Упруго-предохранительная муфта конструкции с. г. нагорняка

(51) Р 16 ГОСУДАРСПО ДЕЛ ОПИС ТЕНИЯ ТОВСНОМУ ЕТЕЛЬСТВУ СССР ВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(57) 1, Упруго-предохранительная муфта, содержащая установленные навалах ведущую и ведомую полумуфтыс торцовыми кулачками, поджатыеодна к другой посредством замыкающего устройства, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения надежности и точности срабатывания,ведущая полумуфта выполнена составной из двух соосно установленныхи подпружиненных один относительнодругого в окружном направленииэлементов, один из которых выполненв виде диска с рабочими торцовымикулачками, а другой - в виде шестерни, замыкающее устройство выполнено в виде упорного фланца, жестко закрепленного на валу со стороны нерабочего торца ведомой полумуфты, рычажных звеньев, равномерно распо" ложенных по окружности параллельно оси вращения и выполненных в виде пар рычагов, шарнирно соединенных между собой, а также с упорным флан цем и ведомой полумуфтой посредством пальцев с возможностью поворота в тангенциальном направлениии упоров установленных на торце шестерни с возможностью взаимодействия с расположенными между ними конца рычагов.2. Муфта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что упоры установлены с возможностью регулировочного перемещения в окружном направлении.3. Муфта по пп.1 и 2, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что в рычагах, соединенных с ведомой полумуфтой, отверстия под пальцы выполнены в виде продольных пазов, ширина кото рых равна диаметру пальца.1145Изобретение относится к машиностроению и применяется для защиты механизмов от воздействия перегрузок.Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предложенной является предохранительная муфта, содержащая две кулачковые полумуфты, одна из.которых подвижна в соевом направлении и под О .жата к другой посредством нажимного элемента, выполненного в виде тонкостенной упругой гильзы со сквозными продольными пазами Я .15Известная муфта не обладает упругими свойствами, в результате чего снижается ее надежность, кроме того, она сложна в изготовлении и сборке из-за выполнения ряда соединений,20 сопряжений и продольных пазов в пружинной гильзе.Цель изобретения - повышение надежности и точности срабатывания.Указанная цель .достигается тем, что в упруго-предохранительной муфте, содержащей установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты с торцовыми кулачками, поджатые одна к другой посредством замыкающе -30 го устройства, ведущая полумуфта выполнена составной из двух соосно установленных и подпружиненных один относительно другого в окружном направлении элементов, один из которых выполнен в виде диска с рабочими З 5 торцовыми кулачками, а другой - в виде шестерни, замыкающее устройство выполнено в виде упорного фланца, жестко закрепленного на валу со стороны нерабочего торца ведомой полумуфты, рычажных звеньев, равномерно расположенных по окружности параллельно оси вращения и выполненных в виде пар рычагов, шарнирно соединенных между собой, а также с упорным фланцем и ведомой полумуфтой посредством пальцев с возможностью поворота в тангенциальном направлении, и упоров, установленных на торце шестерни с возможностью взаимодействия с расположенными между ними концами рычагов, упоры также могут быть установлены с возможностью регулировочного перемещения в окружном направлении, а в ршчагах, соединенных с ведомой полумуфтой, отверстия под пальцыч 1могут быть выполнены в виде продоль 182ных пазов, ширина которых равна диаметру пальца.На фиг. 1 показана муфта, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг. 1; .на фиг.3 - положение элементов муфты после срабатывания.Муфта состоит из ведущей шестерни 1 (либо звездочки, шкива, диска), свободно установленной на валу 2. На торце шестерни 1 имеются равномерно расположенные по окружности гнезда 3, в которых расположены пружины 4 сжатия, одновременно находящиеся в зеркально расположенных по отношению к гнездам 3 гнездах 5 кулачковой полумуфты 6. Таким образом, ведущая полумуфта выполнена из двух элементов, а продольные оси пружин 4 расположены в плоскости разъема элементов 1 и 6. Ведомая кулачковая полумуфта 7 соединена с валом 2, например, посредством подвижного шлицевого соединения.Замыкающее устройство выполнено в виде рычажных звеньев, каждое из которых состоит из двух рычагов 8 и 9 Рычаги 8 и 9 шарнирно соединены между собой, а также с упорным фланцем 10, жестко закрепленным на валу 2 посредством гаек 11 и ведомой полумуфтой посредством радиально установленных пальцев 12-14 соответственно, с возможностью поворота в тангенциальном направлении. Пальцы 13 и 14 установлены на одинаковом от оси муфты расстоянии. Рычаги 9, связанные с ведомой полумуфтой 7, выполнены двуплечими и ихконсольные концы расположены в промежутке между упорами 15 и 16, установленными на торце ведущей шестерни 1. Попарно расположенные кулачки 15 и 16 могут быть выполнена какза одно целое с шестерней 1, так и могут быть установлены на торце шестерни с возможностью регулировочногоперемещения в окружном направлении.Механизм изготовлен, например, ввиде Т-образных кольцевых пазов.,выполненных на торце шестерни, либодругого известного механизма крепления,(механизм условно не показан).