Устройство для передачи крутящего момента

 

Использование: в качестве предохранительных муфт в приборостроении и в силовых передачах. Сущность: устройство для передачи крутящего момента содержит размещенную в зазоре между концентрично расположенными полумуфтами из лиофобного материала и в противолежащих полусферических углублениях на их поверхностях ртуть, образующую перемычки, передающие момент и самовосстанавливающиеся после проскальзывания при перегрузке. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для передачи крутящего момента.

Известно устройство, выполненное в виде полумуфты с внутренней цилиндрической поверхностью, внутри которой концентрично размещена полумуфта с профильной наружной поверхностью, выполненной так, что в совокупности с цилиндрической поверхностью она образует в плоскости вращения клиновые зазоры, в начало каждого из которых постоянно подается жидкость от постоянного источника [1] .

Недостаток известного устройства заключается в том, что необходимо искусственное воздействие на рабочую среду, что требует применения системы заполнения жидкостью гидромуфты.

Прототипом является муфта сцепления, содержащая ведомую и ведущую полумуфты с рабочими поверхностями в виде плоских торцов или боковых цилиндрических поверхностей, в которых имеются лиофобные и лиофильные участки, а передача крутящего момента осуществляется за счет наличия между полумуфтами жидкостных мостиков [2] .

Недостаток муфты заключается в том, что при значительных скоростях вращения у жидкости проявляются свойства хрупкого тела и жидкостные мостики неработоспособны.

Цель изобретения - повышение несущей способности и срока службы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для передачи крутящего момента, содержащем две концентрично установленные полумуфты с противолежащими лиофобными участками на рабочей поверхности и размещенную в зазоре между ними жидкую рабочую среду, согласно изобретению на вторых участках рабочих поверхностей полумуфт, расположенных между первыми участками, выполнены противолежащие сферические углубления с одинаковыми радиусами, расположенные вдоль образующих полумуфт; упомянутые вторые участки выполнены из лиофобного материала, а жидкая среда - из ртути и размещена в указанных углублениях.

Сущность изобретения в том, что в обращенных друг к другу сферических углублениях под действием сил поверхностного натяжения формируются ртутные соединительные элементы; их естественное сопротивление разрушению в замкнутом объеме и способность к самовосстановлению используется для передачи крутящего момента.

Устройство для передачи крутящего момента поясняется схемой в фазе формообразования ртутных соединительных элементов (фиг. 1) и в фазе переходного периода (фиг. 2).

Устройство для передачи крутящего момента (фиг. 1) содержит две концентрично установленные полумуфты: ведущую 1 и ведомую 2 с противолежащими лиофобными участками на рабочей поверхности, а на вторых участках рабочих поверхностей полумуфт, расположенных между первыми, выполнены из лиофобного материала противолежащие сферические углубления 3 с одинаковыми радиусами, расположенные вдоль образующих полумуфт 1,2; пространство, образованное углублениями 3 между полумуфтами, заполнено жидкой рабочей средой - ртутью 4, которая под воздействием сил поверхностного натяжения стремится принять сферическую форму, этому же способствует и форма углублений 3.

Устройство работает следующим образом. Крутящий момент сообщается ведущей 1 полумуфте (фиг. 1), лиофобные поверхности сферических углублений 3 которой, перемещаясь, воздействуют на ртутные 4 соединительные элементы, сформировавшиеся в замкнутом пространстве полумуфт 1, 2. При этом реализуется принцип формозапирания: энергия силового воздействия углублений 3 из лиофобного материала ведущей 1 полумуфты посредством ртутных 4 элементов в силу физико-механических свойств ртути, размещенной в замкнутом пространстве, равномерно передается поверхности углублений 3 ведомой 2 полумуфты, которая начинает вращаться, при этом форма ртутных элементов изменяется, но они благодаря силам поверхностного натяжения и межмолекулярного сцепления противодействуют механическому разрушению, передавая энергию воздействия ведомой 2 полумуфте. Деформация формы ртутных 4 элементов приводит к перемещению ртути вдоль образующей ведомой 2 полумуфты, при этом происходит разрушение оболочки ртутных соединительных элементов: часть ртути увлекается углублениями 3 ведущей 1 полумуфты, часть концентрируется в углублениях 3 ведомой 2 полумуфты. Затем работа по осуществлению передачи крутящего момента вступает в фазу переходного периода (фиг. 2). Каждое углубление 3 ведущей 1 полумуфты перемещает ртуть 4 к ближайшему по ходу вращения углублению 3 ведомой 2 полумуфты. Ртуть 4, находящаяся в этих углублениях 3, по мере соприкосновения своими поверхностями сливается вследствие значительных сил межмолекулярного сцепления, образуя по всей длине окружности взаимодействующих полумуфт 1, 2 единый зигзагообразный соединительный элемент. Силы поверхностного натяжения ртути 4, стремясь придать элементам сферическую форму, способствуют передаче энергии крутящего момента ведомой 2 полумуфте. По мере разрушения зигзагообразного ртутного 4 элемента вновь образуются сферические соединительные элементы и передача крутящего момента опять осуществляется принципом формозапирания (фиг. 1). В установившемся режиме работы ведущая 1 полумуфта вращается с угловой скоростью ω₁, а ведомая 2 - со скоростью ω₂.

Использование изобретения способствует увеличению несущей способности и срока службы муфты, обеспечивает передачу крутящего момента без искусственного воздействия на рабочую жидкую среду, что упрощает конструкцию устройства и обеспечивает получение экономического эффекта. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 364777, кл. F 16 D 33/00, опублик. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР N 1497410, кл. F 16 D 35/00, 1989.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА , содеpжащее две концентpично установленные полумуфты с пpотиволежащими лиофобными участками на pабочей повеpхности и pазмещенную в зазоpе между ними жидкую pабочую сpеду в виде по меньшей меpе одной жидкостной пеpемычки, отличающееся тем, что, с целью повышения несущей способности и сpока службы, на втоpых участках pабочих повеpхностей полумуфт, pасположенных между пеpвыми участками, выполнены пpотиволежащие сфеpические углубления с одинаковыми pадиусами, pасположенные вдоль обpазующих полумуфт, указанные втоpые участки выполнены из лиофобного матеpиала, а жидкая pабочая сpеда выполнена из pтути и pазмещена в указанных углублениях.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2