Фрикционная предохранительная муфта

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9) 01 1) 7/02 51) САНИЕ И ЕТЕНИ) Я,ЬСТВУ 7 ьство 02, 19ХРАНИТЕЛ АЯ ся к маши о для за регрузок.и и надежсодер ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИ(57) Изобретение относиностроению и предназначты приводов машины от п1 ель - повьппение точносности срабатывания. Муф водило 1, барабан 2 и связывающую ихгибкую ленту 4 с фрикционной накладкой 3. На водиле 1 установлены двадиска 5 и 6 с упорами 7 и 8, а такжештырь 9. Симметрично относительноштыря закреплена под углом к оси муфты пара пружин 11 и 12. Вторые концыпружин. связаны с упорами 7 и 8 дисков. При вращении водила в любом направлении пружины 11 и 12 сжимаютсяили растягиваются, обеспечивая перераспределение усилий, действующих наконцы ленты 4. Это приводит к повышению точности срабатывания. 5 ил .(3) Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования в приводах различных машин,работающих в режимах перегрузки.Целью изобретения является повышение точности и надежности срабатывания за счет уменьшения влияния коэффициента трения, лимитирующего подаваемый крутящий момент без увеличения габаритов.На фиг. 1 изображена предохранительная Фрикционная муфта общий вид,продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-Л на фиг. 1; на Фиг, 3-5 - рас четные схемы муФты.Предохранительная фрикционная муфта содержит ведущее водило 1 и охватывающий его ведомый барабан 2, которые соединены между собой фрикционной 20накладкой 3, прикрепленной к гибкойленте 4. Соосные друг относительнодруга диски 5 и 6 установлены свободно в окружном направлении на водиле 1и несут закрепленные на них на равном 25расстоянии от оси муфты сферическиеупоры. "упор 7 закреплен на диске 6,упор 8 - на диске 5, Один конец ленты 4 закреплен на диске 5, второй - надиске 6 (Фиг 2) Водило 1 снабженожестко закрепленным на нем штырем 9,в котором установлены сферическиеупоры 10. Последние могут быть выполнены регулируемыми, перемещаемымивдоль своей оси, Между упорами 8 и 10установлена пружина 11 сжатия под углом к оси муфты,. а между упорами 7и 10 - пружина 12 сжатия под тем жеуглом к оси муфты. Начальные усилиязатяжки пружин равны между собой.Усилия пружин 11 и 12 воспринимаютсяупорами через сферические самоустанавливающиеся шайбы 13, Ограничение отосевого смещения диска 5 осуществляется стопорными кольцами 14,45Предлагаемая муфта работает следу.ющим образом.Под действием пружин 11 и 12 диски 5 н 6 стремятся повернуться в противоположные стороны относчтельно оси50вращения муфты и разжимая гибкуюленту 4. прижимают ее вместе с фрикционной накладкой 3 к внутренней.поверхности барабана 2. При вращении муфты, например, внаправлении против часовой стрелки(фиг. 2), набегающий конец гибкойленты 4 соединен с диском 6, сбегающий - с диском 5, Вследствие этогопри Передаче крутящего момента пружина 11 (под действием окружной силыот крутящего момента) дополнительносжимается, пружина 12 растягивается,в результате чего происходит перераспределение усилий, действующих наконцы ленты 4: на набегающем концеленты усилие уменьшается с увеличением передаваемого крутящего, момента,на сбегающем конце увеличивается,Это приводит к повышению точностисрабатывания муфты, что подтверждаьт"ся приведенными ниже расчетами,Для определения эксплуатационныххарактеристик муфты, таких как, например, предельный крутящий момент,передаваемый муфтой, и коэффициентточности срабатывания, воспользуемсярасчетными схемами, приведенными наФиг, 3-5. На фиг. 3 изображена схемасил, действующих на штырь 9 водила1 при статическом состоянии муфты;на Фиг, 4 - схема сил, действующих наповодок ведущей полумуфты при передаче крутящего момента; на фиг. 5схема сил, действующих на диск 6 припередаче крутящего момента по направлению против часовой стрелки (пофиг. 