Предохранительная фрикционная муфта

(51) 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВ ССР84.ССР88.ФРИКЦИОН ние переда- . Сущность аны фрикцииной между ны.(57) Использование: ограничеваемого крутящего моментаизобретения: полумуфты связонным диском, зажатым пруж Изобретение относится к машиностроею, а именно к устройствам для передачи утящих моментов ограниченной величиИзвестна предохранительная фрикционная муфта, содержащая две полумуфты, связанные фрикционными дисками, отжимной узел, упорную втулку, связанную в окружном направлении с упорным диском, и нажимные тела качения, расположенные в гнездах упорной втулки и в ответных гнездах, выполненных на обращенной к упорной втулке торцовой поверхности нажимного диска,Муфта имеет невысокую долговечность вследствие интенсивного износа фрикционных поверхностей дисков при буксовании.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является предохранительная фрикционная муфта, содержащая соосные ведущую и ведомую полумуфты, связанные упорным и нажимным дисками, Отжимной узел содержит шарики, размещенные в гнездах переменной глубины между упорным диском и подпружиненной относительно нажимного диска отжимной втулкой, Шарики нажимного узла размещены в гнездах нажимной втулки и опираются на упорную втулку, имеющую гнезда с отверстиями под этим шарики, через которые они контактируют с опорным диском. Последний связан в осевом направле)(ии с нажимным диском, Нажимная втулка расположена между упорной втулкой и нажимным диском и подпружинена указанной пружиной относительно последнего, 2 ил. фрикционным диском, размещенным между жестко закрепленным на ведущей.полумуфте упорным и установленным.с возможностьк) относительно нее вращения и осевогоперемещения нажимным дисками, нажим ную втулку, установленную с возможностью фь осевого относительно ведущей полумуфты Я перемещения, подпружиненнь)е относи- (Л тельно нажимного диска и установленные с ф возможностью осевого относительно него перемещения отжимную и упорную втулки, нажимной узел, включающий нажимные тела качения, расположенные в выполненных с равным по окружности шагом гнездах на- - ф жимной втулки с возможностью взаимодействия с аналогично расположенными гнездами упорной зтулки, отжимной узел, включающий отжимные элементы в виде тел качения, размещенные в выполненных также с равным по окружности шагом гнездах переменной глубины, выполненных на упорном диске и отжимной втулке, при этомгнезда последней смещены относительно гнезд упорной втулки на величину, равную половине окружного шага размещения этих гнезд.Недостатком муфты является невысокая долговечность вследствие износа фрикционных пар в процессе их взаимного проскальзывания.Цель изобретения - повышение долговечности муфты путем уменьшения износа фрикционных пар в процессе их взаимного проскальзывания,Поставленная цель достигается тем, что предохранительная фрикционная муфта, содержащая соосные ведущую и ведомую полумуфты, связанные по меньшей мере одним фрикционным диском, размещенным между жестко закрепленным на ведущей полумуфте упорным и установленным с возможностью относительно нее вращения и осевого перемещения нажимным дисками, нажимную втулку, установленную с возможностью осевого относительно ведущей полумуфты перемещения, подпружиненные относительно нажимного диска и установленные с возможностью осевого относительно него перемещения отжимную и упорную втулки, нажимной узел, включающий нажимные тела качения, расположенные в выполненных с равным по окружности шагом гнездах нажимной втулки с возможностью взаимодействия с аналогично расположенными гнездами упорной втулки, отжимной узел, включающий отжимные элементы в виде тел качения, размещенные в выполненных также с равным по окружности шагом гнездах переменной глубины, выполненных на упорном диске и отжимной втулке,при этом гнезда последней смещены относительно гнезд упорной втулки на величину, равную половине окружного шага размещения этих гнезд, снабжена опорным диском, который связан в осевом направлении с нажимным диском, гнезда упорной втулки выполнены с отверстиями с возможностью взаимодействия нажимных тел