Предохранительная муфта-патрон

309489 О П И С А Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕЯТУ Союз Саеетских Социалистических Республик.ЧПК В 23 Ь 31/О1284527(25-27)и 6 24.Х 1.1967,веция,13.Х П.1967,веция971. Бюллетень М 2,Х 1,1968 ( по пи. 1,2 16127/67, Ш пп.3,4 и 5 1713567, Ш ано 09.Л 1. Заявлен Приорит Комитет по деламбретений и открытий До убликовта опубликования описания 9.1 Х.1971 Авторыизобретения Туре Аксель Викхо Иностранцы Иоахансон и Тор Аллан(Швеция) Иностранная фирма гс Мек, Веркштадс АктиЗаявите Эрик П Р ЕДОХРАН ИТЕЛ ЬНАЯ ТА-ПАТР спечения быст ведомого элеме ть выполнено м направлени количество и етствует колив бурте вала ем положении Для ооедущего иможет бьрадиальногнездами,рых соотвнию гнездном рабоч рого расцеп нтов упорыподпружи и и с рад расположе еству и р причем в гнезда бур ления веое кольцо ненным в иальными ние кото- асположе- нормальта распоИзобретение относится к станкостроению и может быть использовано в предохранительных муфтах-патронах для передачи регулируемого момента между валами, один из которых входит в трубчатую часть другого.Известны различные типы предохранительных муфт-патронов для передачи регулируемого момента между валами, В частности, известна предохранительная муфта-патрон, содержащая валы, один из которых входит в трубчатую часть другого и имеет периферийные канавки, упорное и подпружиненное нажимное кольца, а также установленные против каждой канавки шарики. Недостатки этой муфты-патрона состоят в небольшой чувствительности, затяжном срабатывании при перегрузке, а также в сложности и длительности расцепления валов.Предлагаемая муфта-патрон отличается от известной тем, что для повышения надежно. сти работы, чувствительности и ускорения срабатывания при перегрузке в ней трубчатая часть вала выполнена с буртом треугольного сечения и с радиальными гнездами для шариков, а упорное и нажимное кольца - с коническими поверхностями, сопряженными с соответствующими поверхностями бурта, причем нажимное кольцо поджато к бурту пружиной, упирающейся другим свопм концом в торец навинченной на резьбовой конец трубчатого вала гайки. При этом внутренняя поверхность упорного кольца выполнена с про дольными канавками, ограниченными расположенными на части дуги окружности кольцевыми ступенчатыми выступами, соединенными винтовыми поверхностями, взаимодействующими с предусмотренными выступами 0 трубчатой части вала, благодаря чему обеспечивается быстрое расцепление ведущего и ведомого элементов.Периферийные канавки внутреннего валамогут быть заменены лысками, рабочие поз верхности которых параллельны его оси. Конец внутреннего вала может быть выполнен с конусной фаской или с круговой проточкой, в которой заканчиваются спиралеобразные канавки.2010 ложены впереди по направлению вращения гнезда кольца.На фиг. 1 изображена описываемая муфта- патрон, продольный разрез во включенном положении; на фиг. 2 - то же, частичный разрез в выключенном положении; на фиг. 3 - то же, продольный разрез плоскостью, перпендикулярной плоскости на фиг, 1; на фиг, 4 - сечение по А - А на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение по Б - Б на фиг. 1; на фиг, 6 - продольный разрез упорного кольца; на фиг. 7 - видоизмененная муфта-патрон, продольный разрез; на фиг. 8 - 10 конец внутреннего вала, варианты канавок; на фиг. 11 - муфта-патрон, продольный разрез, вариант; на фиг, 12 - сечение по В - В на фиг. 11.