Предохранительная фрикционная муфтаповышенной точности срабатывания

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Сотоэ СоветскивСоциалистмческккРеспублик н 1821802во делам изобретений и аткрытий(72) Авторы 54) Г 1 РЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ СРАБАТЫВАНИЯ Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в меха. ниэмах станков и различных механизмах систем автоматического управления, в частности в механизмах, где необходимо использовать муфты трения в ка 5 честве предохранительных и нзгруэочных.В известных быстродействующих системах автоматического управления повы-. шенной точности регулирования возникает необходимость использования укаэанных муфт в очень жестких режимах работы в частности в режимах частого реверса при больших ускорениях. При этом предь 15 являются повышенные требования к точности поддержания рабочего момента, исключению больших люфтов при реверсе в случае предохранительных муфт и исключению больших провалов нагрузочного момента в момент реверса для нагрузочных муфт. Одновременно с этим, особенно для механизмов систем автоматического уп равления летальных аппаратов, предъявпя" ются жесткие требования к габаритно-весовым показателям конструкции.Известна предохранительная функционная муфта, содержащая две полумуфты со смонтированными на них фрикционными дисками, поджатыми через нажимной диск с помощью пружины. Между фпатщем ведомой полумуфты и нажимным диском в их торцовых лунках расположены отжимные элементы в виде шариков 1Недостатками этой муфты являются необходимость фиксации нажимного диска в осевом направлении для устранения полного выхода шариков иэ торцовых лунок, а также высокая точность обработки фрикционных поверхно",тей трения дисков и полумуфт, соблюдение их параллельности. Несоблюдение этих условий ведет к неполному контакту поверхностей трения, заклиниванию отжимных элементов,Кроме того, на точность срабатывания муфты, отрицательно сказывается малей 3 .ший износ шариков и контактирующих с ними поверхностей полумуфт, неравномер3 8218ность разжима полумуфт из-за невозможности осуществления геометрической идентичности всех сопряженных с шарикамиповерхностей попумуфт, Это приводит кзначительному окружному люфту, которыйособенно велик в муфтах с малым рабочиммоментом. В связи с этим невозможно до биться одновременной работы всех отжим-ных элементов, поэтому точность срабатывания муфты невелика.Наиболее близкой к изобретению потехнической сущности и достигаемому эффекту является фрикционная предохранительная муфта повышенной точности срабатывания, содержащая установленные в корпусе ведущей попумуфты ведомый и ведущий диски, расположенные между нажимными дисками, поджатыми пружинами, иотжимные элементы в виде стержней, связанных шарнирно с корпусом ведущей полумуфты и нажимными дисками, соединенными штырями, помещенными в дугообразных пазах ведущего диска, и несущимипружинами 2Недостатком данной муфты является 25отсутствие компенсации износа фрикционных поверхностей из за невозможностиперемещения нажимных дисков вдоль осивращения муфты, так как они связаныжесткими стержнями с корпусом ведущей з 0полумуфты. В связи с этим даже при кратковременной работе муфты ослабляетсяусилие пружин на поверхности трения, чтоприводит к изменению передаваемого крутящего момента. Следовательно, срок з 5службы данной муфты незначителен,Кроме того, в данной муфте срабатывание отжимных элементов происходитпри неполном передаваемом моменте, чтоснижает точность срабатывания. Муфта 40нереверсивна, конструкция ее нетехнологична. Осевые габариты муфты значительны, так как отжимные стержни закреплеНы на торцах нажимных дисков с наклономк корпусу, пространство, занимаемое фрик ционными дисками, не используется,Цель изобретения - повышение точнос.