Инерционная муфта

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации ко патентам и товарным знакам (21) 1099511/27 (22} 26.08.66 (46) 30.1093 Бюп. Йя 39-40 (76) Кочетков Борис Федорович (54) ИНЕРЦИОННАЯ МУФТА (57} Использование: в транспортном машиностроении и станкостроении для автоматического изменения передаточного отношения в зависимости от нагрузки на ведомом валу и повышения износоустойчивости. Ведущая полумуфта, содержащая ведущий вал 1 и водило 2, посредством соединительных элементов в виде инерционных грузов 7 в форме тел вращения кинематически связана с соосной веI (в) ЯЦ (и) 2002138 С1 (5Ц 5 016943 18 домой полумуфтой. Ведомая попумуфта содержит внутреннюю 4 и внешнюю 5 направляющие поверхности, имеющие переменную относительно оси кривизну и образующие замкнутый вокруг оси паз 6.

В пазу 6 с возможностью перемещения вдоль направляющих поверхностей расположена часть объема инерционных грузов, находящихся в контактном взаимодействии с водилами 2 ведущей полумуфты Вращающий момент передается за счет изменения момента количества движения грузов при их циклических радиальных перемещениях при круговом движении вдоль искривленных направляющих поверхностей ведомой попумуфты 3 ил.

2002138

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкоСТРОЕНИИ, Известна центробежная муфта„- содержащая ведущее звено в виде торообразного кожуха, заполненного стальным порошком, и ведомое звено с радиальными лопастями, расположенными в полости тора ведущего зВена.

Известна такх<е центробежная инерционная муфта, содержащая ведущую полумуфту в Виде ГофрироВанного диск" и соосную ей Ведомую полумуфту в виде круглого барабана, внутри которого размещен диск ведущей полумуфты и содержатся стальные шарики, имеющие ВозмОжность перемещения относительно обеих полумуфт, Недостатком этой муфты является передача вращающего момента при одинаковой угловой скорости ведущего и ведомого звеньев за счет сил трения. что приводит к повышенному износу элементов муфты, исключает возможность Изменения передаТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ В ЗЯВИСИМОСТИ ОТ нагрузки на ьедомом валу и не позволяет

% передавать вращающий момент в постоянном режиме работы при разных и переменных угловых скоростях ведущей и ведомо@ полумуфт, Изобретение обеспечивает достижение техническоГО Оезультата, заключающеГося в возможности вра цения ведущей и ведомой полумуфт с разной частотой, зависящей от нагрузки, или в обеспе- ении автоматического изменения передаточного отношения между ведущим и Ведомым валами в заВисимости от нагрузки на ведомом валу с одновременным повышением износоустойчи Вости.

Это достигается тем, что у инерционной муфты, содержащей две полумуфты и расположенные между ними соединительные элементы, имеющие возможность перемещаться относительно обеих полумуфт, ведомая полумуфта выполнена с замкнутыми вокруг оси направляющими поверхностями, имеющими переменную относительно оси кривизну, ведущая полумуф а выполнена с водилами, а соединительные элементы — в виде инерционных грузов, расположенных между направляющими поверхностями ведомой полумуфты и в контакте с водилам ведущей полумуфты

На фиг.1 и 2 приведен общий вид инерционной муфты в двух проекциях соответственно; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1: на фиг.3 — работа муфты.

Инерционная муфта содержит ведущую полумуфту, состоящую из ведущего вала 1 и водила 2, и соосную ей ведому>О полумуфту, содержащую ведомый вал 3 с установленными на нем внутренней 4 и внешней 5 направляющими поверхностями, имеющими переменную относительно оси 0-0 кривизну и образующими замкнутый вокруг оси, 0 — 0 паз 6, В котором с возможностью перемещения вдоль направляющих поверхностей 4, 5 расположена часть обьема выполненных в виде тел вращения инерционных грузов 7, находящихся в контактной кинематической связи с водилом 2 и являющихся соединительными элементами полумуфт.

Конкретное выполнение водила зависит от вида связи с ним инерционных грузов, Водило может быть выполнено в виде радиальных направляющих 8, между которыми и в контакте с ними находится часть обьема . инерционных грузов с возможностью перемещения в радиальном направлении. Водило может иметь форму радиального выступа

9, обеспечивающего проталкивание инерционных грузов вдоль паза 6 ведомой полумуфты. Инерционные грузы могут быть связаны с радиальными выступами 10 водила при помощи тяг 11, которые приводят грузы в движение по пазу 6 при вращении ведущей полумуфты.

