Предохранительная центробежная муфта

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет СССР до делам изобретений и открытий,А 0431, Бюллетень РЬ Опубликовано Дата опублик 5 82.А,Лабков и А.В.Спива 71) Заявите сский политехнический инсти 4) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МУФТА Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения быстроходных валов машин при значительных динамических нагрузках и неооходимости осуществления плавного пуска, а также для предохранения трансмиссии машин от действия перегрузок. анительная цеидержащая установалу водило, н еуравновешенными е колесо, снялом,и фрикционестатком извести то, что при дли и она перегревае стабильность сра явНедоляется и муфты ельном б ся. Кром атываниязависит кционных у 20 т предохранительнои часфрикционных свойств фментов. леИзвестна предохртробежная муфта, совленное на ведущемсущее сателлиты с нгрузами, централзанное с ведомыные элементы 11. Цель иэобретения - исключение перегрева муфты при работе в предохранительном режимеПоставленная цель достигаетсятем, что предохранительная центробежная муфта снабжена валиком сфасонным пазом, жестко связанным сведущим валом, неуравновешенные грузы жестко соединены с сателлита- Оми а фрикционные элементы выполнены в виде двух фрикционных фланцевых полумуфт с контактирующими между собой фрикционными конусными поверхностями фланцевых полумуфт, одна из которых - ведомая жестко 5соединена с ведомым валом, другаяведущая имеет ролик, контактирующийс профильньли поверхностями фасонного паза валика, и жестко соединена с ведущим валом.При этом фасонный паз выполненна глубину, равную длине ролика.Кроме того, фасонный паз валика выполнен в форме трапеции, основания.образующей цилиндрической поверхности валика, а одна из боковых сторонвыполнена в виде остроугольного выступа, вершиной направленного внутрьтрапеции. При этом муфта снабжена1двумя пластинчатыми пружинами, а надне фасонного паза валика выполненпродольный выступ, на коцах которо.го по оси укреплены упомянутые нластинчатые пружины, причем расстояния между концами выступа и стенками фасонного паза больше диаметраролика.В данной конструкции при достижении моментом сил сопротивления критической величины, поверхности трения мгновенно разъединяются, что исключает тепловыделение в этом режиме.Отключение ведомого вала от ведущего при перегрузке происходитза счет скачкообразного отвода ведущей полумуфты от ведомой. Это исключает отрицательное влияние непостоянства Фрикционных свойств пары трения на стабильность срабатывания,На фиг. 1 изображена цредохранительная центробежная муфта, общий вид"1 на фиг, 2 - то же, разрезА-А на фиг. 1 (исходное положение);на фиг. 3 - разрез А-А на Фиг, 1.на ведущем валу 1 и закрепленноешпонкой 2 водило 3. На конце ведущего вала 1 расположен жестко, связанный с ним валик 4 с Фасонным пазом.В водиле 3 смонтированы пальцы 5.с помощью гаек 6, на которых свободно установлены на кольцах 7 и втулках 8,сателлиты 9 с жестко присоединенными к ним неуравновешеннымигрузами,Фрикционные элементы муфты представляют собой две фланцевые полумуфты, ведущую 10 и,ведомую 11, контактирующие между собой по конуснымповерхностям, армированным фрикционными обкладками 12 и 13. Веду"щая полумуфта 10 жестко соединенас центральным колесом 14, входящимв зацепление с сателлитами 9 свя-занными водилом с ведущим валом 1.На ведущей полумуфте 10 закреплен36974также ролик 15, имеющий бочкообразную форму, который входит в фасонный паз валика 4 на ведущем валу 1. Ведомая полумуфта 11 неподвижнозакреплена на ведомом валу 16, например на шпонке 17, которая стопорится от осевого смещения торцовой шайбой 18 н винтом 19. Поворотсателлитов 9 с неуравновешенными грузами против часовой стрелки (фиг, .2) ограничивается стопорами 20. Поворот сателлитов 9 по ча 15 гог 5 Зо 35 4050 совой стрелке ограничивается упором неуравновешенного груза в центральное колесо 14.. Фасонный паз валика 4 имеет форму трапеции, одна из боковых сторон которой имеет остроугольный профиль. На поверхности фасонного паза выполнен продольный выступ 21, на концах которого установлены пластинчатые пружины 22, 23. Они служат для регулирования движения ролика 15 по фасонному пазу валика 4.