качения с опорным диском, нажимная втулка расположена между упорной втулкой и нажимным диском, причем нэжимные тела качения расположены с учетом следующего соотношения;й г сна арфгде Й - радиус окружности, на которой расположены нажимные тела качения;г - радиус окружности, на которой расположены отжимные элементы;а,ф - величины углов соответственно между боковыми поверхностями гнезд отжимной и упорной втулок и осевой плоскостью, проходящей через. центр соответствующего отжимного элемента и нэжимноготела качения,Нафиг, 1 изображена принципиальная5 схема, предохранительной фрикционноймуфты; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг, 1.Предохранительная фрикционная муфта содержит соосные ведущую 1 и ведомую2 полумуфты, связанныефрикционным дис 10 ком 3, который расположен между жесткозакрепленным на полумуфте 1 упорным иустановленным с возможностью вращенияи осевого относительно полумуфты 1 перемещения нажимным 4 диском, Последний15 связан посредством шпанки 5 с отжимнойвтулкой 6, подпружиненной относительнонажимного диска пружиной 7. Отжимнаявтулка 6 имеет возможность вращения относительно полумуфты 1 и перемещения отно-,20 сительно последней и нажимного диска 4 восевом направлении,Отжимные тела качения в виде шариков8 размещены в гнездах переменной глубины, выполненных нэ упорном диске и от 25 жимной втулке 6 (фиг, 2), Отжимная втулка6, пружина 7 и шарики 8 образуют отжимнойузел,Прижатие фрикционного дйска 3 к упорному и нажимному 4 дискам осуществляется30 посредством пружины 9, расположенноймежду нажимным диском 4 и связанной посредством шпонки 10 с полумуфтой 1 нажимной втулкой 11, имеющей возможностьосевого перемещения относительно полу 35 муфты 1, В аксиальных цилиндрическихгнездах нажимной втулки 11 размещены нажимные тела качения в виде шариков 12,зафиксированные от выкатывания из гнезд.Шарики 12 опираются на связанную по 40 средством шпонки 13 с нажимным диском 4упорную втулку 14, имеющую возможностьвращения относительно полумуфты 1 и осевого относительно нажимного диска перемещения. Кроме того, упорная втулка 1445 имеет возможность осевого перемещенияотносительно полумуфты 1.На торцовой поверхности нажимногодиска 4 закреплена крышка 15, в которуюввернуты регулировочные винты 16. Концы50 винтов 16 упираются в опорный диск 17.имеющий возможность осевого относительно нажимного диска 4 и полумуфты 1 перемещения.Упорная втулка 14 опирается на регули 55 ровочный элемент 18, На упорной втулке 14выполнены гнезда под шарики 12 в видесквозных отверстий конической формы.Толщина упорной втулки 14 в зоне гнезд ивеличина осевого зазора между упорнойвтулкой и опорным диском 17 в сумме долВеличина Е 17 равнаЕ 17 = Е 9 - Ео .(2)Величина силы Ео определяется следующим образомТЕо= - т 9 р,й(3)где Т - крутящий момент, действующий нанажимной диск со стороны отжимного узла; жны быть меньше величины осевого зазора между нажимной 11 и упорной 14 втулками, Гнезда отжимной втулки 6 смещены относительно гнезд упорной втулки 14 на величину, равную половине окружного шага размещения последних.Муфта работает следующим образом; Параметры отжимного устройства выбираются такими, чтобы при передаче крутящего момента, не превышающего номинальный, поворот нажимного диска 4 относительно упорного диска не приводил к попаданию шариков 12 в гнезда упорной втулки 14.При перегрузке нажимной диск 4 поворачивается относительно упорного диска, что приводит к перемещению вправо отжимной втулки б и сжатию пружины 7. В результате этого шарики 12 попадают в гнезда упорной втулки 14 и опираются на опорный диск 17,Вследствие этого нажимной диск 4 начинает воспринимать усилие пружины 9 справа. Сила прижатия нажим- ного диска 4 к фрикционному диску 3 становится равной нулю и нажимной диск под воздействием пружины 7 перемещается вправо до тех пор, пока шарики 12 не начнут упираться в гнезда упорной втулки 14 либо нажимная втулка 11 - в упорную втулку 14, что зависит от соотношения величин осевых зазоров между этими элементами. Перемещение нажимного диска 4 прекращается и он под воздействием вращающего момента, создаваемого отжимным узлом, стремится возвратиться в исходное положение, чему препятствует вращающий момент, создаваемый нажимным узлом.