тй срабатывания, надежности, долговечности и нагрузочной способности.Цель достигается тем, что предохранительная фрикционная муфта повышеннойточности срабатывания, содержащая корпус,охватывающий ведущие и ведомые фрикционные диски, поджатые пружинами и расположенные между нажимными дисками, 55связанными с отжимными элементами,снабжена двумя стаканами с продольнымивыступами, сопряженными торцами с на 02 4 жимными дисками, и выступами одногостакана направлены навстречу выступамдругого и установлены между ними с возможностью выхода за наружный торец днища, а отжимные элементы выполнены ввиде растяжек, закрепленных концами нацажимных дисках и установленных попарно вдоль наружной поверхности стаканов,в полости между которыми смонтированпакет фрикционных дисков, прн этом цакорпусе выполнены упоры, каждый из которых помещен с зазором между растяж-,ками одной из пар, а пружины установлены между каждым из нажимных дисков истаканом,Кроме того, растяжка может быть выполнена в вице двух пластин, шарнирносоединенных между собой и установленныхпод углом одна относительно другой. Растяжка может быть выполнена в виде гибкой ленты или проволоки. Муфта можетбыть снабжена упругими элементами, каждый из которых соединен с двумя растяжками смежных пар, выполненными в вийелент нли проволок. Кроме того, муфтаможет быть снабжена элементами крепления растяжек на нажимных дисках.Элементы крепления растяжек, выполненных в виде шарнирно связанных пластин, могут быть выполнены в вице эксцентриковых втулок, установленных радиально в нажимных фланцах и шарнирно закрепленных на концах растяжек.Кроме того, элементы крепления растяжек в виде лент или проволок могут быть выполнены в виде резьбовых втулок, установленных в нажимных фпанцах с возможностью продольного перемещения.На фиг. 1 и 2 изображена кинематическая схема муфты с двумя поверхностями трения; на фиг. 3 и 4 - то же, с шестью поверхностями трения;.на фиг. 5 - муфта с четырьмя поверхностями трения, продольный разрез; на фиг. 6 - вид А на фиг, 5, с гибкими растяжками; на фиг, 7 - то же, с жесткими растяжками.Муфта содержит фрикционные ведомые диски 1, смонтированные на ведомом валу 2 и помещенные в полости 3 между стаканами 4 и 5, выполненными с продольными выступами. Выступы стакана 4 установлены навстречу выступам стакана 5 и помещены между ними.с возможностью выхода за наружный торец йнишр стаканов. Торцы выступов стаканов 4 и 5 со.пряжены с нажимными дисками 6 и 7, на которых закреплены отжимные элементы в виде растяжек 8, установленных попар5 821но вдоль наружной поверхности стаканов4 и 5, Н корпусе 9 выполнены упоры 10каждый нз которых установлен между растяжками 8 одной из пар. При малых уг-.лах фР так же, как и в обгонных муфтахнаблюдаются такие явления как отклонение размеров деталей от номинальных,малейшая выработка на рабочих поверхносях разжимного устройства, неравномерность раэжима иэ-эа невозможности осу Оществпения геометрической идентичностиво всех сопряженных раэжимных узлах. Всеэто отрицательно влияет на работоспособность муфты,Муфты имеют значительный окружной,5люфт, который является следствием принципиальных конструктивных особенностейразжимного устройства. Невозможно выполнить с большей точностью несколькосопряженных углублений дпя шарика (роли.