В рычагах 9, соединенных с ведомой полумуфтой, отверстия под пальцы 14 выполнены в виде продольных пазов 17,ширина которых равна диаметру пальцев, за счет чего повышается чувствительность устройства в начальный3 1145 момент срабатывания. Максимальное расстояние между пальцами 13 и 14 выбрано из условия полного замыкания полумуфт.Муфта работает следующим образом.В нормальном режиме кулачковые полумуфты 6 и 7 находятся между собой в относительном покое, и крутящий момент передается с шестерни 1 через пружины 4 на кулачковую полу муфту 6 и далее посредством кулачков - на ведомую полумуфту 7. Смещение ведомой полумуфты 7 влево жестко ограничивается рычажными звеньями, продольные оси рычагов 8 и 9 которых совпадают ипараллельны оси муфты (фиг.2).Расстояние между упорами 15 и 16 выбирается таким, чтобы в нормальном режиме работы (при котором момент от сил сжатия пружин 4 относительно оси муфты меньше предельного момента муфты) скос Ь упора 16 не касался бы скоса б консольного конца рычага 9, при другом же направлении вращения муфты, чтобы, соответственно, скос д. упора 15 не касался скоса с на конце рычага 9.Поскольку смещение ведомой полу- муфты влево ограничивается прямым (в данном режиме работы) рычажным30 звеном, то в нормальном режиме, поскольку момент передается через пружины 4, муфта работает как чисто упругая, чем обеспечивается демпфирование колебаний системы и сглаживанияЗ 5динамических нагрузок,При увеличении момента сопротивления момент муфты увеличивается, пружины 4 сжимаются сильнее и 40 шестерня 1 больше смещается в окружном направлении относительно папу- муфты 6, а следовательно, расстояние между скосами о упоров 16 и скосами 0 консольных частей рыча гов 9 уменьшается (рычажных звеньев может быть два и более, а следовательно, пар упоров 15 и 16 может быть также несколько).При перегрузке, т.е. когда момент 50 от сил сжатия пружины 4 равен предельному моменту муфты, скос 5 упо- ра 16 входит в контакт со скосом ц рычага 9, что приводит к повороту последнего относительно пальца 14, 55 установленного на ведомой полумуфте. При малейшем повороте рычага 9 в тангенциальном направлении систе 182 4ма теряет устойчивость и рычажное звено как бы разламывается (фиг.3).При этом рычаг 8 вместе с пальцем 12 поворачивается относительно радиального пальца 13, расстояние между пальцами 12 и 13 уменьшается и жесткая связь между передающими кулачками полумуфт разрывается. Ведомая полумуфта 7 без дальнейшего препятствия выходит из зацепления с кулачковой полумуфтой 6. В процессе выхода кулачков из зацепления осевая составляющая силы в кулачковом зацеплении резко уменьшается, что способствует уменьшению контактных давлений на поверхностях передающих элементов полумуфт. Это также способствует уменьшению износа полумуфт .и улучшению эксплуатационных свойств муфты в целом. После выхода кулачков ведомой полумуфты 7 из зацепления с кулачками полумуфты 6 шестерня 1 вместе с кулачковой полумуфтой 6 вращается свободно относительно вала 2 и крутящий момент на ведомый вал не передается.При установке муфты на вал с другим направлением вращения либо при работе на одном и том же валу, но при другом направлении вращения в процессе увеличения момента сопротивления уменьшается расстояние между упорами 15 и концами рычагов 9, что также приводит при перегрузке к разламыванию рычажных звеньев.Таким образом, муфта является упруго- предохранительной самоотключающейся вне зависимости от направления вращения. Для регулирования величины г. редаваемого предельного момента необходимо перемещать упоры на торце шестерни 1 (с практической точки зрения упоры 15 и 16 целесообразно выполнить на торце отдельного диска, установленного на торце шестерни с возможностью поворота и последующей фиксацией. Наличие пазов 17 в рычагах 9 способствует повышению чувствительности рычажной системы в начальный момент срабатывания. В процессе размыкания полумуфт палец имеет возможность скользить в пазу 17, за счет чего улучшается подвижность системы.При устранении причины перегрузки полумуфту 7 перемещают в направлении к ведущей полумуфте, кулачкиЭполумуфт вводят меж,цу собой в зацепление, а рычаги 8 и 9 легко (поскольку они связаны шарнирно между собойи с пальцами 13 и 14) возвращаютв исходное положение, при котором 5их продольные оси совпадают и параллельны продольной оси муфты (фиг.2).При этом в начальный момент восстановления муфты в нормальное положениеследует правильно выставить упоры 1 О15 и 1 б вместе с шестерней 1 относительно оси палвца 14.,В дальнейшем описанный процессповторяется,С целью повышения надежности устройства между головкой пальца 13и рычагом 8 могут быть установленысредства фиксации, увеличивающие мо 182менты трения в шарнире, выполненные например, в виде пружин, подпружиненных шариков или других средств фиксации.Поскольку в передаче момента принимают участие пружины сжатия, расположенные в окружном направлении, а при перегрузке система мгновенно теряет устойчивость и полумуфты выходят из зацепления беспрепятственно, то предлагаемая конструкция самоотключающейся муфты имеет высокую надежность и точность срабатывания Удобство муфты в эксплуатации связано с легкостью ее восстановления в нормальное состояние после устранения причины перегрузки.