Предохранительная муфта

ОП ИСАН И Е 1 н 617637ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республикем заявкиприсоеди Государстееннын камите Совета Министров ССС 3) Приоритет3) Опубликовано 30.07 ллетень2 3) УДК 621.825,55) Дата опубликования описания 19.07.7 2) Авторы 54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА наиболее близкой сущности и Данная муфта являетим решением по техничостигаемому эффекту. 1Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях машин для предохранения их деталей от поломок при перегрузках.Известна предохранительная муфта, содержащая ведущий и ведомый валы с торцовыми зубьями, поджатыми друг к другу продольной пружины 11.Эта муфта обладает следующими недостатками. Спиральная пружина имеет восходящую характеристику, т. е, обладает свойством, при котором с увеличением прогиба пружины увеличивается усилие сопротивления. Поэтому пружина рассчитывается таким образом, чтобы ее сопротивление, 15 равное размыкающей силе от предельно допустимой нагрузки на трансмиссию, возникало в конце пути размыкания муфты, потому что при возникновении его раньше нагрузка в трансмиссии до конца пути размыкания превысит допустимую и разрушит трансмиссию. Но при таком техническом решении усилие сопротивления пружины на всем пути размыкания муфты меньше размыкающей силы от нормальных нагрузок, поэтому в процессе работы при нормальных нагрузках происходит большое количество неполных циклов размыканий и замыканий муфты, т. е, взаимных перемещений зубьев под нагрузкой, что вызывает быстрый их ЗО износ. При превышении допустимой нагрузки муфта размыкается, однако, не обладая возможностью фиксации разомкнутого положения, после поворота ведущего вала на некоторый угол стыковавшиеся торцы вершин зубьев расходятся, и под действием пружины зубья снова входят в зацепление, и цикл повторяется, Такой высокочастотный процесс размыканий и замыканий под нагрузкой приводит к поломкам или преждевременному износу вершин зубьев муфты. Наличие одной пружины затрудняет выполнение рациональной компоновки предохранительной муфты для трансмиссий, передающих большие нагрузки, так как при этом пружина приобретает значительные размеры.Известна предохранительная муфта, содержащая корпус с размещенными в нем соосными валами, связанными торцовыми зубьями, поджатыми продольной пружиной, установленной на ведомом валу, на установочных штырях кольца которого закреплены одни из концов предварительно сжатых по. перечных пружин, установленных под ост. рым углом к продольной пружине 12.В этой муфте устранены недостатки вышеуказанной муфты, однако путь размыкания в ней является прямой функцией угла наклона поперечных пружин (см. фиг. 2), поэтому при установке поперечных пружин с повышенным углом наклона для получения требуемой суммарной осевой составляющей их усилий увеличивается величина размыкания муфты, а следовательно снижается ее быстродействие, При установлении требуемой величины пути размыкания муфты уменьшается угол наклона поперечных пружин и при этом уменьшается суммарная осевая составляющая их усилий и увеличивается суммарная радиальная составляющая, которая носит вредный характер, так как бесцельно нагружает наружную обойму подшипника внутренних опор этих пружин.Целью изобретения является увеличение нагрузочной способности муфты путем повышения осевого усилия поперечных пружин без снижения скорости размыкания полумуфт.Это достигается тем, что предлагаемая муфта снабжена закрепленными в корпусе цапфами и смонтированными на них с возможностью качания гильзами, при этом установочные штыри кольца выполнены сферическими, а поперечные пружины помещены в гильзах и связаны с ними свободными концами.На фиг. 1 схематически изображена муфта, общий вид; на фиг. 2 - схема расположения поперечных пружин.