Ока), В двух полумуфтах неизбежна неодновременная работа на разжим всех местразжима, и расчетный предельный моментсрабатывания муфты наступает на довольно больших углах взаимного поворота опор ной и нажимной полумуфт. Этот люфт возрастает в муфтах с малыми углами ч"В ведомственном отраслевом стандарте на муфту по АС 193857, описываетсялюфт в муфте, который достигает 6 40 зов муфте с моментом 4,5 кгм, и прослеживается тенденция к увеличению люфта помере перехода от муфт с большим рабочим моментом к муфтам с малым рабониммоментом. Муфты с малым моментом сра-з 5батывания, которые находят большое применение в САУ ЛА, имеют люфт значительно больший, чем допустимый дпя условия работы, Недостатки известных муфтв ряде случаев. не дают возможность про Оектировать муфты на этом принципе,Для существенного повышения точности поддержания рабочего момента муфты,существенного уменьшения люфта муфты,расширения частичного диапазона при работе в режиме реверса, повышения ресурса работы, предлагаемая конструкцияв отличии от известных имеет полную продольную симметрию относительно среднего фрикционного диска. Муфта не содер- Ожит опорной попумуфты и состоит иэ одинаковых по назначению и конструкции нажимных полумуфт в виде стаканов 4 и 5,которые имеют симметричные выступы ивпадины. В сборе выступы левой полумуф ты входят во впадины правой полумуфты.и наоборот, Как видно из схем (фиг. 1и 2) две полумуфты зажимают фрикцион-,802 бный диск (диски) за счет нажимных пружнн 11, Диск 1 (диски) установпен нашпицах на валу 2, который является элементом механизма, где рпзжнмаюшее устройство (фиг. 3) выполнено в виде нескольких гибких растяжек 8. апина растяжек выбирается нз такого расчета,чтобы они в оттянутом положении (посредстчом пружин 12) образовывали расчетныйугол наклона 9 В предлагаемой конструкции независимо от количества пар трения в муфте на разжимающее устройстводействует полный рабочий момент муфты,что повышает точность поддержания рабочего момента, При вращении вала 2 (фиг. 1 и 2) вправо или влево системаполумуфт останавливается за счет сопри.косновения тяг 13 (фиг. 3 и 4) при правом вращении и тяг 14 (при левом с упором 10. Возникает сила Р. реакции упора на тягу, которая определяется, какМЪ1т.е. разжимающее устройство реагирует на полный рабочий момент М, Кроме этос. го, эффективность работы разжимаклцего устройства (повышение коэффициента обратной связи находится в прямой связи с величиной угла Ч. В предлагаемой конструкции разжимающее устройство практически может работать на малых углах Ч, вследствие чего достигается оптимальнаяточность поддерживания момента. Это обеспечивается тем, что предлагаемая конструкция разжимающего устройства в отличии от известных (на,шариках, роликах) не требует специальной прецезионной технопогии и предусматривает возможность точной регулировки мест сопряжения в разжимающем устройстве при сборке муфты эа счет простой операциии регулирования длины тяг 13 и 14 с таким расчетом, чтобы сопряжение тяг (фиг. 3 и 4) с упором 10 было с минимальным зазором К. Зазор К необходим дпя компенсации изменения исходного геометрического положения полумуфт 4 и 5 в связи с износом фрикционных поверхностей дисков в процессе эксплуатации. Поэтому ве личина К зависит от фактического использования муфты в том или ином эксплуатационном,режиме. Если муфта будет использоваться в качестве предохранительной, где срабатывание муфты редкое, ипи при небольшом времени непрерывной работы, то 10 зазор К может быть очень ма лым, и муфта не будет иметь ощутимого люфта.02 7 82,18Предлагаемая конструкция в отличииот известных не содержит упорного подшнпника, который обеспечивает поворотнажнмной полумуфты относительно опорнойн снижает точность работы муфты,Муфта (фиг. 5) имеет диски 1, в шпицы которых входит вал 2. Ведомый диск15 на шпицах установлен в цилнндрнческнх полумуфтах в виде стаканов 4 и 5,которые имеют нв своей цилнндрнческой .10поверхности несколько симметричных выступов и впадин. В сборе выступы одной лолумуфты входят во впадины другой. При этомвнутрення поверхность донышек полумуфтприлегает к крайним дискам 1. Нажнмныепружины 11 упираются в диски 6 и 7, соединенные с попумуфтвми. Между дисками 6 н 7находится втулка 16 которая неподвижнозакреплена в корпусе 9 штифтом 17.