Инерционная муфта

 

Использование: транспортное машиностроение, станкостроение. Сущность изобретения: муфта содержит соосные ведущие и ведомую полумуфты. Ведущая полумуфта состоит из ведущего вала и водила. Ведомая полумуфта включает ведомый вал и зубчатое коническое центральное колесо, кинематически связанные между собой при помощи размещенных на водиле с возможностью свободного вращения зубчатых конических сателлитов и жестко соединенных с ними инерционных грузов. Инерционные грузы выполнены в виде маховиков, имеющих внутри ободов полости, образующие общую полость. Сателлиты и центральное колесо установлены в общей полости. Ведущий и ведомый валы размещены между ободами маховиков с минимальными расстояними до них в радиальных относительно оси муфты направлениях с возможностью вращения валов и маховиков без взаимного касания друг с другом. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкостроении, в частности в автоматических передачах.

Известна инерционная муфта, содержащая два соосно установленных вала, на первом из которых закреплено центральное зубчатое колесо, второй вал выполнен в виде водила, на котором установлено планетарное зубчатое колесо, входящее в зацепление с центральным зубчатым колесом, и инерционный груз, закрепленный на планетарном зубчатом колесе, снабженная установленным на водиле вторым планетарным зубчатым колесом, входящим в зацепление с центральным зубчатым колесом, и дополнительными инерционными грузами, зубчатые колеса выполнены коническими, а инерционные грузы расположены на каждом планетарном зубчатом колесе диаметрально противоположно друг другу [1] Недостатком указанной инерционной муфты являются большие габариты, определяемые объемом пространства, сметаемого широко разнесенными инерционными грузами при их вращении относительно своих осей, и обусловленная этим значительная масса, пульсирующий характер передачи вращающего момента и связанные с этим большие динамические нагрузки, малая нагрузочная способность в связи с незначительной массой применяемых грузов и общей массой муфты. Устройство муфты не предусматривает возможность применения ее в некоторых известных компактных автоматических передачах, требующих коаксиальной установки ведомого и ведущего валов.

Цель изобретения повышение компактности и уменьшение массы при одновременном увеличении нагрузочной способности, обеспечении плавности в передаче вращающего момента и уменьшении при этом динамических нагрузок, а также расширение области применения.

На фиг. 1 показан разрез А-А на фиг.2; на фиг.2 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.3 приведен частный случай выполнения муфты с коаксиальной установкой валов, в разрезе.

Инерционная муфта (фиг.1 и 2) содержит размещенные на одной оси О-О ведущую полумуфту, состоящую из ведущего вала 1 с закрепленным на нем водилом 2 в виде радиальных выступов, и ведомую полумуфту, содержащую ведомый вал 3 с закрепленным на нем зубчатым коническим центральном колесом 4. На каждом радиальном выступе водила 2 установлен с возможностью свободного вращения зубчатый конический сателлит 5, находящийся в зацеплении с центральным колесом 4 и жестко соединенный с соосным с ним маховиком 6, имеющим внутреннюю полость 7. Полости обоих маховиков образуют единую полость, в которой размещены сателлиты 5 и центральное колесо 4. На конце каждого радиального выступа водила 2 установлен стопор 8, обеспечивающий удержание маховика 6 на этом выступе. Оси О-О муфты и сателлитов с маховиками О₁-О₁ перпендикулярны и пересекаются в центральной точке О¹. Ободы маховиков 6 максимально приближены к оси О-О муфты. Центральное колесо 4 имеет дополнительную опору на ведущий вал 1 при помощи подшипника 9 (фиг. 3).

Как частный случай выполнения (фиг.3), в целях расширения возможностей применения инерционной муфты ведомый вал 3 выполнен полым и сквозь него проходит ведущий вал 1 с расположением по обе стороны муфты.

Инерционная муфта работает следующим образом.

При вращении ведущей полумуфты 1, 2 вместе с сателлитами 5 и маховиками 6 вокруг оси О-О муфты и неподвижном ведомом вале 3 при частоте его вращения, меньшей частоты вращения ведущего вала 1, сателлиты 5 обкатываются по центральному колесу 4, приводя маховики 6 во вращение вокруг оси О₁-О₁. При этом маховики один относительно другого вращаются в противоположные стороны, что взаимно уравновешивает гироскопические силы и устраняет соответствующие нагрузки на подшипники валов. Вращение маховиков одновременно вокруг двух пересекающихся осей О-О и О₁-О₁ является их вращением вокруг центральной точки О¹ пересечения этих осей. Вращающиеся маховики имеют определенный момент количества движения. Известно, что момент количества движения тела относительно точки является векторной величиной и при этом он проявляется с соблюдением фундаментального физического закона сохранения. В данном случае в связи с вращением маховика одновременно вокруг двух указанных выше осей направление их векторов момента количества движения постоянно принудительно изменяется, что является следствием воздействия на маховики моментов внешних сил со стороны центрального колеса 4 и ведомого вала 3. Согласно закону классической механики о равенстве и противоположной направленности действия и противодействия тел, при этом центральное колесо 4 воспринимает моменты сил со стороны маховиков 6 и передает их на ведомый вал 3. Величина передаваемого вращающего момента зависит от интенсивности изменения направления векторов моментов количества движения, т.е. от разности частот вращения ведущего 1 и ведомого 3 валов.

Формула изобретения

1. ИНЕРЦИОННАЯ МУФТА, содержащая соосные ведущую и ведомую полумуфты, первая из которых состоит из ведущего вала и водила, а вторая из ведомого вала и зубчатого конического центрального колеса, кинематически связанных между собой при помощи размещенных на водиле с возможностью свободного вращения зубчатых конических сателлитов и жестко соединенных с ними инерционных грузов, отличающаяся тем, что инерционные грузы выполнены в виде маховиков, имеющих внутри ободов полости, образующих общую полость, при этом сателлиты и центральное колесо установлены в упомянутой общей полости.

2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что ведущий и ведомый валы размещены между ободами маховиков с минимальными расстояниями до них в радиальных относительно оси муфты направлениях с возможностью вращения валов и маховиков без взаимного касания друг с другом.

3. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что центральное колесо имеет дополнительную опору на ведущий вал в виде подшипника.

4. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что ведомый вал выполнен полым и установлен коаксиально с ведущим валом, концы которого выступают диаметрально противоположно по обе стороны от ободов маховиков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3