Предохранительная муфта

(19) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЬР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Курганский экспериментальный конструкторско-технологический институт автомобильной промышленности(56) Поляков В. С., Барбаш И. Д. Муфты. М. - Л., Ма ш гиз, 1960, с. 317, фи г. 206. (54) (57) П РЕДОХ РАН ИТЕЛ ЬНАЯ МУФТА, содержащая концентрично расположенные ведущую и ведомую полумуфты, соединенные посредством радиально расположенного в ведущей полумуфте подпружиненного сухаря с клиновидной заходной частью, размещенной в пазу аналогичного профиля, выполненном в ведомой полумуфте, и регулировочиый резьбовой элемент, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности срабатывания и нагрузочной способности, она снабжена промежуточным элементом в виде установленной на ведомой полумуфте с возможностью вращения втулки с радиальным сквозным отверстием под рабочий конец сухаря и с радиально направленными, расположенными под углом друг к другу кронштейном и хвостовиком и отключающим узлом, состоящим из двухзвенного шарнирчо-рычажного механизма, оси крайних шарниров которото закреплены на ведущей полумуфте и хвостовике, подпружиненного тарельчатого толкателя, связанного с сухарем и закрепленного на сухаре регулируемого упора, средний шарнир рычажного механизма расположен между толкателем и регулируемым упором, регулировочный резьбовой элемент расположен на кронштейне, ведущая полумуфта установлена на промежуточном элементе с возможностью ограниченного поворота, а контактные поверхности сухаря и паза ведомой полумуфты выполнены под углом, меньшим угла трения,2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что д толкатель установлен с возможностью огра- ф ниченного перемещения в радиальном направлении относительно сухаря.3. Муфта по п. 1., отличающаяся тем, что С она снабжена конечным выключателем, а регул ировочный резьбовой элемент выполнен со сквозным центральным отверстием под свободный конец толкателя, на торце которого с возможностью взаимодействия ьвй с конечным выключателем установлен кулачокк.20 Изобретение относится к машиностроению, и преимущественно может быть использовано в тихоходных механизмах, передаю. гцих значительные крутящие моменты.Целью изобретения является повышение точности срабатывания при одновременном повышении нагрузочной способности муфты.На фиг. 1 схематически показана муфта во включенном положении, поперечный разрез; ца фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - муфта в выключенном положении, поперечный разрез.Предохранительная муфта состоит из концентрично расположенных ведущей полумуфты 1, выполненной в виде звездочки цепной передачи, ведомой полумуфты 2 в виде вала, на котором с возможностью вращения установлена втулка 3. В направляющем отверстии 4 втулки размещен сухарь 5, заходцая часть которого во включенном состоянии расположена в пазу 6 ведомой полу- муфты 2. Контактные поверхности сухаря и паза ведомой полумуфты выполнены под углом, обеспечивающим их самоторможение, т.е. исключающим выталкивание сухаря из паза при передаче крутящего момента. Ведущая полумуфта 1 и втулка 3 соединены посредством двухзвенного шарнирно-рычажного механизма 7, концы которого шарнирно закреплены соответственно на осях 8 и 9 ца ведущей полумуфте 1 и хвостовике 1 О, которым снабжена втулка 3, Средний шарнир 11 шарнирно-рычажного механизма 7 размещен в окне 12, выполненном в средней части сухаря 5, между регулируемым упором 13, закрепленным на сухаре, и подпружиненным тарельчатым толкателем 14, связаццым с сухарем. Регулируемый упор 13 предназначен для задания первоначального угла между звеньями шарнирно-рычажного механизма посредством взаимодействия со средним шарниром 11, Толкатель размещен в осевом отверстии 15 сухаря 5 с возможностью перемещения относительно сухаря ц радиальном направлении до упора тарелки 16 толкателя в стенку 17 окна 12 сухаря и цодцружинен к среднему шарниру 11 шарнирно-рычажного механизма пружиной 18, усилие сжатия которой регулируется резь- бовой втулкой 19, установленной в кронштейне 20, который жестко закреплен на втулке 3. Свободный конец толкателя может быть размещен в осевом отверстии, выполненном в резьбовом регулировочном элементе (втулке) 19, и снабжен кулачком 21, установленным с возможностью взаи модействия с конечным выключателем 22, отключающим привод при срабатывании муфты.Муфта работает следующим образом, Регулируемым упором 13 и резьбо вой втулкой 19 производится регулировка момента срабатывания муфты: упором 13 задается начальный угол между звеньями шарнирно-рычажного механизма 7 посредством 10 25 30 35 40 45 50 55 перемещения среднего шарнира 11 в радиальном направлении, т.е. в направлении выхода сухаря 5 из паза 6 ведомой полумуфты 2, а втулкой 19 регулируется необходимое уси. лие сжатия пружины 18.При включении привода крутящий момент с ведущей полумуфты 1 через двухзвенный шарнирно-рычажный механизм 7 передается на втулку 3 и через сухарь 5 на ведомую полумуфту 2. Пружина 18, воздействуя через тарелку 16 толкателя 14 на средний шарнир 11 шарнирно-рычажного механизма 7 и через него на регулируемый упор 13, удерживает сухарь 5 в пазу 6 ведомой полумуфты 2 и обеспечивает устойчивость шарнирно-рычажного механизма при передаче заданного момента.