Устройство для соединения валов

(51)5 Г 16 Р 11/00 ОСУДАРСТВЕННЫО ИЗОБРЕТЕНИЯМРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТОТКРЫТИЯМ 1332 4442 21,0 07. 03 Перм.90, Вюл. Р 9кий политехниче ии инсти Н.И.Иаз тн ик ство СССР /00, 1986ДИНЕНИЯ ВАЛ ннов к вать ПРИВОДЕ М стности В ных мак.ина Пель из о бр тивности с ния динамиче наие точгрузок при ности фикс валов в ст расширениеностей фун Устройство о рможении,ии участков ГО ИСХОДОМ выше омкнут ложен ПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ ( ВИДЕТ тут(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОВ(5) Изобретение относистроению и может исполь госекционных машин, в чаногосекпиопых изолировочкабельного производства ения - повышение эЫ 1 ек -ксплуатационных возможционирования устройства. одержит два тормозящихся механизма с приводными валами, кинематически связанных с муфтой, состоящей из неподвижной полумуфты (П) 1, подвижной П 3, связанной с поршнем 4, следящего сипового привода и по меньшей мере одного подвижного вкладыша (ПВ) 2, установленного между П 1 и П 3. П 1, П 3 и ПВ 2 каждая выполне -в ны с расположенными на одинаковом расстоянии от оси торцовыми кулачками 14, боковые поверхности которых образованы двумя противоположно направленнымии винтовыми поверхностями 15, переходящими в участки 16 и7, об раз ов анные па рами пе ресекающих с я на оси муЬть плоскостей. Торцовые поф верхности ПВ 2 идентичны торцовой поверхности подвижной П 3 и неподвижной П 1. В период торможения механизмов П 1,П 3 и ПВ 2 размыкаются посредством поршня 4 и пружщы 13, а при эа- с вершении торможения силовой привод3 аавь подвижной П 3 отключается и под действием пружины 6 выступы П 1, П 3 и ПВ 2 замыкаются с соответствующими пазами. 2 з.п. ф-лы, 14 ил. СЮИзобретение относится к машиностроению, может быть использовано в приводе различных многосекционных ма-. шин в режиме торможения, в частности, в многосекционных изолировочных машинах кабельного производства, и является усовершенствованием известного устройства по авт, св. У 1 332090.Цель изобретения - повышение эЬ фекта снижения динамических нагрузок при торможении и точности фиксации участков Разомкнутых валов в строго исходном положении при расширении эксплуатационных возможностей Функционирования.На фиг, 1 показано устройство для соединения приводных валов двух механизмов, содержащее один (и1) вкладьпп; на фиг. 2 - то же, в расцепленном состоянии; на фиг, 3 - сечение А-А на фиг, 2; на фиг. 4 - вкладыш, фронтальная проекция; на фиг. 5 -сечение Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 " вкладьпп, вид сверху; на фиг. 7 - сечение 25 В-В на фиг. 6; на фиг. 8 - конструктивная схема устройства; на Фиг. 9 и 10 - сечения Г-Г на фиг. 8 (в крайних положениях неподвижной муфты с вкладышем); на фиг. 11 и 12 - сечения 30 Д-Д на Фиг. 8 (подвижной полумуфты с вкладьппем); на фиг, 13 - диаграммы, характеризующие работу устройства; на Фиг. 14 = кинематическая схема устройства.,35Устройство для соединения приводных валов двух механизмов содержит . два тормозящихся механизма с приводными валами, кинематически связанных муфтой, выполненной с неподвижной по лумуфтой 1, подвижным псдпружиненным вкладышем 2 и ограниченно подвижной в осевом направлении подпружиненной полумуфтой 3, связанной с порп(нем 4 пневмопилиндра 5 следящего силового 45 пневмопривода, Подвижная полумуфта 3 подпружинена пружиной 6 и установлена на шлицевом валу 7, конец которого для самоцентрирования и удобствасборки всей конструкции через Радиальный подшипник 8 и два упорных подшипника 9 введен в неподвижную полу- муфту 1 и зафиксирован болтом 1 О, Неподвижная полумуфта 1 закреплена в корпусе фланцевой полумуфты 11, Расположенной на валу 12, Подвижный вкладыш 2 расположен на шлицевом валу 7 и установлен между неподвижной полумуфтой 1 и подвижной 3 и подпру с 12 ф 28д, =---- максимальный угВ.