Внутренний вал 1, который может быть, в частности, инструментом, вставляется в трубчатую часть 2 другого вала 3, противоположный конец 4 которого выполнен в впде конуса Морзе, и обычным способом соединяется с концом приводного вала (не показан) станка. На конце внутреннего вала имеются две периферийные лыски или канавки 5, против которых в трубчатой части расположены гнезда б с установленными в них шариками 7. Гнезда выполнены в теле бурта 8, пре ставляющего собой в сечении равнобедренный треугольник, Упорное кольцо 9 опирается па одну поверхность бурта, а /ажимное кольцо 10 - на другую. Нажимное кольцо перемещается вдоль оси трубчатой части зала, на наружном конце которого имеется резьбовая часть 11, на которую навернута гайка 12, служащая опорой для тарельчатой пружины 13. Давление пружины на кольцо 10 регулируется гайкой.Таким образом, радиально направленное внутрь давление шариков на поверхности канавок регулируется. Если инструмент, вставленный в трубчатую часть вала, будет испытывать больший крутящий момент, чем требуется, и определяющийся положением гайки, канавки на его конце вытолкнут шарики из гнезд, так что кольцо 10 будет перемещаться к гайке, преодолевая усилие пружины, При этом вал 3 может продолжать вращаться, не вращая внутренний вал.Тарельчатая пружина и нажимное кольцо закрыты защитной втулкой 14, жестко соединенной с гайкой. Упорное кольцо также может перемещаться вдоль оси в направлении от шариков, которые при этом освобождаются и обеспечивают свободное удаление вала 1. С этой целью вал 3 снабжен двумя наружными выступами 15, взаимодействующими с канавками 1 б, расположенными на внутренней поверхности кольца 9; поперечное сечение канавок намного больше поперечного сечения выступов. Канавки с одной стороны ограничены стопором 17, а с другой - первым выступом 18, соединенным наклонной поверх- гостью 19 со вторым выступом 20, размещенным на более высоком уровне, чем выступ 18. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 При повороте кольца 9 по часовой стрелке из положения, показанного на фиг. 1 или 4, выступ 15 на валу 3 будет перемещаться по наклонной поверхности 19 в направлении выступа 18, что обусловливает перемещение кольца 9 по оси от бурта. При установке выступа 15 напротив продольных канавок 1 б кольцо 9 может быть удалено с вала 3 в направлении конуса Морзе. Кольцо 9 удерживается в положении, показанном на фиг, 1, пружинами 21 кручения и поворачивается против их действия. Защитная гильза 22 крепится к кольцу 9, закрывая пружину 21, На конце гильзы, удаленном от кольца, установлена направляющая шайба 23 из фиброматериала, обеспечивающая концентричное расположение кольца и предохранительной гильзы относительно вала 3.На фиг, 8 - 10 показаны различные варианты канавок, расположенных на внутреннем валу, для автоматического отключения инструмента от муфты. Если инструмент заклинивается в заготовке, то достаточно сместить шарики,Канавки на конце внутреннего вала могут быть выполнены в виде плоских лысок, со сферическими поверхностями и спиралеобразными, а конец вала - цилиндрическим, с конусной фаской или кольцевой проточкой. В частности, наличие на конце вала 1 конусной фаски способствует вьвкиманию его шариками при отключении.Конец внутреннего вала (фиг. 9) снабжен регулируемым шариковым упором, включающим резьбовую опору 24, контргайку и шарик 25, В этой конструкции предусмотрены три канавки, взаимодействующие с тремя шариками, расположенными во втулке. Канавки частично захватывают усеченную коническую поверхность конца вала.Каждая спиральная канавка (фиг. 10) закручена в направлении нормального вращения вала 1, и ее глубина уменьшается в этом же направлении. Если необходимо ограничить осевое перемещение инструмента, то канавки оканчиваются на круговой проточке 2 б, выполненной на конце вала. Глубина проточки такая же или немного больше наибольшей глубины канавки.