При рассмотрении работы муфты необходимо выделить следующие этапы: 1 р исходное положение; 2) пуск; 3) работа при установившемся движении;4) работа муфты при срабатывании предохранительной части; 5) возврат муфты в исходное положение после остановки, вызванной срабатываниеммуфты; 6) работа муфты при отключении двигателя; 7) возврат муфты в исходное положение после остановки, вызванной отключением двигателя.1. При исходном положении муфты центр тяжести неуравновешенного груза на сателлите 9 находится в точке А, который при этом упирается в центральное колесо 14, что ограничивает поворот сателлита 9 вокруг оси пальца 5 по часовой стрелке (фиг.2). Ролик 15 ведущей полумуфты 10 находится в Фасонном пазу валикаи в зо".не а (фиг. 5). Поскольку ведущая полумуфта 10 находится в крайнем левом положении (фиг. 1), момент сйл трения во фрикционной паре муФты равен нулю, т,е. ведущий 1 и ведомый 16 валы .разъединены.2, При пуске ведущий вал набирает обороты, так как в положении, принятом за исходное, поворот сателлита 9 вокруг оси пальца 5 но часовойстрелке ограничен, то обкатывания сателлита вокруг центрального колеса 14, связанного жестко с ведущей полумуфтой 10, не происходи и онавращается синхронно, с ведущим валом 1, поэтому ролик .15 остается взоне а фасонного паза валика 4,По мере дальнейшего увеличениячисла оборотов ведущего вала 1 центробежные силы создают момент, .поворачивающий.сателлит 9 против .часовой стрелки (фиг. 2). При этомпоявляется вращение центрального ко.леса 14 и вместе с ним полумуфты 10относительно ведущего вала 1 и ролик15 начинает обкатываться по профильным поверхностям фасонного паза взоне а, выдвигая ведущую полумуфту10 по направлению к ведомой полумуфте 11.Когда момент сил трения междуними станет равным моменту сил сопротивления, ведомый вал 16 начинает вращаться и число его оборотовдостигает номинального значения, Далее момент.сил трения продолжаетрасти и при положении ролика 15 взоне а паза достигает. максимального значения, К концу периода пускацентр тяжести неуравновешенного грузас сателлитом 9 переместится в точку.В (фиг. 3), а ролик 15, отжав пружину 23, попадает в .точку Ь (фиг. 5).На этом период пуска заканчивается.3. При установившемся движениицентр тяжести неуравновешенного груза занимает промежуточные положениямежду точкой В .(фиг. 3) и точкой С(фиг. 4). Ролик 15 занимает промежуточные положения между зонами в и с(фиг. 5).При установившемся режиме движения неуравновешенный груз сателлита 9 находится в равновесии под действием момента от сил инерции нанем и момента сопротивления на ве-.домом валу 16. Изменение момента силсопротивления вызывает перемещениеролика 15, - увеличение - в сторонузоны Ь, уменьшение - в сторону зо"ны с. Если момент сопротивления наведомом валу равен нулю (холостойход), то центр тяжести неуравновешенного груза на сателлите 9 ока"жется в точке С (фиг. 4), а ролик 15 - в зоне с (фиг. 5),В установившемся режиме скольжение во фрикциониой паре отсутствует и муфта работает как упругая, имеющая большую податливость.4. Если момент сил сопротивления на ведомом валу 16 равен предельному значению, то центр тяжести не 40 45 50 55 неподвйжной под действием сил инерции, что вызывает перекатывание ролика 15 по фасонному пазу от зоны д к зоне а. В зону д ролик 15 попадает, отжав пружину 22 (фиг. 5) При этом неуравновешенный груз на сателлите 9 упирается в центральное колесо 14 (фиг. 2), .и муфта снова в исходном положении.6. При отключении двигателя число оборотов ведущего вала 1 уменьшается, .уменьшается также момент сил инерции неуравновешенного груза. Равновесие между моментом сил сопро-. тивления и моментом сил инерции нарушается. Это приводит к повороту сателлита 9 по часовой стрелке, что в свою очередь вызывает поворот ведущей полумуфты 10 против часовойстрелки (фиг, 4), Ролик 15 при этом. 5 10 5 20 25 ЭО 35 уравновешенного груза на сателлите 9 будет находиться в точке В (фиг.З), а ролик 15 в зоне в (фиг. 5).Если момент сил сопротивления становится больше предельного значения, то ролик 15 переместится левее эоны ви попадет в прорезь .