Упруго-предохранительная муфта конструкции с.г.нагорняка

 

1. Упруго-предохранительная муфта , содержащая установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты с торцовыми кулачками, поджатые одна к другой посредством замыкающего устройства, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и точности срабатывания, ведущая полумуфта в птолнена составной из двух соосно установленных и подпружиненных один относительно другого в окружном направлении элементов, один из которых вьшолнен в виде диска с рабочими торцовыми кулачками, а другой - в виде шестерни , замыкающее устройство выполнено в виде упорного фланца, жёстко закрепленного на валу со стороны .нерабочего торца ведомой полумуфты, рычажных звеньев, равномерно расположенных по окружности параллельно оси вращения и выполненных в виде пар рычагов, шарнирно соединенных между собой, а также с упорным фланцем и ведомой полумуфтой посредством пальцев с возможностью поворота в тангенциальном направлении и упоров, установленных на торце шестерни с возможностью взаимодействия с расположенными между ними концами рычагов . 2.Муфта ПОП.1, о тличаю (Л щ а я с я тем, что упоры установлены с возможностью регулировочного перемещения в окружном направлении. 3.Муфта по ПП.1 и 2, отличающаяся тем, что в рычагах, соединенных с ведомой полукуфтой, j:: У1 отверстия под пальцы выполнены в виде продольных пазов, ширина которых равна диаметру пальца. 30 д

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l 9) (l l) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3672497/25-27 (22) 13. 12.83 (46) 15.03.85 Нюл. Р 10 (72) С,Г.Нагорняк (53) 621.825.52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 1035313, кл. F 16 D 7/00, 1982 (прототип). (54) УПРУГО-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА

КОНСТРУКЦИИ С. Г. НАГОРНЯКА (57) 1. Упруго — предохранительная муфта, содержащая установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты с торцовыми кулачками, поджатые одна к другой посредством замыкающего устройства, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения надежности и точности срабатывания, ведущая полумуфта выполнена составной из двух соосно установленных и подпружиненных один относительно другого в окружном направлении элементов, один из которых выполнен в виде диска с рабочими торцовыми кулачками, а другой — в виде шес4(51) F 16 D 4 02 Р 16 D 7 00 терни, замыкающее устройство выполнено в виде упорного фланца, жестко закрепленного на валу со стороны нерабочего торца ведомой полумуфты, рычажных звеньев, равномерно расположенных по окружности параллельно оси вращения и выполненных в виде пар рычагов, шарнирно соединенных между собой, а также с упорным фланцем и ведомой полумуфтой посредством пальцев с возможностью поворота в тангенциальном направлении,и упоров установленных на торце шестерни с возможностью взаимодействия с расположенными между ними концами рычагов.

2. Муфта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что упоры установлены с возможностью регулировочного перемещения в окружном направлении.

3. Муфта по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что в рычагах, соединенных с ведомой полумуфтой, отверстия под пальцы выполнены в виде продольных пазов, ширина которых равна диаметру пальца.

4 1145

Изобретение относится к машино.строению и применяется для защиты механизмов от воздействия перегрузок.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предложенной является предохранительная муфта, содержащая две кулачковые полумуфты, одна из.которых подвижна в соевом направлении и под- 10 .жата к другой посредством нажимного элемента, выполненного в виде тонкостенной упругой гильзы со сквозными. продольными пазами flj .

Известная муфта не обладает упругими свойствами, в результате чего снижается ее надежность, кроме того, она сложна в изготовлении и сборке из-за выполнения ряда соединений,10 сопряжений и продольных пазов в пружинной гильзе.

Цель изобретения — повышение надежности и точности срабатывания.

