Предохранительная фрикционная муфта

 

Сущность изобретения: полумуфты связаны фрикционным диском. Между установленным с возможностью осевого перемещения нажимным диском и пружиной сжатия-кручения расположен промежуточный диск, образующий с нажимным диском и расположенными в гнездах телами качения нажимной стабилизирующий узел Один из концов пружины связан в окружном направлении с ведущей полумуфтой, а другой - с промежуточным диском. 2 ил

СОЮЗ COBE ТСКИХ сОЦиАлистических

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 D 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4906090/27 (22) 30.01,91 (46) 30.07.92. Бюл, ¹ 28 (75) M.Ï.Øèøêàðåâ (56) Поляков B,С., Барбаш И.Д, Муфты, Л,, Машиностроение, 1973, с. 286, рис, 204.

- Авторское свидетельство СССР № 475469, кл. F 16 0 7/02, 1973. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи крутящих моментов ограниченной величины.

Известна предохранительная фрикционная муфта, содержащая две полумуфты, связанные фрикционным диском, отжимной стабилизирующий узел и нажимной упругосиловой элемент, Однако данная муфта имеет низкую.надежность работы при износе фрикционных пар.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, связанные фрикционным диском, зажатым между жестко закрепленным на ведущей полумуфте упорным и установленным с возможностью вращения и осевого относительно ведущей полумуфты перемещения нажимным дисками посредством пружин сжатия-кручения, связанных в окружном направлении с ведущей полумуфтой и нажимным диском.

„„!Ж„„1751526 А1 (57) Сущность изобретения: полумуфты связаны фрикционным диском, Между установленным с возможностью осевого перемещения нажимным диском и пружиной сжатия-кручения расположен промежуточный диск, образующий с нажимным диском и расположеннымй в гнездах телами качения нажимной стабилизирующий узел.

Один из концов пружины связан в окружном направлении с ведущей полумуфтой, а другой — с промежуточным диском, 2 ил, Недостатком известной муфты является непостоянство предельного момента при износе фрикционных пар.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных свойств путем стабилизации величины передаваемого крутящего момента.

Поставленная цель достигается тем, что предохранительная фрикциойная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, связанные Ilo меньшей мере одним фрикционным диском, расположенным между установленным нэ ведущей полумуфте упорным и установленным на ней с возможностью осевого перемещения нажимным дисками, а также связанную одним концом в окружном направлении с ведущей полумуфтой пружину сжатия-кручения, снабжена нажимным стабилизирующим узлом в виде промежуточного диска, который установлен на ведущей полумуфте с возможностью враujo.íèÿ и осевого перемещения между на- . жимным диском и пружиной. и тел качения, каждое из которых расположено в двух частях гнезд с наклонными. рабочими поверх1751526

4 ностями, выполненных на обращенных одна к другой торцовых поверхностях нажимного и промежуточного дисков, при этом упорный диск закреплен на ведущей полумуфте жестко, пружина установлена концентрично ведущей полумуфте, ее второй койец связан в окружном направлении с промежуточным диском, а параметры нажимного стабилизирующего узла выбраны с учетом соотношения ,г Д О г

tgQ<

5,6 Ed

2+ (D)2 где а — угол наклона рабочих поверхностей гнезд к проходящей через центр соответствующего тела качения продольной плоскости муфты;

z — осевая жесткость пружины; д — допустимый суммарный износ фрикционных поверхностей дисков;

D — средний диаметр витка пружины;

r — радиус окружности, на которой расположены тела качения;

Š— модуль упругости первого рода материала пружины, d — диаметр проволоки пружины;

t — шаг рабочих витков пружины. при отсутствии износа фрикционных поверхностей дисков; — число рабочих витков пружины, На фиг.1 изображена предохранительная фрикционная муфта, принципиальная схема; на фиг,2 — разрез А — А на фиг.1;

Предохранительная фрикционная муфта содержит ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, связанные посредством ведущих 3 и ведомых 4 фрикционных дисков, которые расположены между упорным диском, жестко закрепленным на полумуфте 1, и нажимным диском 5, связанным с полумуфтой 1 направляющей шпонкой 6 и имеющим воз можность осевого перемещения.

Нажимной стабилизирующий узел выполнен в виде промежуточного диска 7, установленного с возможностью вращения и осевого перемещения относительно полумуфты 1, л тел качения в виде шариков 8, Последние расположены в двух частях гнездc наклонными рабочими поверхностями, выполненных на обращенных одна к другой торцовых поверхностях нажимного 5 и промежуточного 7 дисков, Промежуточный диск 7 расположен между нажимным диском 5 и пружиной 9 сжатия-.кручения, установленной концентрично полумуфте 1. Один конец пружины 9 связан с промежуточным диском 7 в окружном на— tg а= F<, M

r где F — осевая составляющая силы нормаль40 ного давления на шариках 8 от момента раскручивания М пружины 9, направленная навстречу силе пружины Fn, г — радиус окружности, на которой расположены шарики 8;

45 а — угол наклона рабочих поверхностей гнезд к проходящей через центр соответствуюшего шарика продольной плоскости муфты.