При возникновении перегрузок на ведомой полумуфте 2 она и втулка 3 останавливаются, а ведущая полумуфта 1 продолжает вращение. Двухзвенный шарнирно-рычажный механизм 7 теряет устойчивость и начи. нает переламываться угол между звеньями механизма уменьшается. Средний шарнир 11 при этом, перемегцаясь в окне 12 сухаря 5, воздействует на толкатель 14. сжимая пружину 18. Вначале толкатель 14 перемещается, не воздействуя своей тарелкой 16 на сухарь 5. При контакте тарелки 16 толкателя со стенкой 17 окна 12 шарнир 11 воздействует через толкатель на сухарь, начинает перемещать его и выводит из паза 6 ведомой полумуфты. К этому моменту угол между звеньями шарнирно-рычажного механизма уменьшается, изменяется соотношение плеч реакций шарнира 11 относительно осей 8 и 9, в результате чего возрастает составляющая силы, направленная на выталкивание сухаря 5 из паза 6, После вывода сухаря из паза происходит расцепление втулки 3 с ведомой полумуфтой 2 и она получает возможность поворота относительно ведомой полумуфты. Кулачок 21, расположенный на торце толкателя 14, поворачиваясь вместе со втулкой 3, воздействует на конечный выключатель 22 и отключает привод. После устранения причин перегрузки муфта приводится в рабочее положение следующим образом.Включается привод, при этом втулка 3 вместе с ведущей полумуфтой 1 начинает вращаться относительно ведомой полумуфты 2. Рабочий торец сухаря 5 скользит по цилиндрической поверхности ведомой полу- муфты 2. При совпадении направляющего отверстия 4 во втулке 3 с пазом 6 ведомого звена 2 сухарь 5 пружиной 18, воздействующей на толкатель 14, средний шарнир 11 двухзвеццого шарнирно-рычажного механизма и регулируемый упор3, вталкивается в паз 6 ведомой полумуфты 2. Шарнирно-рычажный механизм 7 занимает исходное положение, фиксируемое регулируемым упором 13, и продолжается передача крутящего момента.При возникновении кратковременных перегрузок в допустимых пределах двухзвенный шарнирно-рычажный механизм 7 и толкатель 14 с пружиной 18 играют роль демпфирующего звена, исключающего срабатывание муфты. При этом средний шарнир 11 шарнирно-рычажного механизма 7 и толка- тель 14 перемещаются относительно сухаря 5 О в пределах свободного хода толкателя и сжимают пружину 18.Тарелка 16 толкателя при этом не вступает в контакт со стенкой 17 сухаря и не воздействует на сухарь. После исчезновения кратковременной перегрузки пружина 18 через толкатель 14 воздействует на средний шарнир 1 шарнирно-рычажного механизма и воссанавливает его первоначальную устойчивость.Предлагаемая муфта имеет повышенную 20 точность срабатывания, которая обеспечивается наличием двух регулировочных устройств: резьбовой втулки, регулирующей усилие воздействия пружины на средний шарнир двухзвенного шарнирно-рычажного механизма, и регулируемого упора, задающего начальный угол между звеньями шарнирно-рычажного механизма. Применяя эти две регулировки, обеспечивают возможность в широких пределах менять передаваемый крутящий момент.30Повышение точности срабатывания муфты достигается также за счет того, что значительно снижается влияние силы трения, возникающей между сухарем и пазом ведомого звена. Это обеспечивается за счет того, что подпружиненный толкатель установлен с 3 возможностью ограниченного перемещения относительно сухаря. Благодаря свободному перемещению толкателя момент срабатывания муфты зависит только от начального угла между звеньями шарнирно-рычажного механизма, усилия настройки пружины и трения в шарнирах шарнирно-рычажного механизма.Когда же средний шарнир шарнирно- рычажного механизма через тарелку толкателя начинает воздействовать на сухарь и выталкивать его из паза ведомой полумуфты, угол между звеньями шарнирно-рычажного механизма достигает такой величины, что усилие, передаваемое средним шарниром в направлении вывода сухаря из зацепления, возрастает в несколько раз и легко выводит сухарь из паза ведомого звена.Повышение нагрузочной способности муфты обеспечивается выполнением контактных поверхностей сухаря и паза ведомого звена под углом, обеспечивающим их самоторможение, что позволяет исключить выталкивание сухаря вследствие взаимодействия с пазом ведомой полумуфты, т.е. сухарь в данном случае работает как обычная шпонка. Нагрузочная способность муфты повышается также за счет того, что усилие с ведущего звена на ведомое передается посредством толкающего двухзвенного шарнирно- рычажного механизма. Задавая определенный начальный угол между его звеньями и создавая на его среднем шарнире сравнительно небольшое усилие пружиной, можно обеспечить достаточно большой передаваемый момент.При необходимости муфту можно использовать как жесткую, лишив ее предохранительных свойств. Для этого достаточно регулируемым упором задать обратный начальный угол между звеньями шарнирно- рычажного механизма, т.е. в направлении включения сухаря, при этом средний шарнир рычажного механизма постоянно поджимает сухарь к пазу ведомого звена.Составитель В. Иванов Редактор С. Тимохина Техред И. Верес Корректор А Обручар Заказ 4689/33 Тираж 898 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород. ул. Пооектная, 4