ловой люфт междуподвижной полумуфтой 3 и вкладышем 2; где л 28д =---- максимальный уг 2 р"ловой лю(пт междунеподвижной полумуфтой 1 и вкладышем 2;8 - ширина выступаторцового кулачка 11 - .Радиус наружнойповерхности торцового кулачка.Под влиянием различных возмущений, например когда один тормоз по отношению к другому тормозу включается позже на время и при разных величинах тормозных моментов Ит и Ит появляется угловое рассогласование межжинен пружиной 13. Каждая из полу- муфти 2, а также обе торцовые по" верхности вкладыш(а (фиг. 2 - 7) выполнены с расположенными на одинаковом расстоянии от оси и находящимися в зацеплении торцовыми кулачками 14. Каждый из торцовых кулачков состоитиз трех сопрягаемых между собой участков, боковые стороны среднего участка 15 образованы двумя противоположно направленными винтовыми поверхностями, а боковые стороны крайних участков 1 6 и 17 об разов аны парами пересекающихся на оси муфты плоскостей 18.Устройство работает следующим образом.1При подаче сигнала на торможение двух механизмов, связанных между собой предлагаемы устройством под воздействием поршня 4 следящего силового привода начинается размыкание подвижной полумуфты 3 и вкладьппа 2. Одновременно с этим под действием пружины 13 вкладыш выходит из зацепления с неподвижной полумуфтой. При этом максимальное значение углового люфта сР между неподвижной 1 и подвижной 3 полумуфтами определяется взаимным расположением участков 17 кулачков 14 подвижной полумуфты 3, вкладыша 2 и неподвижной полумуфты 1 (фиг . 8 - 12)6без вкладьппа, следовательно, повьппается плавность и надежность Функционирования предлагаемого устройства, что усиливает эффект снижения динамических нагрузок при торможении. Кроме того, увеличенньп люфт эа счет вкладыша позволяет работать устройству при больших тормозных моментах М.т и 1 ф.и больших временах С запаздытэвания включения одного тормоза по отношению к другому, что расширяет эксплуатационные воэможности устройства.Такж образом, к моменту временипроисходит в основном выравнивание угловых скоростей приводных валов двух механизмов, связанных предлагаемым устройством и при др близкой к нулю, отключается силовой пневмопривод и под действием возвратной пружины 6 подвккная полумуфта 3 и вкладьпн 2 возвращаются в исходное положение. При этом в процессе поступательного движения полумуфты 3 и под действием возвратной пружины 6 кулачки 14 подвижной полумуфты и вкладыша скользят по соответствующим винтовым поверхностям участков 15, а с другой стороны кулачки 14 другой торцовой поверхности вкладыша и кулачки 14 неподвижной полумуйты также скользят по соотl ветствуюшим винтовым поверхностям участков 15, обеспечивая плавное соединение полмуфт в исходном положении с незначительным крутящим моментом. При завершении поступательного движения полумуфты 3 под действием возвратной пружины 6 участки 17 торцовых кулачков входят в участки 1 6 вкладыша 2, а участки 17 торцовых кулачков вкладыша входят в зацепление с участками 16 полумуфты 1, при этом участки 17 кулачков другой торцовой поверхности вкладыша и его пазы входят соответственно в участки 16 и замыкаются с участками кулачков 17 неподвижной полумуфты (фиг, 8). Так как осевое перемещение полумуфты 3 ограничено упором и размеры кулачков выбраны такими, что в разомкнутом состоянии относительный поворот полумуфты 2 и вкладьппа ограничен ве 28о личиной l = п -- ( 180 а отноВ3 сительный поворот полумуфты 3 и вкладьппа ограничен величиной д = П 2 Яоменьше 180 (фиг, 9 - 12) тоКу тем самым обеспечивается точное вос 5 154855 ду вращающимися массами, эа счет которого в случае соединительного Устеройства с глухой муфтой возникает динамический крутящий момент, передаю 5 щийся через приводные валы от одного механизма к другому. В случае, когда полумуфты и вкладьпц раэомкпуты (Фиг, 8), передаваемый от одного механизма к другому крутящий момент ра вен нулю.