2),При расчетах делается допущение -не учитываются центробежные силы,действующие на ленту 4, и ее упругость. Момент, передаваемый муфтой Т,= ,К - Ор. = й, - 0,)к, (1) где ч, - усилие на набегающем концеленты 4;ч - усилие на сбегающем концеленты 4;К - внутренний радиус барабана 2Согласно формуле Эйлера где Г - коэффициент трения между накладкой 3 и барабаном 2;В - угол обхвата лентой 4 внутренней поверхности барабана2;1 - основание натурального логарифма. Тогда (1) с учетом (2) запишется:14 2886 Рассматривая равновесие ведущего водила 1 со штырем 9, (фиг. 4) получим:а) уравнение моментов сил относи 5 тельно оси вращения водила 1: Рз ТвР /гв(4) 10 г,о(,- по фиг3;- величина приращения углапри повороте штыря 9 междунаправлением действия силыР пружины 12 и касательнойк дуге окружности, описываемой центром опоры 10;, - величина уменьшения аналогичного угла для пружины 11,Решая совместно (4) и (5), получим:сов(с(. + ) г сое(о(, + ) 30Условие равновесия диска 6 (фиг. 5)дает: Подставляя (7) в (3) с учетом (6) и решая последнее относительно Т3 пол чим) откуда Г - сов(ее+)+ сов(а(-Д)гв 1 о(ее+/Ъ)(1 - -у) ав с сов (ее +ВЮ)1 ------ сов(Ы - ,) сов(м +Ъ 1 а во(ес +) (1 - -Г) (8)1(Р - Г,)гсоя(о(+ Ъ) - О; б) уравнение равновесия сил, спроектированных на ось, совпадающую с линией действия силы Р 3 (фиг, 4):+) - 1 сов(еЕ+ +сов(ее +Ъ,) Выражение для определения коэффициента точности срабатывания муф -нализ выражения (9) показывае величина коэффициента точност Г - начал ь ное усилие пр ужин 11и 12;Р - величина уменьшения сипы пружины 12 вследствие уменьшенияее осадки;Г - окружная сила от крутящего моэмента;(-" " -( . (7) 1 К ты выглядит следующим образом: срабатывания муфты зависит в основно от величин углов о(. и )Ь . Так, при 6350 ; Г - " 0,4; Е = 0,2; оС 60;Р6 К = 1,032, а при м, = 73 К1,014.Таким образом, при данных соотношениях муфта становится практическинечувствительной к изменениям коэффициента трения,Муфта может иметь большее числопар пружин. 10Муфта передает одинаковые крутящие моменты при реверсе вращения исрабатывает с одинаковой точностью,обладает одинаковыми упругими свойствами при реверсе вращения, при этом 15Не требуется увеличивать ее габариты,оПри достижении ю + Р= 90 в формуле(8) первые слагаемые в квадратныхскобках числителя и знаменателя,Т,к. величина сов(Ы+ (3), обращаются 20в. ноль и коэффициент точности приэтом становится равным единице, т.е,Муфта становится абсолютно нечувствительной к изменению коэффициентатрения. Причем это достигается без . 25сколько-нибудь значительного увеличения радиальных и осевых габаритовмуфты.Предлагаемая фрикционная предохра"нительная муфта обладает высокой точностью срабатывания, достаточной надежностью, простотой конструкции за счет установки соединительных эвеньевпружин не только под углом к осн муфты, а парами, симметрично расположенными в обоих направлениях вращения.Формула изобретенияФрикционная предохранительная муфта, содержащая барабан и водило, свя"занные посредством фрикционной ленты,и механизм стабилизации крутящего момента, выполненный в виде двух подпружиненных дисков, связанных с фрикционной лентой, упоров, размещенньпна дисках, штыря, закрепленного наводиле, и пружин, установленных подуглом к оси муфты между упорами дисков и штырем водила, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и надежности срабатыванияза счет уменьшения влияния коэффициента трения, диски установлены наступице водила, упоры размещены наобращенных друг к другу поверхностях дисков на равном расстоянии отоси муфты, а пружины распбложеныпопарно, закреплены каждая одним кон"цом на штыре водила симметрично относительно него и под равными углами к оси муфты, а другим - на упорахдисков,1428862 Редактор А, Ворович ь Заказ 5106/3 рая 7 пис но итета СССР Пр енно-полиграфическое предприятие, г, Ужг Произво ая оста ви тел ь ехред М,Дид ВНИИПИ Государственног по делам изобретени13035, Москва, Ж, Рауш КосьминоваКорректор Н и открытий кая наб., д, 4/5