(фиг, 5), При этом коническая поверхность ведущей нолумуфты 10 отойдет от конической поверхности ведомой полумуфты 11, так как. угол конусности больше угла трения, Усилие прижатия полумуфт уменьшается, а вместе с тем и момент сил трения фрикционной пары муфты. В связи с.тем, что момент сил инерции неуравновешенного груза теперь не уравновешивается моментом сил со- . противления, сателлит 9 поворачивается протйв часовой стрелки, а ведущая полумуфта О - по часовой стрелке(фиг. 3). При этом ролик 15 попадает на поверхность фасонного паза между зонами Ь и с (фиг. 5).При дальнейшем повороте ведущей полумуфты О ролик 15 обкатывается по поверхности фасонного паза от эо. ны Ь к зоне д, окончательно разъединяя ведущую 10 и ведомую 11 полумуфты. Положение ролика 15 в зоне д фасонного паза соответствует положеНию центра тяжести неуравновешенного груза в точке С (фиг. 4). В этом положении ведущийи ведомый 16 валы разъединены и двигатель должен быть отключен.5. Для возврата муфты в исходное положение включается двигатель, Ведущий вал 1 начинает вращаться относительно ведущей полумуфты 10,823697 Формула изобретения 7перемещается по фасонному пазу отзоны с к зоне Ь,Полная остановка двигателя можетзастать ролик 15 в одном из следующих положений;1) между зонами Ь и с, когда полумуфты 10 и 11 разъединены;2),между зонами Ь и д - полумуфты 10 и 11 частично или полностьюразъединены;3) между зонами чьи д.7, При включении двигателя ведущий вал 1 начинает вращаться в направлении, указанном на фиг. 2, Ведущая полумуфта 10 при этом остается неподвижной. Ролик 13 перемещается по направляющему пазу в зависимости от его исходного положения,либо от зоны Ь к зоне д и далее кзоне а, либо от зоны д к зоне а.При перекатывании к зоне а ролик 15отжимает пружину 22. Центр тяжестинеуравновешенного груза при этомперемещается в точку А, а упомянутый груз упирается в центральноеколесо 14 (фиг. 2). Таким образом,муфта вернулась в исходное положение.В связи с тем, что срабатываниеданной йредохранительной центробеж-,ной муфты происходит скачкообразно,путем резкого разъединения контакттирующик фрикционных поверхностей,уменьшается тепловыделение на этихповерхностях, что исключает перегревмуфты при длительном буксовании. Кроме того это повышает стабильностьсрабатывания предохранительной частимуФты и увеличивает срок ее службы. 1. Предохранительная центробежная .муфта, содержащая установленное на ведущем залу водило, несущее сателлиты с неуравновешенными грузами, центральное колесо, связанное с ве" 8домым валом, и фрикционные элементы, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью исключения перегревапри работе в предохранительном ре жиме, она снабжена валиком с фасонным.:пазом, жестко связанным с ведущим валом, неуравновешенные грузыжестко соединены с сателлитами, африкционные элементы выполнены в 1 ф виде двух фрикционных фланцевых полумуфт с контактирующими между собойфрикционными конусными поверхностями, одна из которых ведомая жестко соединена с ведомым валом, а дру гая - ведущая имеет ролик, контакттирующий с профильными поверхностями фасонного паза валика, и жесткосоединена с ведущим валом. 20 2, Муфта по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что фасонный пазвыполнен на глубину, равную длинеролика.3. Муфта по пп.1 и 2, о т л и -2 ч а ю щ а я с я тем, что фасонныйпаз валика выполнен в форме трапеции, основания которой расположе"ны перпендикулярно образующей цилиндрической поверхности валика, аодна из боковых сторон выполненав виде остроугольного выступа, вершиной направленного внутрь трапе"ции,4 Муфта попп. 1, 2 и 3, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она снабженадвумя пластинчатыми пружинами, а надне фасонного паза валика выполненпродольный выступ, на концах которого по оси укреплены упомянутые пла"4 фстинчатые пружины, причем расстояния между концами выступа и стенками фасонного паза больше диаметраролика.Источники информации,принятые во внимание при .экспертизе4Ъ1. Авторское свидетельство СССРУ 451879, кл. Г 16 О 43/20,03.01.73.823697 Составитель Г.Ьбрамо Техред И.Рейвес ушненко тор 06 Подписикомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5 53/46 . Тираж ВНИИПИ Государствениогпо девам изобретени 113035, Иосква, Ж"35,Зака Ужгород, ул, Проектн иал ППП Патен Корректор И. Шароши