Муфта содержит корпус 1, закрепляемый на раме или станине машин, крышку 2, ведущий 3 и ведомый 4 валы с торцовыми зубьями 5, установленное на ведомом валу 4 кольцо 6 со сферическими установочными штырями 7, подшипник 8, запрессованный в кольцо 6. Валы 3 и 4 поджаты предварительно сжатой продольной пружиной 9. На корпусе 1 смонтированы гильзы 10 с закрытыми с одной стороны торцами на цапфах 11. В гильзах помещены предварительно сжатые поперечные пружины 12, одни концы которых упираются в гильзы 10, а другие закреплены на сферических установочных штырях. Для включения муфты и вала 13 трансмиссии, имеющего шлицевой наконечник 14, имеется вилка 15. Поперечные пружины установлены наклонно к оси продольной пружины (углы а - при включенной муфте и а - при разомкнутой) таким образом, что в положении полностью включенной муфты (величина размыкания Х=О) равнодействующая Р, их усилий по направлению совпадает с усилием Р, продольной пружины и суммарное усилие йо=Ро+Ро системы продольной и поперечных пружин равно размыкающей силе от предельно допустимой нагрузки, а в положении полностью разомкнутой муфты (Х=1) равнодействующая Р, усилий поперечных 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 пружин направлена в сторону, противоположную направлению усилия продольной пружины Рь и по абсолютной величине больше последней, т. е. суммарное усилие системы продольной и поперечных пружин равно Р, - Р,= - Я,. При этом система пружин обладает нисходящей характеристикой - положительной в начале (Х=О) и отрицательной в конце пути размыкания муфты (Х=1), т. е. усилие Я сопротивления системы пружин снижается по мере деформации их в направлении размыкания муфты и в конце размыкания становится отрицательным, принимая направление размыкания муфты.При работе машины на нормальных нагрузках равнодействующая усилий продольной 9 и поперечных 12 пружин удерживает муфту во включенном положении, т. е. когда ведомый вал 4 соединен с ведущим валом 3 с помощью торцовых зубьев 5. Крутящий момент от двигателя через ведущий вал 3, ведомый вал 4 и вал 13 трансмиссии передается на рабочий орган машины. При появлении в трансмиссии нагрузки, превышающей предельно допустимую, на наклонных зубьях 5 ведущего вала 3 появляется размыкающая сила, превышающая усилие сопротивления системы пружин, поэтому под ее воздействием зубья ведомого вала 4 выходят из зацепления, размыкая трансмиссию. При этом шлицевой конец ведомого вала 4 перемещается в шлицевом наконечнике 14 вала 13 трансмиссии. Благодаря нисходящему виду характеристики системы пружин размыкание муфты происходит наподобие выстрела, т. е. с большой скоростью, что обеспечивает надежную защиту деталей трансмиссии от поломок при перегрузках, Благодаря отрицательному виду характеристики системы пружин в конце пути размыкания муфты обеспечивается самофиксация муфты в разомкнутом положении.После устранения причины перегрузки трансмиссии с помощью вилки 5 производится включение муфты в рабо:ее положение.Благодаря установке поперечных пружин с возможностью качания их вокруг точек О, расположенных на участках между концами пружин (на цапфах), при постоянных значениях длины 1. поперечных пружин (см. фиг. 2), их предварительного натяга и пути 1 размыкания муфты в описываемой муфте углы наклона поперечных пружин и суммарные осевые усилия последних имеют большие величины, следовательно обеспечи. вается требуемое усилие системы пружин без снижения быстродействия муфты.Установка внутренних концов поперечных пружин на сферических установочных шты. рях исключает изгибы пружин при включе. нии и размыкании муфты, повышая срок службы пружин.Формула изобретения Предохранительная муфта, содержащая корпус с размещенными в нем соосными валами, связанными торцовыми зубьями,под жатыми пружинами, поперечными и продольной, установленной на ведомом валу, на установочных штырях кольца которого закреплены одни из концов предварительно сжатых поперечных пружин, установленных 10 под острым углом к продольной пружине, отличающаяся тем, что, с целью увеличения нагрузочной способности путем повышения осевого усилия поперечных пружин,она снабжена закрепленными в корпусе цапфами и смонтированными на них с возможностью качания гильзами, при этом установочные штыри кольца выполнены сферическими, а поперечные пружины помещены в гильзах и связаны с ними свободными концами. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. В. С. Поляков и И. Д. Барбаш, Муфты, Л., Машиностроение, 1973, с. 273, р. 195.2. Авторское свидетельство СССР447531, кл. Р 160 7/04, 1973.617637 Составитель инова Коррек Техр елен ина ПодписСР аказ 1369/5 Изд. Мз 5НПО Государственпогпо делам113035, Москва дактор Т, Морозо 3 Тираж 1198о комитета Совета Министровизобретений и открытийЖ, Раушская наб д. 4/5 пография, пр. Сапунова