Предохранительная шариковая муфта

 

Изобретение относится к области машиностроения , а именно к нредо.хранительны.м шариковым муфтам. Целью изобретения является повышение надежности путем упрощения конструкции и расширение функциональных возможностей муфты. Для этого нолумуфта ПМ 2 установлена на шлица.х ведомого вала 4 с возможностью осевого перемешения. ПМ 2 связана с ПМ 1 преобразователем вращательного движения в поступательное в виде ходового винтового сочленения 5. В ПА 2 установлены радиально подпружиненные шарики (Ш) 6. Шарики 6 взаимодействуют с пазами 8 ПМ 1 с изменяющимся ВДОЛЬ оси профилем поперечного сечения. Шайба 10 установлена на ПМ 2 с возможностью взаимодействия с регулируемым рычагом 11 выключателя. При вращении ПМ 1 против часовой стрелки Ш 6 вытесняются из паза 8. ПМ 1 проворачивается относительно ПМ 2 против часовой стрелки. ПМ 2 при этом перемещается в осевом направлении до тех пор, пока Ш 6 снова не попадут в пазы 8 в более удаленном от торца 9 сечении с меньшим значением угла давления. Это приводит к увеличению величины крутящего момента, необходимого ДЛЯ выталкивания Ш 6. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. «о (Л оо о:) СП О5 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д у 4 F 16 0 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 3863164/25-27 (22) 04.03.85 (46) 15.09.87. Бюл. № 34 (72) Ю. Н. Винокур и Ю. О. Чернобыльский (53) 621.825.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 450043, кл. F 16 D 7/00, 1973. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ШАРИКОВАЯ МУФТА (57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к предохранительным шариковым муфтам. Целью изобретения является повышение надежности путем упрощения конструкции и расширение функциональных возможностей муфты. Для этого полумуфта ПМ 2 установлена на шлицах ведомого вала 4 с возможностью осевого перемегцения. ПМ 2 связана с ПМ 1 преобразователем вращательного движения в

„„SU„„1337569 А1 поступательное в виде ходового винтового сочленения 5. В ПМ 2 установлены радиально подпружиненные шарики (Ш) 6. Шарики

6 взаимодействуют с пазами 8 ПМ 1 с изменяющимся вдоль оси профилем поперечного сечения. Шайба 10 установлена на ПМ

2 с возможностью взаимодействия с регулируемым рычагом 11 выключателя. При врашении ПМ 1 против часовой стрелки Ш 6 вытесняются из паза 8. ПМ 1 проворачивается относительно ПМ 2 против часовой стрелки. ПМ 2 при этом перемешается в осевом направлении до тех пор, пока Ш 6 снова не попадут в пазы 8 в более удаленном от торца 9 сечении с меньшим значением угла давления. Это приводит к увеличению величины крутящего момента, необ- Я ходимого для выталкивания Ш 6. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

13

Изобретение относится к м ашиностроению.

Цель изобретения — повышение надежности путем упрощения конструкции и расширение функциональных возможностей муфты.

На фиг. 1 схематически изображена муфта, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 2.

Муфта содержит концентрично расположенные полумуфты 1 и 2. Полумуфта 1 укреплена на ведущем валу 3. Полумуфта

2 установлена на шлицах ведомого вала 4 с возможностью осевого перемещения относительно него и полумуфты и связана с последней преобразователем вращательного движения в поступательное, выполненным в виде ходового винтового сочленения 5.

В полумуфте 2 установлены промежуточные элементы в виде шариков 6, радиально подпружиненные пружинами 7. Шарики 6 взаимодействуют с пазами 8 полумуфты 1, имеющими изменяющиеся в зависимости от положения по отношению к торцу параметры профиля поперечных сечений (фиг.

3 и 4). Пазы 8 характеризуются следующими параметрами профиля поперечных сечений: углами наклона профиля — -- <,р (угол наклона правой стенки профиля по отношению к направлению радиуса, проходящего через ось полумуфты и через центр паза 8) и d.„, (угол наклона левой стенки), а также глубиной профиля. Величины к., и ы выполнены переменными по длине полумуфты

1 так, что угол с,р в сечении у торца 9 близок к 90 и тем меньше, чем дальше расположено поперечное сечение от торца 9 и при наибольшем отдалении принимает значение А.,

Профиль пазов 8 в рассм атриваемом примере образован прямыми, расположенными под углом p — — с пр+4ев = const, сопряженными дугой с радиусом г, превышаюьцим радиус шариков 6. Этот профиль соотвеl— ствует контуру инструмента, которым выполнены пазы 8, т.е. производящему контуру. Все поверхности выпол нен ы движением производящего контура по дуге окружности радиуса К (фиг. 3), расположенной так, что ось этой окружности скрещивается с осью полумуфты под некоторым углом г с межосевым расстоянием в. Выбирая R, в, в и х можно получить требуемую в каждом случае зависимость углов а р, и." и h от положения профиля по длине полумуфты !. В предлагаемой муфте размер h выполнен меньшим примерно на середине длины полумуфты не только в связи с указанными выше параметрами, но и потому, что в середине

37569

2 полумуфты 1 ее диаметр d, меньше, чем на краях d (фиг. 3). Шайба 10, установленная на полумуфте 2, может взаимодействовать с рычагом 11 выключателя (выключатели не показаны) . Положение рычага 11 (расстояние S) может регулироваться (регулировочное устройство не показано) . Чем дальше от торца 9 будет выставлен рычаг

11, тем больше будет крутящий момент при выключении электродвигателя (не показан).