Указанная цель .достигается тем, что в упруго-предохранительной муфте, содержащей установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты с торцовыми кулачками, поджатые одна к другой посредством замыкающе—

30 го устройства, ведущая полумуфта выполнена составной из двух соосно установленных и подпружиненных один относительно другого в окружном направлении элементов, один из которых выполнен в виде диска с рабочими З5 торцовыми кулачками, а другой — в виде шестерни, замыкающее устройство выполнено в виде упорного фланца, жестко закрепленного на валу со стороны нерабочего торца ведомой полумуфты, рычажных звеньев, равномерно расположенных по окружности параллельно оси вращения и выполненных в виде пар рычагов, шарнирно соединенных между собой, а также с упорным фланцем и ведомой полумуфтой посредством пальцев с возможностью поворота в тангенциальном направлении, и упоров, установленных на торце шестерни с возможностью взаимодействия с расположенными между ними концами рычагов, упоры также могут быть установлены с возможностью регулировочного перемещения в окружном направлении, а в рычагах, соединенных с ведомой полумуфтой, отверстия под пальцы

v y могут быть выполнены в виде продоль182 ных пазов, ширина которых равна диаметру пальца.

На фиг. i показана муфта, продольный разрез; на фиг.2 — вид А на фиг. 1; .на фиг.3 — положение элементов муфты после срабатывания.

Муфта состоит из ведущей шестерни 1 (либо звездочки, шкива, диска), свободно установленной на валу 2.

На торце шестерни 1 имеются равномерно расположенные по окружности гнезда 3, в которых расположены пружины 4 сжатия, одновременно находящиеся в зеркально расположенных по отношению к гнездам 3 гнездах 5 кулачковой полумуфты 6. Таким образом, ведущая полумуфта выполнена из двух

I элементов, а продольные оси пружин 4 расположены в плоскости разъема элементов 1 и 6. Ведомая кулачковая полумуфта 7 соединена с валом 2, например, посредством подвижного шлицевого соединения.

Замыкающее устройство выполнено в виде рычажных звеньев, каждое из которых состоит из двух рычагов 8 и 9

Рычаги 8 и 9 шарнирно соединены между собой, а также с упорным фланцем 10, жестко закрепленным на валу 2 посредством гаек 11 и ведомой полумуфтой посредством радиально установленных пальцев 12-14 соответственно, с возможностью поворота в тангенциальном направлении.

Пальцы 13 и 14 установлены на одинаковом от оси муфты расстоянии. Рычаги 9, связанные с ведомой полумуфтой 7, выполнены двуплечими и их консольные концы расположены в промежутке между упорами 15 и 16, установленными на торце ведущей шестерни 1. Попарно расположенные кулачки 15 и 16 могут быть выполнена как за одно целое с шестерней 1, так и могут быть установлены на торце шестерни с возможностью регулировочного перемещения в окружном направлении.

Механизм изготовлен, например, в виде Т-образных кольцевых пазов., выполненных на торце шестерни, либо другого известного механизма крепления,(механизм условно не показан).

В рычагах 9, соединенных с ведомой полумуфтой, отверстия под пальцы 14 выполнены в виде продольных пазов 17, ширина которых равна диаметру пальцев, за счет чего повышается чувствительность устройства в начальный

3 1145 момент срабатывания. Максимальное расстояние между пальцами 13 и 14 выбрано из условия полного замыкания полумуфт.

Муфта работает следующим образом.

В нормальном режиме кулачковые полумуфты 6 и 7 находятся между собой в относительном покое, и крутящий момент передается с шестерни 1 через пружины 4 на кулачковую полумуфту 6 и далее посредством кулачков — на ведомую полумуфту 7. Смещение ведомой полумуфты 7 влево жестко ограничивается рычажными звеньями, продольные оси рычагов 8 и 9 которых совпадают и параллельны оси муфты (фиг.2).

Расстояние между упорами 15 и 16 выбирается таким, чтобы в нормальном режиме работы (при котором момент от сил сжатия пружин 4 относительно оси муфты меньше предельного момента муфты) скос Ь упора 16 не касался бы скоса d консольного конца рычага 9, при другом же направлении вращения муфты, чтобы, соответственно, скос cL упора 15 не касался скоса с на конце рычага 9.

Поскольку смещение ведомой полумуфты влево ограничивается прямым (в данном режиме работы) рычажным

30 звеном, то в нормальном режиме, поскольку момент передается через пружины 4, муфта работает как чисто упругая, чем обеспечивается демпфирование колебаний системы и сглаживанияЗ5 динамических на rpy зок .

