Бесшпоночное соединение
Изобретение относится к машиностроению. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей соединения путем обеспечения рассоединения при достижении определенной частоты вращения. Соединение состоит из вала 1, охватываемого деталью 2. Между валом и деталью установлена упругая втулка 3, выполненная по меньшей мере с двумя концентричными кольцевыми полостями. Наружная полость 14 заполнена газом, а внутренняя 15 - жидкостью с большим удельным весом. На уступе вала 1 выполнены выступы, в которые упираются выступы кольца 6. Втулка 3 поджата через втулку 4 гайкой 5 к кольцу 6. При передаче вращения момент передается от вала 1 на деталь 2 за счет трения между поверхностями вала, детали и втулки 3. Под действием центробежных сил жидкость в полости 15 будет сжимать газ в полости 14, давление втулки 3 на вал ослабнет, и при достижении определенной частоты вращения и момента деталь 2 повернется совместно с кольцом 6. Выступы 7 сместятся с выступов 8. Кольцо 6 переместится вправо, ослабив давление втулки 3 на вал до минимальной величины. Передача момента прекратится. Соединение позволяет передавать момент до определенной частоты вращения вала. 2 ил.
Изобретение относится к машиностроению и предназначено для соединения и отсоединения вала с вращающейся на нем деталью. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей соединения путем обеспечения срабатывания соединения при достижении определенной частоты вращения. На фиг. 1 изображено предлагаемое соединение при передаче момента, осевой разрез; на фиг. 2 то же, после срабатывания. Соединение содержит ступенчатый вал 1, охватываемый деталью 2. Между валом 1 и деталью 2 установлена упругая втулка 3, поджатая через втулку 4 гайкой 5. Между уступом вала и упругой втулкой 3 расположено кольцо 6 с выступами 7, а на уступе вала 1 выполнены ответные выступы 8. На детали 2 закреплен резьбовой элемент 9, хвостовик 10 которого входит в выполненные на торцах кольца 6 и втулки 3 осевые пазы 11, 12 и кольцевой паз 13 на валу 1. В упругой втулке 3 выполнены кольцевые концентрические полости 14 и 15, разделенные между собой диафрагмой 16. Наружная полость 14 заполнена газом, а внутренняя полость 15 заполнена жидкостью с большим удельным весом, например ртутью. При использовании соединения в качестве предохранительного устройства при превышении допускаемого вращающего момента оно работает следующим образом. В рабочем положении торцовые выступы 7 кольца 6 совпадают с торцовыми выступами вала 1. Упругая втулка 3 сжата гайкой 5 через втулку 4 и оказывает давление на вал 1. Между втулкой 3, валом 1 и деталью 2 создаются силы трения, позволяющие передавать вращающий момент. При превышении допускаемого вращающего момента происходит проворачивание детали 2 вместе с кольцом 6 и упругой втулкой 3 относительно вала 1. При этом выступы 8 вала 1 совпадают с впадинами кольца 6, которое перемещается в осевом направлении и выходит из зацепления с хвостовиком 10 стопорного элемента 9. Упругая втулка 3 разжимается и соединение не передает момент. Кольцо 6 поворачивается вместе с валом 1 относительно втулки 3 и детали 2. При использовании соединения в качестве предохранительного устройства при превышении допускаемой частоты вращения и превышения передаваемой мощности оно работает следующим образом. При вращении соединения жидкость, заполняющая полость 15, под действием центробежных сил создает давление на диафрагму 16, которая начинает прогибаться, сдавливая газ, находящийся в полости 14. При этом силы трения между втулкой 3 и валом 1 уменьшаются, следовательно уменьшается величина передаваемого вращающего момента. При возрастании частоты вращения свыше допускаемого значения величина передаваемого вращающего момента снижается до величины, при которой происходит проворачивание детали 2 вместе с кольцом 6 и втулкой 3 относительно вала 1. При этом выступы 8 вала 1 совпадают с впадинами кольца 6, которое перемещается в осевом направлении и выходит из зацепления с хвостовиком 10 стопорного элемента 9. Упругая втулка 3 разжимается и соединение не передает момент. Кольцо 6 поворачивается вместе с валом 1 относительно втулки 3 и детали 2. Передаваемая соединением мощность прямо пропорциональна частоте вращения и вращающему моменту. Так как при возрастании частоты вращения уменьшается передаваемый вращающий момент, то при определенном соотношении между увеличением частоты вращения и уменьшением передаваемого вращающего момента можно обеспечить постоянную величину передаваемой мощности, ее уменьшение или увеличение при возрастании частоты вращения. Соотношение между увеличением частоты вращения соединения и уменьшением передаваемого вращающего момента зависит от удельного веса жидкости, заполняющей внутреннюю полость упругой втулки 3, от упругости диафрагмы, от давления газа, заполняющего наружную полость, от размеров каждой из полостей и т.д. При достаточно большой частоте вращения соединения под действием центробежных сил может образоваться зазор между упругой втулкой 3 и валом 1, при этом передаваемые соединением вращающий момент и мощность будут равны нулю. Предлагаемое бесшпоночное соединение может применяться в ограничителях скорости, в машинах ударного действия, в машинах, обрабатывающих неоднородную среду с твердыми включениями (землеройные, почвообрабатывающие, дробильные и др.), в автоматических машинах при отсутствии непрерывного контроля за их работой, в ответвляющих кинематических цепях машин, передающих небольшую часть мощности приводного двигателя при невозможности защиты двигателя от перегрузок, т.е. в механизмах, где недопустимо воздействие перегрузок на детали при возрастании вращающего момента, передаваемой мощности и частоты вращения выше допустимых значений.
Формула изобретения
БЕСШПОНОЧНОЕ СОЕДИНЕНИЕ по авт. св. N 1127372, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем обеспечения срабатывания при определенной частоте вращения, упругая втулка выполнена по меньшей мере с двумя концентрично расположенными кольцевыми полостями, при этом наружная полость заполнена газообразным веществом, а внутренняя - жидкостью.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000
Извещение опубликовано: 27.12.2000