При рассмотрении работы муфты предположим, что в начале управляющая электродвигателем арматура, находится в положении «Открыто» и что вначале полумуфта

2 сдвинута вправо, а шарики 6 занимают

tg положение, изображенное на фиг. 1 штрихпунктирной линией, т.е. находится в зоне разреза В-В на фиг. 2 (см. также фиг. 1).

В этом сечении выполнено значение а--(р. (y — угол трения шарика 6 о полумуфту 1) и поэтому при вращении в направлении по часовой стрелке, шарик 6 не может быть вытеснен левой стороной профиля из углубления 8 при любой величине крутящего момента и полумуфты 1 и 3 не изменят взаимного расположения, так как зависи25 мость сил, воздействующих на шарик, определяется формулой

Р Л4 1 (у) где P — радиальная сила, воздействующая

30 на шарик 6 со стороны полумуфты

1, равная силе воздействия на шарик 6 пружины 7;

М вЂ” крутящий момент;

К, — расстояние от оси полумуфты 1 до центра шарика 6; — количество шариков 6;

А — угол давления, равный углу профиля (4р, или с„, в зависимости от направления вращения).

При вращении полумуфты 1 против ча40 совой стрелки с связи с тем, что угол dnp, выполнен в этом сечении намного большим угла трения р, близким к 90, для выталкивания шарика 6 из паза 8 достаточно приложить небольшой крутящий момент. Шарик

6 будет вытеснен из паза 8 и полумуфта провернется относительно полумуфты 2 в направлении против часовой стрелки (фиг. 4)

Поворот полумуфты 2 относительно полумуфты 1 благодаря наличию преобразователя вращательного движения в поступа 0 тельное (ходовому винтовому сочленению 5), будет сопровождаться осевым перемещением так, что шарики 6 будуте перемещаться влево от торца 9 (полумуфта 2 будет навинчиваться на полумуфту 1. Проворот и перемещение будут продолжаться до Тсх пор, пока шари55 ки 6 снова не попадут в пазы 8. При этом шарики 6 будут взаимодействовать с профилем паза 8 в сечении, более удаленном оТ торца 9, и, следовательно, имеющим мень1337569

10

Форл ула изобретения

15 шее значение Х р, чем в начальном положении. Поэтому для последующего выталкивания шарика 6 требуется приложить несколько больший крутящий момент, чем в начале. При дальнейшем нарастании крутящего момента шарики 6 будут выталкиваться из пазов 8, полумуфта 2 свинчивается с полумуфтой 1, перемещая шарики 6 влево, дальше от торца 9, где угол наклона профиля становится меньшим при каждом срабатывании, а в связи с этим требуемый для срабатывания крутящий момент все большим.

Нарастание крутящего момента на один оборот ведущего вала 3 зависит от интенсивности изменения угла наклона профиля углубления 8 по длине полумуфты, хода винтового сочленения 5, а также и от характера изменения глубины профиля. Влияние глубины профиля обусловлено тем, что эта глубина определяет величину деформации пружины 7, а следовательно, и усилие с которым пружина 7 удерживает шарик 6 в пазу 8. Влиять на глубину профиля и на указанное усилие пружины 7 можно и изменением наружного диаметра полумуфты

1. В указанном примере уменьшение диаметра средней части полумуфты 1 позволяет уменьшить нарастание крутящего момента на один оборот полумуфты 1 на участке от торца 9 до ее середины, т.е. сделать нарастание крутящего момента таким, чтобы разгон электродвигателя при включении осуществлялся при малой и медленно нарастающей нагрузке. При дальнейшей работе крутящий момент будет нарастать до тех пор, пока не окажется достаточным для приведения в движение подвижных частей арма20

35 туры. Когда крутящий момент не возрастает, полумуфты 1 и 2 вращаются, Hå изменяя своего взаимного расположения. При достижении запорным органом арматуры положения «Закрыто», его движение, а следовательно, и вращение полумуфты 2 практически прекращается. крутящий момент нарастает, полумуфта I продолжает вращаться.

При этом, благодаря винтовому сочленению

5, полумуфта 2 перемещается влево (от торца 9) и когда крутящий момент достигнет предельного значения, шайба 10 нажмет на рычаг выключателя 11.

1. Предохранительная шариковая муфта, содержащая ведущую полумуфту, ведомую полумуфту, установленную на ведомом валу концентрично ведущей полумуфте с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с концевым выключателем электропривода и соединительными шариками. размещенными между полумуфтами, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена преобразователем врагцательного движения в поступательное, связанным с полумуфтами, на ведущей полумуфте выполнен продольный паз по винтовой линни с боковыми стенками, имеющими переменный по длине паза угол наклона по отношению к радиусу, проходящему через ось муфты и центра паза, уменьшающийся в направлении осевого перемещения ведущей полумуфты.

2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что преобразователь вращательного движения в поступательное выполнен в виде ходового винтового сочленения.

1337569 б-б

Редактор Ю. Середа Т с

Составитель И., 1

Заказ 4110(31 т с Корре" р Г Рен)етник екрел И. Верес

ВНИ ираж 811

ИПИ Государственного комитета СССР по р 8 Подписное по де""" изо6ретений H открь тий э, осква, Ж 35, Раушская наб., д. 415 роизводственно-полиграфическое вреди ият, . У ятие, г. жгород, ул. Проектная, 4