Фрикционная муфта

2) Авторыизобретения 10. М, Жедь, Г. В, Маринин и М. А, Шиманович 1) Заявитель 4) ФРИКЦИОН УФТ спечивает5 Изобретение,относится к машиностроенийги может быть использовано в станкостроении.Известна фрикционная муфта, содержыцаядве полумуфты, взаимодействующие черезконическую поверхность 11.Однако известная муфта не обенеобходимой точности,Известна фрикционная муфта, содержащаядве полумуфты с коническими фрикционнымиповерхностями и привод относительного осево.го перемещения полумуфт 2),Однако известная муфта имеет сложнуюконструкцию, завышенные габариты и ограни.чеиные эксплуатационные свойства.Цель изобретения - упрощение конструк 1ще,уменьшение габаритов и повышение эксплуатационных свойств.Поставленная цель достигается тем, что муфта снабжена двумя упорными дисками, закрепленными по обе стороны от конических поверхностей на внутренней полумуфте, а в ней выполнены каналы для подвода между коническими поверхностями рабочей среды, образу.ющей совместно с последними и упорными дне. ками гидростатический подшипник при отклю.чении полумуфт, при этом привод относитель.ного их перемещения выполнен в виде парыпоршень. цилиндр и связан с одной иэ полумуфт.На фиг, 1 показана предлагаемая фрикционная муфта; на фиг, 2 - вариант исполненияустройства с полумуфтами, расположенными вопоре шпинделя токарного станка,Устройство состоит иэ конической полумуфты 1, расположенной на внутренней конической полумуфте 2, Сопряженные коническиеповерхности полумуфт 1 и 2 образуют гидростатический ступенчатый конический подшипник,кольцевая канавка 3 подвода смазки которогосоединена каналом 4 с золотником 5 и с источником давления системы смазки Рн. На торце полумуфты 2 закреплен упорный диск 6,торец которого образует с торцом полумуфты1 упорный гидростатический подшипник, поддер.живающий между указанными торцами некоторый зазор, например 30 мкм, отделяющий отокружающего пространства полость 7, образованную выступом 8 и впадиной 9 и соединен7430 4 де втулки 15, на одном конце которой закреп 3 71ную каналом 10 через золотник 5 с источником давления Рн. С другой стороны на полумуфте 2 установлен упорный диск 11, образующий с сопряженной выточкой полумуфты 1некоторый малый, например 30 мкм, зазор,отделяющий от окружающего пространства полость 12, соединенную, каналом 13 с золотником 5, Таким образом, полумуфты 1 и 2, несущие диски 6 и 11, образуют осевой приводотносительного перемещения полумуфт типапоршень - цилиндр, где полумуфта 1 выполняетроль цилиндра, а полумуфта 2 - поршня.Устройство работает следующим образом,В положении "муфта выключена" с помощьюзолотника 5 канал 4 соединяется с источником давления Рн, а каналы 10 и 13 -со сливом. При этом смазка течет по трактам5-4-3-7-10-5 и 5-4-3-12-13-5 на слив,Полумуфты 1 и 2, разделенные тонким слоемсмазки гидростатических подшипников, беспре.- пятственно врашаютсн относитейьиодрут друга.В положении "муфта включена" канал 10соединяется с источником давления Рн при помощи золотника 5, а каналы 4 и 13 - со. слмвом, Давление в полости 7 увеличивается, адавление в полости 12 и в конусных гидро.статических подшипниках полумуфты 1 равнодавлению на сливе. Полумуфта 1 под действиемразности давлений в полостях 7 и 12 переме.щается, соединяясь своей конической поверхностью с конической поверхностью полумуфты 2, и муфта может передавать крутящиймомент, Гидравлическая коммутация в данномположении остается прежней, однако давлениев полости 7 можно понизить до уровня, необходимого для поддержания натяга, В случаесамотормозящего" угла конуса, например ко.нуса Морзе, полость 7 через канал 10 можносоединить со сливом или вообще отключитьмуфту от источника давления Рн,В положении "муфта выключена" полость 7через канал 10 соединяется с помощью золотника 5 со сливом, а каналы 4 и 13-с источником давления Рн, За"счетразности-давлений. между полостями 7 и 12 шкив йеремещается,и муфта выключается. Полумуфта 1 отделяет.ся от конической поверхности полумуфты 2тонким слоем смазки в ступенчатом гидростатическом подшипнике, В этом положении полости 7 и 12 соединяются со сливом, а гидростатические подшипники - с источником давления Рн, Осевой привод смещения полумуфтможет быть любым, например магнитным илимеханическим.В случае размещения устройства в опорешпинделя токарного станка коническая опорная шейка шпинцеля 14, являющаяся однойиэ полумуфт, расположена в коническом отверстии другой полумуфты, выполненной в ви 30 15 30 25 ЭО Э 5 40 145 Я лен шкив 16 поликлиновой передачи, а на дру-,гом выполнено ведущее зубчатое колесо 17перебора шпиндельной бабки станка. Втулка 15 расположена во фланце 18, в отверстии которого выполнены несущие карманы 19 радиальных и карманы 20 упорных гидростатических подшипников втулки 15. Эти подшипники на входе в карманы соединены через дроссели каналами 21 с источником давления Рн, Кроме того, втулка 15 со шкивом 16 выполняет роль поршня, а фланец 18 - роль цилиндра, совместно образующих привод относительного осевого перемещения полумуфт, Рабочие полости 22 и 23 этого привода каналами 24 и 25 с помощью устройства 26 управления могут быть соединены с источником давления Рн или со сливом. В коническом отверстии втулки 15 выполнены несущие карманы 27 радиальных, а на торце - несущие карманы 28 упорных гидростатических подшипников, соединенных через дроссели на входе в карманы, канал 29, коллектор 30, канал 31 с устройством 26 управления.