При увеличении момента сопротивления момент муфты увеличивается, пружины 4 сжимаются сильнее и 40 шестерня 1 больше смещается в окружном направлении относительно папумуфты 6, а следовательно, расстояние между скосами Ь упоров 16 и скосами Q консольных частей рыча- 45 гов 9 уменьшается (рычажных звеньев может быть два и более, а следовательно, пар упоров 15 и 16 может быть также несколько).

При перегрузке, т.е. когда момент 50 от сил сжатия пружины 4 равен предельному моменту муфты, скос b упо ра 16 входит в контакт со скосом Q рычага 9, что приводит к повороту последнего относительно пальца 14, 55 установленного на ведомой полумуфте. При малейшем повороте рычага 9 в тангенциальном направлении систе182 4 ма теряет устойчивость и рычажное звено как бы разламывается (фиг.3).

При этом рычаг 8 вместе с пальцем 12 поворачивается относительно радиального пальца 13, расстояние между пальцами 12 и 13 уменьшается и жесткая связь между передающими кулачками полумуфт разрывается. Ведомая полумуфта 7 без дальнейшего препятствия выходит из зацепления с кулачковой полумуфтой 6. В процессе выхода кулачков из зацепления осевая составляющая силы в кулачковом зацеплении резко уменьшается, что способствует уменьшению контактных давлений на поверхностях передающих элементов полумуфт. Это также способствует уменьшению износа полумуфт .и улучшению эксплуатационных свойств муфты в целом. После выхода кулачков ведомой полумуфты 7 из зацепления с кулачками полумуфты 6 шестерня 1 вместе с кулачковой полумуфтой 6 вращается свобопно относительно вала 2 и крутящий момент на ведомый вал не передается.

При установке муфты на вал с другим направлением вращения либо при работе на одном и том же валу, но при другом направлении вращения в процессе увеличения момента сопротивления уменьшается расстояние между упорами 15 и концами рычагов 9, что также приводит при перегрузке к разламыванию рычажных звеньев.

Таким образом, муфта является упругопредохранительной самоотключающейся вне зависимости от направления вращения. Для регулирования величины г. редаваемого предельного момента необходимо перемещать упоры на торце шестерни 1 (с практической точки зрения упоры 15 и 16 целесообразно выполнить на торце отдельного диска, установленного на торце шестерни с возможностью поворота и последующей фиксацией.

Наличие пазов 17 в рычагах 9 способствует повышению чувствительности рычажной системы в начальный момент срабатывания. В процессе размыкания полумуфт палец имеет возможность скользить в пазу 17, за счет чего улучшается подвижность системы.

При устранении причины перегрузки полумуфту 7 перемещают в направлении к ведущей полумуфте, кулачки

Э полумуфт вводят меж,цу собой в зацепление, а рычаги 8 и 9 легко (поскольку они связаны шарнирно между собой и с пальцами 13 и 14) возвращают в исходное положение, при котором их продольные оси совпадают и параллельны продольной оси муфты (фиг.2).

При этом в начальный момент восстановления муфты в нормальное положение следует правильно выставить упоры 10

15 и 1б вместе с шестерней 1 относительно оси палвца 14., В дальнейшем описанный процесс повторяется.

С целью повышения надежности уст- 15 ройства между головкой пальца 13 и рычагом 8 могут быть установлены средства фиксации, увеличивающие мо182 менты трения в шарнире, выполненные например, в виде пружин, подпружиненных шариков или других средств фиксации.

Поскольку в передаче момента принимают участие пружины сжатия, расположенные в окружном направлении, а при перегрузке система мгновенно теряет устойчивость и полумуфты выходят из зацепления беспрепятственно, то предлагаемая конструкция самоотключающейся муфты имеет высокую надежность и точность срабатывания

Удобство муфты в эксплуатации связано с легкостью ее восстановления в нормальное состояние после устранения причины перегрузки. )145182

ВНИИПИ Заказ 1147/28 Тираж 898 . Подлисное

Филиал ППП ".Патект", r. Ужгород, ул.Проекткел,4