Отсюда

M - F

9 составляет

55 у-360 Гоз -0 р (3) 1 1 где I число рабочих витков пружины 9; правлении, другой конец — с опорным диском 10, связанным в окружном направлении с полумуфтой 1 посредством шлицевого соединения 11, выполненного с треуголь5 ным профилем, Осевое сжатие пружины 9 осуществляется регулировочным элементом 12.

Муфта работает следующим образом.

Момент предварительного раскручива10 ния пружины 9 воздействует на промежуточный диск 7 и смещает его в окружном направлении, в результате чего шарики 8 заклиниваются в гнездах. Возникающая вследствйе этого осавая сила отжимает

15 вправо промежуточный диск 7 до установления состояния его равновесия.

При износе фрикционных дисков 3 и 4 нажимной диск 5 перемещается влево на величину суммарного износа, что сопро20 вождается уменьшением силы сжатия пружины 9, Это в свою очередь приводит к повороту опорных витков пружины, что сопровождается уменьшением момента раскручивания последней, Соответственно

25 происходит поворот промежуточного диска 7, что сопровождается его отжатием вправо и увеличением силы сжатия пружины 9;

Следовательно, износ фрикционных ди30 сков 3 и 4 приводит к некоторому уменьшению силы сжатия пружины, Запишем уравненйе равновесия промежуточного диска 7 при отсутствии износа дисков 3 и 4;

1751526

10

ЛМ= 64 О (4) 15

Fn<=Fn-z д, (6) Учитывая, что

ЛгдО г тца< лгдО r

« 2 D)2) (7) 5,6 Ed ща<

5,6 Ed Р + Izc D) 50

jO- угол наклона витков пружины при наличии износа;

P — то же, при отсутствии износа.

Уменьшение момента раскручивания пружины 9 составляет где E = модуль упругости первого рода материала пружины 9;

d — диаметр проволоки пружин;

D — средний диаметр витка пружины.

Осевая составляющая силы нормального давления на шариках 8 при наличии износа составляет с учетом (2), (3) и (4) 5.6 Е (Ог соя j3 соз/3 ) () Сила сжатия пружины 9 после перемещения влево промежуточного диска 7 составляет где z — осевая жесткость пружины 9; д — допустимый суммарный износ фрикционных поверхностей дисков 3 и 4, Для того., чтобы сила F была больше силы F <, необходимо выполнение условия

5,6 Bd (1

Ог (cos CIO cos /O л D

cos I|I =

«««+(mo)

cos)3—

z D («+ —,)2 + I«D)2 где t — шаг рабочих витков пружины 9 при отсутствии износа, получим

Условие (7) показывает, что при износе имеет место рассогласование осевых пере-, мещений нажимного 5 и промежуточного 7 дисков. Это означает, что предельный крутящий момент в меньшей степени зависит от износа фрикционных поверхностей дисков 3 и 4.

Настройка муфты производится перемещением опорного диска 10 для исключения выкатывания шариков 8 из гнезд.

Величина момента настройки устанавливается путем поворота. опорного диска 10 относительно полумуфты 1 и последующего зацепления с ней. При этом величина F> определяется в соответствии с (1).

Шарики 8 могут быть заключены в сепаратор, прикрепленный к нажимному 5 или промежуточному 7 дискам.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить стабильность крутящего момента в условиях износа, ФормуЛа изобре тения

Предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, связанные по меньшей мере одним фрикционным диском, расположенным между установленными на ведущей полумуфте упорным и установленным на ней с возможностью осевого перемещения нажимным дисками, а также связанную одним концом в окружном направлении с ведущей полумуфтой пружину сжатия-кручения, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения эксплуатацион II х свойств путем стабилизации величины передаваемого крутящего момента, она снабжена нажимным стабилизирующим узлом в виде промежуточного диска, который установлен на ведущей полумуфте с возможностью вращения и осевого перемещения между нажимным диском и пружиной, и тел качения, каждое из которых расположено в двух частях гнезд с наклонными рабочими поверхностями, выполненных на обращенных одна к другой торцовых поверхностях нажимного и промежуточного дисков, и ри этом упорный диск закреплен на ведущей полумуфте жестко, пружина установлена концентрично ведущей полумуфте, ее второй конец связан в окружном направлении с промежуточным диском, а параметры нажимного стабилизирующего узла выбраны с учетом соотношения

I где а — угол наклона рабочих поверхностей гнезд к проходящей через центр соответствующего тела качения продольной плоскости муфты;

z — осевая жесткость пружины; д — допустимый суммарный износ фрикционных поверхностей дисков;

Π— средний диаметр витка пружины;

1751526

r — радиус окружности, на которой расположены тела качения;.

Š— модуль упругости первого рода материала пружины;

d — диаметр проволоки пружины;

t — шаг рабочих витков пружины при отсутствии износа фрикционных поверхностей дисков;

i — число рабочих витков пружины.

1751526

Составитель M. Шишкарев

Техред M.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Редактор M. Петрова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2681 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5