Корпус 9 центрирует сборку попумуфты - 20,диски - пружины - фланцы относительновала 2,Между втулкой 16 и цнлнндричес. кой поверхностью полумуфт имеется зазор.Подвижность сборки полумуфты - диски -пружины - фпанцы обеспечивается за счет 25,. подшипников скольжения (или качения) между.полумуфтамн 4 н 5 и корпусом 9. Опоры скольжения 18 обеспечивают указанную подвижность (фиг. 5). Втулка 16фиксирует сборку в осевом положннин относительно корпуса 9, но не препятствует ее подвижности, так. как между дискамн 6 и 7 и втулкой 16 имеется небольшойзазор. Режущее устройство(фиг. 7). имеетпару Гвбких рвстяжек 8. в аиде тонкой 35цружинной проволоки илн ленты, жестко .закрепленной своими концами в дисках 6и 7. Для точной регулировки сопряжениярастяжек с упором 10,"находящимся на. втулке 16, имеются резьбовые втулки 4019. По окружности дисков 6 н 7 закреплено . снмметрнчно несколько пар растижек (фиг. 7).Формула нзобретения1. Предохранительная фрикционнвя муфта повышенной точности срабатывання, со., держащая корпус, охватывающий ведущиеи ведомые фрикционные. диски, поджатыепружинами и расположенные между нажимными дисками, связанными с отжнмными 50элементами, о т л и ч а ю ш а я с ятем, что, с целью повышении точностирабатывания, надежности, долговечностии нагрузочной способности, она снабженадвумя стаканами с продольными выступа 8мн, сопряженными торцами с нвжимнымидисквмн, и выступы одного стаканв направлены навстречу выступам другого иустановлены между ними с возможностьювыхода за нвружьый торец днища, а отжнмные элементы выполнены в виде рвстяжек, закрепленных концами на нажимных дисках и установленных попарно вдопьнаружной поверхности стаканов, в полостимежду которыми смонтированы пакетфрикционных дисков, прн этом на корпусевыполнены упоры, каждый из которых по-мещен с зазором между растяжками однойиз пар, а пружины расположены междукаждым из нажимных дисков и стаканов.2, Муфта по и. 1, о т л н ч а юш а я с я тем, что растяжка выполненав виде двух пластин, шарнирно соединенных между собой и установленных подуглом одна относительно другой.3, Муфта по и, 1, о т л н ч а ющ.а я с я тем, что растяжка выполненав виде гибкой ленты.4. Муфта по и. 1, о т и н ч а ю -.ш а я с я тем, что растяжка выполненав виде проволоки.5. Муфта но пп. 1, 3 н 4, о т л н -ч а ю ш а я с я тем, что она снабженаупругими элементами, каждый нз которыхсоединен. с, двумя растяжками смежныхпар.6. Муфта по пп. 1, 3-5, о т л нч а ю щ а я с я . тем,. что она снабженаэлементамн крепления растяжек на нажимных дисках.7,Муфтапопп. 1,2 и 6 отлич а ю щ а я с я тем, что элементы крепления выполнены в виде эксцентриковыхвтулок, установленных радиально в нвжимных фланцах н шарнирно закрепленных наконцах растяжек,8, Муфта по пп. 1, 3-6, о т л н ч аю ш а я с я тем,.что элементы крепления выполнены в виде разьбовых втулок,установленных в нажнмных фпанцах свозможностью продольного перемещения. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1, Дьяченко С. К, и Кнркач М. Ф. Предохранительные муфты. Киев; Издательство технической литературы УССР,1962, с. 54. 2, Авторское свидетельство СССР Ы 624020, кле Р 16 Э 7/02 ф 1977 ф821802 дид 4 Составитель О. ЛогвиноваРедактор Л. Повхан Техред 3. Фанта Корректор В.Бутяга. аа 2912В 1130 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Тираж 1006 ИПИ Государст ио делам иэобре 35, Москва, Жвенного ко тений и от -35, Раушс Подписитета СССРрытийаи наб., д. 4/5