В муфте-патроне, изображенной на фиг. 11, внутренняя поверхность упорного кольца 27 не имеет продольных канавок 1 б и выступов 18 и 20, вал 3 также не имеет выступов 15. Упорное кольцо выполнено с радиальными гнездами 28, количество и расположение которых соответствует количеству и расположению гнезд в бурте вала. В нормальном рабочем положении гнезда бурта расположены впереди по направлению вращения гнезда кольца. В радиальном направлении кольцо взаимодействует с пружинами 29.Работа предложенной муфты-патрона принципиально не отличается от работы аналогичных устройств, основанных на отжатии шариков рабочими поверхностями внутреннего ва 309489ла при превышении передаваемого на него момента, например, при заклинивании в результате сжатия соответствующего упругого элемента, в данном случае пакета тарельчатых пружин.Особенность работы муфты-патрона в соответствии с изобретением состоит в обеспечении возможности быстрого расцеплення ведущего и ведомого элементов по принципу байонетного соединения или утопления шариков в предусмотренные для них гнезда сопряженной детали. В обоих случаях для разьединения валов и свободного извлечения внутреннего вала - инструмента необходимо греодолеть усилия другого упорного элемента в виде пружины 21 кручения или пружин 29 растяжения поворотом и отжатием гильзы 22.Описанная муфта-патрон характеризуется высокой чувствительностью и может найти применение во многих станках, особенно в автоматах, включенных в состав автоматических линий, а также в станках с программным управлением, с обратным торцеванием и в других, где возникает необходимость мгновенного автоматического отключения инструмента при малейшей возможности его заклинивания в заготовке. Предмет изобретения1, Предохранительная муфта-патрон, со-ержащая валы, один из которых входит в тр 1 бчатую часть другого и имеет перпферп 1:ые канавки, упорное и подпружиненное на;кнмное кольца, а также установленные против каждой канавки шарики, отличаОщаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, чувствительности и ускорения срабатывания при перегрузке, трубчатая часть вала выполнена с буртом треугольного сечения и с радиальными гнездами для шариков, а упорное и нажиъ 1 пое НОльц 2 - с коническими НОВРрхноС 1 ЯМП, СОПРЯ:КЕННЫХИ С КОНИЧЕСКИМИ ПОВСРХ.остями бурта, причем на конце трубчатоговала устанОВлен 2 гайка, Взаиоде 1 ству 10 щая5 с другим кокцом пружин наяимного кольца.2. Муфта-патрон по и, 1, отличаОиаясятем, что, с целью обеспечения быстрого расцепления ведущего и ведомого элементов,внутренняя поверхность упорного кольца вы 10 полнена с продольными канавками, ограниченкьми расположенными на части дугиокружности кольцевыми ступенчатыми выступами, соедНнекными винтовь 1 ми поверхностями, Взаимодействующими с выступами труб 15 чатой части вала.3. Муфта-патрон по пп. 1 и 2, отличаОщаяся тем, что внутренний вал выполнен с заменяющими периферийные канавки лысками,РВООЧИЕ ПОВЕРХНОСТИ КОТорЫХ ПЯРЯЛЛЕЛЬНЫ20 ео оси,4. Муфта-патрон по пп. 1 и 2, Отличающаяс.: тем, что конец Внутреннего Вада выполненс коусной фаской, выходящей к сечению канавок, выполнень 1 х, например, спнралеобраз 25 ными и с уменьшаОцейся к концу вала глубиной.5. Муфта-патрон го пп. 1, 2 и 4, отличающаяся тем, что конец внутреннего вала выполнен с круговой проточкой, в которой за 50 какчиваются спиралеобразные канавки.6. Муфта-патрон по пп. 1, 3, 4 и 5, отличаюи 1 аяся тем, что, с целью обеспечения быстрого расцепления ведущего и ведомого элементов, упорное кольцо выполнено подпру 55 яиненным в радиальном направлении и с радиальными гнездами, количество и расположение которых соответствует количестзу ирасположению гнезд в бурте вала, причем внормальном рабочем положении гнезда бур 40 та расположены Впереди по направлен:иовращения гнезда кольца.