Шпиццель 14 с установленным на нем упор- ным диском 32 и упорным кольцом 33 выпол. няет роль поршня, а втулка 15 со шкивом 16- роль цилиндра, образующих совместно осевой привод типа "поршень в цилин", Рабочие полости 34, 35, 36 этого привода соответствующими каналами 37, 38 и .39 соединены с устройством 40 управления, которое, в свою очередь, может соединятьих либо с источником давления Рн, либо со сливом. Поршень и цилиндр отделены друг от друга небольшими зазорами порядка 30 мкм, Передний конец шпинделя 14 (на чертеже не показан) расположен в радиально-упорных подшипниках, например гидростатических.Устройство работает следующим образом,При включении привода вращения шпинделя 14 через перебор зубчатое колесо 17 соединяется с одним иэ зубчатых колес перебора (на чертеже не показаны). Поликлиновая передача вращает шкив 16, втулку 15, зубчатое колесо 17, перебор и шпиндель 14. Когда муф. та выключена, то несущие карманы 27 и 28 с помощью устройств управления 26 и 40 со. единены с источником давления Рн (по тракту 31-30 - 29), а полости 22, 23, 34, 35, 36 - со сливом, При этом втулка 15 отделена от шпинделя 14 и фланца 18 слоем смазки в гидростатических подшипниках и беспрепятственно вращается относительно шпинделя 14 и фланца 18, не передавая возмущений на шпиндель 14.Для передачи вращения непосредственно со шкива 16 на шпиндель 14 разъединяют зубчатое колесо 17 от перебора и перебор от717430 Формула изобретения20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Иф 183548,кл. Е 16 О 13/30, 1965,2. Поляков В, С, и Барабаш И. Д., Ряховский О. А. Справочник по муфтам.-Л.: Маши.построение, 1974, с, 156, рис, Ч.12 (прототип). шпинпеля 14 и включают муфту с помощьюустройств управления 26 и 40, соединяя канал31 со сливом, т,е. несущие карманы 27 и 28,и каналы 24, 38 и 39, т.е. полости 22, 35, 36,Каналы 25 и 37, т.е, полости 23 и 34 соеди.няют с источником давления Рн, В результатедавление в полостях 23 и 34 смещает втулку15 вправо, и конические рабочие поверхностиполумуфт 14 и 15 с натягом сжимаются. Послеэтого давление в полостях 23 и 34 можно понизить до уровня, необходимого для поддержания натяга, или даже снять давление при"самотормозящемся" угле конуса, После включения муфты втулка 15 со шкивом 16 вращается вместе со шпинделем 14 в гидростатичес. 15ких подшипниках, образованных карманами 19во фланце 18. Осевые нагрузки на шпиндель 14воспринимает его передняя опора. Шпиндельвращается точно, без возмущений со сторойымуфты, разаединенной от зубчатых передач.Для передачи вращения через перебор устройство выключают и соединяют колесо перебора со шпинделем 14 и втулкой 15, Для вы.ключения устройства с помощью устройств управления 26 и 40 соединяют со сливом ка. 25налы 25 и 37, т,е. полости 23 и 34, а каналы22, 38, 39 и 31, или полости 22, 35 и 36 икарманы 27, 28 соединяют с источником давле-ния Рн, При этом давление в полостях 22, 35и 36 и в кармане 27 снимает втулку 20 с ко. 30нуса. Полумуфта-втулка 15 отделяется от конической шейки полумуфты - шпинделя 14 слоем смазки в гидростатических подшипниках, ко.торый центрирует втулку 15 относительно шпинделя 14 в радиальных и осевом направлениях, 35После выключения муфты с помощью устройствуправления 26, 40 каналы 24, 25, 37, 38 и 39,т.е. полости 22, 23, 34, 35 и 36 соединяют сосливомоставляя соединенными с источникомдавления Рн только каналами 21 и 31 пита. 40ющие гидростатическне подшипники,Следует иметь в виду, что осевой приводтипа "поршень в цилин", образованный полумуфтой 15 и фланцем 18, дополняют друг друга, т.е, их можно использовать вместе, как бы ло описано выше, или один из них исключить, Первый из них не нагружаег передний лодшипннк шпинделя, в то время как второй нагружает его, Карманы 20 и 28 также дбполняют друг друга, так что один из них можно не делать. Карман 19 между втулкой 15 и фланцем 18, как и карман 27 между втулкой 15 н шпик делем 14 выполнены в два ряда для уравновешивания опрокидывающего момента, дей: ствующего со стороны шкива 16. Если вид нагрузки позволяет, то карманы 19 нли 27 можно выполнить в одном ряду. Вместо осевых приводов типа "поршень - цилиндр" можно применить любой пригодный для этой цели привод. В качестве рабочих сред можно использовать жидкости, газы или их комбинации,Фрикционная муфта, содержащая две полумуфты с коническими поверхностями и приводотносительного осевого перемещения полумуфт,о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с цельюупрощения конструкции, уменьшения габаритов и повышения эксплуатационных свойств, "она снабжена двумя упорными дисками, за.крепленными по обе стороны от коническихповерхностей на внутренней полумуфте, а вней выполнены каналы для подвода междуконическими поверхностями рабочей среды, об.разующей совместно с последними и упорнымидисками гидростатический подшипник при от.ключении иолумуфт, при этом привод относительного их перемещения выполнен в видепары поршень - цилиндр и связан с одной изполумуфт,ГПП "Патент щрод Ул Проектная 4