На фиг. 13 представлены диаграммы действующих тормозных моментов К и М г и относительного движения полуЭмуфт. В течение интервала времени С 15 угловая скорость Ч, полумуфты 1 уменьшается под воздействием тормозного момента, после чего под воздействием тормозного момента М начина.т ет уменьшаться угловая скорость ф 20 полумуфты 3. Иэ -эа разности угловь х скоростей происходит увеличение углового рассогласования до величины д, или д, когда кулачки одной из полу- муфт замыкаются своими участками 17, 25 с участками 17 кулачков 14 вкладыша, Так как масса вкладыша значительно меньше вращающихся маховых масс двух механизмов, то он увлекается во вращение с той полумуфтой, которая зам кнулась с ним первойЗатем эа счет оставшегося углового рассогласования выбирается люфт с или Р, и происходит замыкание кулачков 14 участками 17 кулачков 14 вкладьппа 2.35Таким образом, из-за разности углоФвых скоростей дс= Ч - ср, угловое рассогласование увеличивается до ве,р /, дличины= --- + -- . Происходит2 2 2 40 опосредственное замыкание полумуфт через вкладыш, знак, д изменяется, вследствие чего происходит новое размыкание участков 17 кулачков 14 полу- муФт и вкладьппа до момента времени 45 С, когда участки 17 кулачков полу - муфт и вкладьппа замыкаются в другом крайнем положении фиг. 9 - 13) и . процесс повторяется.50Выбирая время торможения и движения в зоне всего люфта так, чтобы последнее составляло больрую часть времени торможения, можно исключить частые УдаРы кУлачков. Наличиевкладыша 2 между полумуфтами 1 и 3 позволяет значительно уменьшить количество замыканий полумуфт эа счет увеличенного люфта по сравнению с устройством1548551 17 становление исходной угловой ориентации вкчадыша 2.отдельно с каждой полумубтой 3 и 1, и, следовательно, обеспечивается точное восстановление исходной угловой ориентации участков разомкнутых валов, что позволяет обеспечить строго точную фиксацию участков валов в исходном положении, При полном соединении полумуфт с . вкладышем (участки 17 введены в участки 1 б) муфта становится жесткой, При числе вкладышей большем чем один (и ) 1) устройство работает аналогично.Таким образом, технико-экономические преимущества предлагаемого устройства заключаются в эффективном снижении динамических нагрузок в процессе торможения, расширении эксплуатационных возможностей всего устройства и точном восстановлении исходного положения участков разомкнутых ва" лов после окончания торможения двух механизмов, что позволяет повысить долговечность узлов привода не менее чем в 2 раза. фо рмула из об рет ен ияУстройство для соединения валов по авт, св, Иф .1332090, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффекта снижения динамических нагрузок при торможении и точности фиксации участков разомкнутых валов в строго исходном положении15 215 ф 17 при расширении эксплуатационных возможностей функционирования, междунеподвижной и ограниченно подвижнойполумуфтой установлен по меньшей мере один подпружиненный подвижныйвкладьпп, торцовая поверхность которо.го, взаимодействующая с неподвижнойполумуфтой, идентична торцовой поверхности подвижной полумуфты, а торцоваяповерхность вкладыша, взаимодействующая с подвижной полумуфтой, идентичнаторцовой поверхности неподвижной полумуфты.15 2, Устройство по и. 1 0 т л ич. а ю щ е е с я тем, что относительное угловое перемещение полумуфт приих размыкании посредством следящегосилового привода ограничено величиной, определяемой зависимостью28I= (и + 1)( И- -- )Вгде с - максимальное значение относительного углового перемещения(люфта) полумуфт;и - количество подвижных вкладышей;Б - ширина выступа торцового кулачка30 К - радиус наружной поверхностивыступа торцового кулачка.3, Устройство по пп, 1 и 2, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что обеторцовые поверхности вкладыша выполнены с двумя диаметрально противоположно расположенными кулачками.каз 130 Тираж 540 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 РеА адилю оЮюплюака Торез