Муфта свободного хода

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к муфтам свободного хода. Сущность изобретения: муфта свободного хода содержит кольцевую обойму, звездочку 6, расположенную внутри обоймы соосно последней, и подпружиненные цилиндрические ролики 13, размещенные в клиновидных полостях, образованных выступами на звездочке. Кольцевой обод 8 и звездочка 6 соединены между собой жестко. Обойма выполнена в виде гибкой оболочки 5, соединенной одним концом со ступицей полумуфты, а второй конец гибкой оболочки своей наружной поверхностью установлен внутри кольцевой обоймы. При работе крутящий момент передается через внутреннюю и наружную поверхности гибкой оболочки. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях хозяйства для соединения валов машин и механизмов при необходимости передачи вращающего момента только в заданном направлении.

Наиболее близкой по техническим свойствам является муфта свободного хода, содержащая кольцевую обойму и размещенную внутри обоймы звездочку. Внутренняя цилиндрическая поверхность обоймы и выемки на звездочке образуют клиновидные полости, в которых расположены подпружиненные цилиндрические ролики. Муфта проста по конструкции и более технологична, но нагрузочная способность ее невелика.

Задачей изобретения является повышение нагрузочной способности муфты.

Задача достигается тем, что муфта свободного хода, содержащая кольцевую обойму, звездочку, размещенную внутри обоймы соосно последней, и подпружиненные цилиндрические ролики, размещенные в клиновидных полостях, образованных выемками на звездочке, снабжена кольцевым ободом, расположенным концентрично звездочке и жестко соединенным с ней, а обойма выполнена в виде гибкой оболочки и установлена с возможностью фрикционного взаимодействия с внутренней поверхностью обода.

На фиг. 1 изображена муфта в заклиненном состоянии, сечение плоскостью, проходящей через продольную ось муфты; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 схема сил, действующих на ролик; на фиг.4 схема сил, действующих на гибкую оболочку.

Муфта содержит полумуфты 1 и 2. На ступице 3 полумуфты 1 жестко закреплен фланец 4 гибкой оболочки 5.

Полумуфта 2 содержит звездочку 6, на ступице 7 которой жестко закреплен без возможности перемещения кольцевой обод 8.

Второй конец гибкой оболочки 5 установлен внутри кольцевого обода 8 с возможностью контакта поверхности 9 с ободом. Внутренняя поверхность 10 гибкой оболочки 5 и выемками 11 на звездочке 6 образуют клиновидные полости 12, в которых размещены цилиндрические ролики 13. Пружины 14, размещенные в отверстиях 15, выполненных в звездочке 6, отжимают ролики 13 в узкую часть клиновидной полости 12. Щека 16, удерживающая ролики 13, фиксируется пружинным кольцом 17.

В незаклиненном состоянии муфты между внутренней цилиндрической поверхностью 18 кольцевого обода 8 и наружной цилиндрической поверхностью 9 гибкой оболочки 5 имеется кольцевой зазор.

Ведущей может быть любая из полумуфт 1 и 2.

Муфта работает следующим образом.

При вращении ведущей полумуфты (полумуфты 1 против часовой стрелки, а полумуфты 2 по часовой стрелке) ролики 13 выкатываются в узкую часть клиновидной полости 12 и заклиниваются между звездочкой 6 и внутренней поверхностью 10 гибкой оболочки 5. При этом гибкая оболочка 5, деформируясь под действием нормальной силы F_N2, прижимается своей наружной поверхностью 9 к внутренней цилиндрической поверхности 18 кольцевого обода 8 (на фиг.3 и 4 схемы сил представлены для случая, когда ведущей является полумуфта 2). Силы трения F_тр f^.F_N2, действующие на гибкую оболочку 5, заставляют вращаться оболочку, в вместе с ней и ведомую полумуфту 1 по часовой стрелке.

При вращении ведущей полумуфты в противоположную сторону (полумуфты 1 по часовой стрелке, а полумуфты 2 против часовой стрелки) ролики 13 выкатываются в более широкую часть клиновидной полости 12, муфта расцепляется, и вращение с ведущей полумуфты на ведомую не передается.

Вращающий момент, передаваемый известной муфтой определяется по формуле T где R радиус внутренней цилиндрической поверхности 18 кольцевого обода 8.

α угол заклинивания.

Z число роликов в муфте.

Вращающий момент, передаваемый предлагаемой муфтой Т₃ F_N2^.f^.R^.Z + F_N2^.f^.R₁^.ZF_N2^.f(R + R₁)Z, где f коэффициент трения; R₁ R -δ где δ толщина гибкой оболочки 5.

Учитывая, что F_N2 F_N1, а также принимая R₁≈R и f tg ≈ , получим T₃= F · 2R·Z=FR·Z 2 T_п Таким образом, нагрузочная способность муфты возрастает в 2 раза по сравнению с известной муфтой.

Формула изобретения

МУФТА СВОБОДНОГО ХОДА, содержащая кольцевую обойму, звездочку, расположенную внутри обоймы соосно с последней, и подпружиненные цилиндрические ролики, размещенные в клиновидных полостях, образованных выемками на звездочке, отличающаяся тем, что она снабжена кольцевым ободом, расположенным концентрично звездочке и жестко соединенным с ней, а обойма выполнена в виде гибкой оболочки и установлена с возможностью фрикционного взаимодействия с внутренней поверхностью кольцевого обода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4