Инерционная муфта работает следующим образом, При вращении ведущего вала и ведущей полумуфты и неподвижном ведомом вале 3 в связи с приложенной к нему нагрузкой, инерционные грузы 7 под воздействием водила 2 движутся в пазу 6 ведомой полумуфты вокруг оси 0— - О. В связи с переменной кривизной направляющих поверхностей 4, 5 ведомой полумуфты инерционные грузы циклически изменяют расстояние от оси 0-0 муфты. При этом каждый из грузов при движении вдоль участков направляющих поверхностей 4, 5 кривизна которых не совпадает с кривизной окружности с центром на оси Π— О муфты, будет оказывать на одну из этих поверхностей давление, вектор силы AF u EF которого не совпадает с направлением оси 0 — О, а поэтому создает вращающий момент, величина которого зависит от силы F давления груза на опорную поверхность и плеча R действия этой силы относительно оси 0 — О.

Так, на участке приближения к оси в положении А груз под воздействием внешней опорной поверхности 5 движется в направлении АО, приближаясь к оси 0 — 0 против направления действия центробежной силы, оказывая давление r. силой Fi на

2002138

45 .доложенных между направляющими поверхностями ведомой полумуфты и в контакте с водилом ведущей полумуфты. эту опорную поверхность. Возникающий при этом вращающий момент FiR> воздействует на ведомую полумуфту и направлен в сторону вращения ведущей полумуфты и движения инерционного груза.

На участке удаления от оси в положении

Б груз движется в направлении БЕ и при этом кривизна внутренней направляющей поверхности 4 создает грузу дополнительное ускорение помимо центробежной силы в направлении от оси вращения, вследствие чего груз оказывает на эту поверхность давление с силой Ez, создающей вращающий момент FgRg, направленный в сторону вращения ведущей полумуфты и движения инерционного груза. В положениях В и Г грузы движутся в направлении касательной

В К и ГК к окружности с центром на оси 0-0 муфты, а поэтому воздействующие на них центробежные силы не создают вращающего момента.

Следовательно, при вращении ведущей и ведомой полумуфт с разной угловой скоростью и связанным с этим движением инерционных грузов 7 в пазу 6 ведомой полумуфты вдоль направляющих поверхностей 4, 5, на ведомую полумуфту передается вращающий момент в направлении вращения ведущей полумуфты, величина которого зависит от разности угловых скоростей этих полумуфт, что определяет величину ускорений грузов и воздействующих на них сил. В связи с соосностью полумуфт величина вращающего момента на ведущей и ведомой полумуфты при любом режиме работы одинакова.

Пояснить работу инерционной муфты можно также характером изменения моменФормула изобретения

ИНЕРЦИОННАЯ МУФТА, содержащая две полумуфты и расположенные между ними с возможностью перемещения относительно обеих полумуфт соединительные элементы, отличающаяся тем, что ведомая полумуфта выполнена с замкнутыми вокруг

25 30

35 та количества движения инерционных грузов при их движении с постоянной угловой скоростью и циклически изменяющимся расстоянием от оси 0-0 муфты. При удалении от оси вращения вслед твие увеличения радиуса момент количества,движения возрастает, а при приближении к оси момент количества движения груза соответственно уменьшается. Исходя из закона сохранения, возрастание момента количества движения груза возможно только под воздействием внешних факторов, т.е. в связи с передачей мощности ведущим валом.

Утяеньшение момента количества движения груза возможно только в связи с взаимодействием с ведомой полумуфтой, которая является потребителем энергии.

Увеличение и уменьшение момента количества движения грузов в результате взаимодействия соответственно только с ведущей или ведомой полумуфтой обуславливает передачу вращающего момента ось ведущего вала 1 на ведомый вал 3.

Интенсивность изменений момента количества движения груза зависит от величины разности частот вращения ведущей и ведомой полумуфт, поэтому и величина передаваемого вращающего момента зависит от этих же условий.

Помимо достижения указанного выше заданного технического результата, достоинством предложенной инерционной муфты является простота устройства, относительно малые размеры и масса.

6 (56) Кожевников С.Н. и др. Механизмы.

М.: Машиностроение, 1965, с. 473, рис.

6.76. оси направляющими поверхностями, имеющими переменную относительно оси кривизну, - ведущая, полумуфта выполнена с водилами, а соединительные элементы выполнены в виде инерционных грузов, рас200213 1

Составитель Б. Кочетков

Редактор М, Кузнецова Техред М. Моргентал Кррректор А. Козориз. Заказ 3165

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. yil.l лил<в.на, 101