Таким образом, при срабатывании муфты происходит разъединение фрикционных поверхностей, что уменьшает их износ-и повышает долговечность муфты,Для удержания нажимного диска 4 в отведенном от фрикционного диска 3 положении должно выполняться условиеЕ 7Еэ - Е 17(1) где Е 7 - сила сжатия пружины 7 для указанного. положения;Еэ - то же, для пружины 9;Е 17- сила давления между шариками 12 и опорным диском 17 в указанный период времени. В - радиус окружности, на которой расположены шарики 12;Р - угол между боковой, поверхностьюгнезда упорной втулки 14 и осевой плоско 5 стью, проходящей через центр шарика 12,НоТ= Е 7 ГС 1 Яа, . (4)где г - радиус окружности, на которой расположены шарики 8;10 а - угол между боковой поверхностьюгнезда переменной глубины отжимной втулки б и осевой плоскостью муфты, проходящей через центр шарика 8.Решение неравенства (1) с учетом (2), (3)15 и(4) даетВ г сна 1 цф . (5)Полученное неравенство отражает условие удержания нажимного диска 4 в выключенном положении, исключающем20 износ фрикционных поверхностей.После остановки муфты поворотом нажимного диска 4 в соответствующем направлении обеспечивается возвратэлементов муфты в исходное положение.25 При этом параметры элементов муфты, вчастности соотношение усилий пружин 7 и9, выбираются такими, чтобы для поворотанажимногодиска вручную достаточно былобы приложить небольшое усилие (3-5 кг),30 Это.обеспечивается подбором соответствующих величин углов а ИР, а также величинЙ и г, не выходя при этом за рамки условия(5),Настройка муфты производится путем35 осевого перемещения упорной втулки 14при помощи регулировочного элемента 18.Одновременно с этим осуществляется соответствующее осевое перемещение опорно/го диска 17 посредством регулировочных40 винтов 16. Муфта может быть выполнена вмногодисковом варианте.Использование изобретения позволяетповысить долговечность муфты за счет снижения износа фрикционных поверхностей.45 Формула изобретенияПредохранительная фрикционнэя муфта, содержащая соосные ведущую и ведомую полумуфты, связанные по меньшеймере одним фрикционным диском, разме 50 щенным между жестко закрепленным наведущей полумуфте упорным и установленным с возможностью относительно нее вращения и осевого перемещения нажимнымдисками, нажимную втулку, установленную5 с возможностью осевого относительно ведущей полумуфты перемещения, подпружиненные относительно нажимного диска иустановленные с возможностью осевого относительно него перемещения отжимную и1743547 Составитель М.ШишкареТехред М,Моргентал орректор МЛожо Редактор ола Заказ 2272 Тираж Подписное ИНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 упорную втулки, нажимной узел, включающий нажимные тела качения, расположенные в выполненных с равным по окружности шагом гнездах нажимной втулки с возможностью взаимодействия с аналогично рас положенными гнездами упорной втулки, отжимной узел, включающий отжимные элементы в виде тел качения, размещенные в вйполненных также с равным по окружности шагом гнездах переменной глубины, вы полненных на упорном диске и отжимной втулке, при этом гнезда последней смещены относительно гнезд упорной втулки на величину, равную половине окружного шага размещения этих гнезд, о т л и ч а ю щ а я-"15 с я тем, что, с целью повышения долговечности путем уменьшения износа фрикционных пар в процессе их взаимного проскальзывания, она снабжена опорным20 диском, который связан в осевом направлении с нажимным диском, гнезда упорной втулки выполнены с отверстиями с возможностью взаимодействия нажимных тел качения с опорным диском; нажимная втулка расположена между упорной втулкой и нажимным диском, причем нажимные тела качения расположены с учетом соотношенияВг с 1 ца 1 дфгде В - радиус окружности, на которой расположены нажимные тела качения;г - радиус окружности, на которой расположены отжимные элементы;й,ф - величины углов соответственно между боковыми поверхностями гнезд отжимной и упорной втулок и осевой плоскостью, проходящей через центр соответствующего отжимного элемента и нажимного тела качения.