если пуск муфты происходит под нагрузкой, т.е, к полумуфте 2 приложен момент сил сопротивления, равный номинальному крутящему моменту,Сила сжатия пружины 17 при работе муфты равна усилию предварительной затяжки и дополнительному усилию, создаваемому центробежным нажимным устройством, и оп ределяет величину номинального крутящего момента, Действующая на втулку 6 распорная сила шариков 9 передается на нажимной диск 4 через 5 10 15 20 25 30 35 40 пружину 10 и за счет трения на шпонке 5, и уменьшает фактическую силу прижатия фрикционных поверхностей дисков пропорционально величине передаваемого крутящего момента посредством нажимного диска 4,При возрастании передаваемой нагрузки нажимной диск 4 смещается в окружном направлении относительно полумуфты 1, что приводит к перемещению вправо втулки 6, дополнительному сжатию пружины 10, уменьшению силы прижатия фрикционных поверхностей дисков 3, 4 и 7. Одновременно с этим шарики 14. перекатываясь по торцовой поверхности 15 нажимного диска 4, попадают в гнезда 16 последнего, в результате чего упорная втулка 12 перемещается влево, уменьшая при этом силу сжатия пружины 17, Нажимной элемент 18 при этом удерживается на месте, а шарики 19 упираются одновременно в наклонную поверхность 21 элемента 18 и в ограничитель 22 их радиального перемещения, В результате этого усилие прижатия фрикционных поверхностей дисков 3, 4 и 7 резко уменьшается, что повышает точность срабатывания муфты и уменьшает износ поверхностей трения,При остановке муфты уменьшается центробежная сила шариков 19, в результате чего нажимной элемент 18 перемещается вправо под действием силы сжатия пружины 17, а шарики 19 смещаются в направлении к оси вращения муфты, Вследствие этого происходит уменьшение силы сжатия пружины 17. Пружина 10, воздействуя на отжимную втулку 6, создает благодаря наклонным участкам гнезд 8 переменной глубины под шарики 9 вращающий момент, возвращающий нажимной диск 4 и втулку 6 в исходное положение, при этом шарики 14 занимают положение согласно фиг. 3, а упорная втулка 12 перемещается вправо, сжимая пружину 17 на величину, равную глубине гнезд 16 нажим ного дис ка 4. В дальнейшем работамуфты при включении происходит аналогично описанному. Формула изобретенияПредохранительная фрикционная муфта по авт. св, М 1553770, о т л и ч а ющ а я с я тем, что. с целью повышения эксплуатационных качеств путем обеспечения автоматического возврата элементов муфты в исходное положение, она снабжена центробежным нажимным устройством с нажимным элементом и центробежными грузами, установленными на ведущей полуЗаказ 3396 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина,муфте с контактом его нажимного элемента с регулируемой нажимной пружиной, причем крутящий момент на отжимной втулке при смещенном положении отжимных тел качения от оси симметрии соответствующих им гнезд переменной глубины больше момента на нажимном диске при отжатом положении нажим%ого элемента и меньше последнего упоМйутого момента при смещенном положении центробежных грузов. 2, Муфта по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что центробежные грузы размещены между,установленным с возможностью вращения и осевого перемещения нажимным и 5 жестко закрепленным опорным элементами, по меньшей мере один иэ которых выполнен с наклонной контактирующей с центробежными грузами поверхностью, а также с расположенным с воэможностью 10 взаимодействия с последними ограничителем их радиального перемещения,