Фрикційна запобіжна муфта, переважно механізму повороту башти танка

1 Фрикційна запобіжна муфта, переважно механізму повороту башти танка, що містить дві півмуфти, з'єднані одна з одною пакетом фрикційних дисків, натискний диск, регулювальну гайку і підпружинении шток, установлении у центральному отворі вала, яка відрізняється тим, що вона споряджена сферичною опорою, яка встановлена на штоці між натискним диском і встановленою на штоці регулювальною гайкою, причому натискний диск встановлений на сферичній опорі 2 Муфта за п 1 , яка відрізняється тим, що у штоці виконаний поздовжній паз, в який встановлений фіксатор 3 Муфта за п 1, яка відрізняється тим, що фрикційні диски, кінематично зв'язані з однією з півмуфт, виконані з металокерамічними накладками Винахід стосується машинобудування і може бути використаний переважно в бойових машинах для запобігання деталей механізму повороту башти (МПБ) від поломок при дії на башту надмірно великих ЗОВНІШНІХ моментів і в умовах значних динамічних навантажень До фрикційних запобіжних муфт, що використовуються в МПБ танка, ставляться такі вимоги - передача однакових крутних моментів у обидва боки, - стабільність моменту спрацьовування, - мінімально можливі габарити, малий момент інерції Стабільність моменту спрацьовування фрикційної запобіжної муфти визначається двома основними показниками - стабільністю коефіцієнта тертя і ПОСТІЙНІСТЮ середнього радіуса тертя поверхонь дисків Стабільність коефіцієнта тертя залежить від розподілу зусилля стиснення по всій робочій поверхні дисків, на яке впливає величина перекосу робочих поверхонь упорного і натискного дисків Одним із факторів, що забезпечують ПОСТІЙНІСТЬ середнього радіуса тертя, є величина жолоблення гартованих фрикційних дисків Відома фрикційна запобіжна муфта сухого тертя, що не вимикається і використовується у МПБ танка, яка розташована між опорами веденого вала МПБ і з'єднує цей вал із зубчастим колесом, яке входить у зачеплення з шестірнею вала елект родвигуна Муфта містить дві півмуфти, з'єднані одна з одною пакетом сталевих фрикційних дисків Натискний диск установлений на шліцах веденого вала На ті ж шліци установлений пружинний натискний пристій, виконаний у вигляді диска з восьмома периферійними пружинами, які підтискують через натискний диск фрикційні диски півмуфт Переміщення пружинного натискного пристрою забезпечується за допомогою установленої на валу регулювальної гайки (Руководство по материальной части и эксплуатации танка Т-62 Издательство МО СССР, 1968г) Відома муфта забезпечує стабільність моменту спрацьовування, проте його значення мають великий розкид, що пов'язано з можливістю перекосу натискного диска на шліцах і нестабільністю середнього радіуса тертя дисків Місце розташування муфти на ДІЛЯНЦІ між опорами веденого вала викликає трудності регулювання моменту спрацьовування у зібраному вузлі Муфта має великий момент інерції через великі габарити пружинного натискного пристрою і регулювальної гайки Найбільш близькою по технічній суті до винаходу є фрикційна запобіжна муфта, яка містить дві півмуфти, які з'єднані одна з одною пакетом фрикційних дисків, пружинний натискний пристрій, розташований на валу, який складається з пружин і регулювальної гайки Пружини натискного пристрою, діючи через натискний диск, підтискають на МІДНІЙ основі О 00 ю 51821 фрикційні диски Зусилля пружин регулюється гайкою, установленою на валу Муфта розміщена на шліцах веденого вала з центральнім отвором, в якому установлений підпружинений шток з конусною головкою і з стопорами, що контактують з нею і установлені в радіальних отворах веденого вала При перевантаженні ведені фрикційні диски пробуксовують відносно ведучих, відбувається зміщення натискного диска в осьовому напрямку, і стопори фіксують його в положенні розвантаження, тобто муфта вимикається Увімкнення муфти після зупинки приводу й усунення причин перевантаження здійснюється зміщенням штока уздовж осі вала (а с СРСР №765547, МПК F 16Д 7/02) Відома муфта забезпечує передачу рівних крутних моментів у обидва боки Проте, встановлення натискного диска на шліцах вала допускає можливість нестабільності моменту спрацьовування через нерівномірность передачі зусилля, пов'язаної з непаралельністю поверхонь тертя натискного диска і фрикційних дисків Крім того, великі розміри пружинного натискного пристрою і регулювальної гайки, а також їх розташування разом з вузлом вимкнення (підпружинений шток з фланцевою втулкою) за габаритами півмуфт призводить до збільшення моменту інерції муфти Після КОЖНОГО вимкнення муфти, що відбувається при її спрацьовуванні, необхідно здійснювати додаткову ручну операцію щодо її увімкнення Вищевказані фактори роблять недоцільним використання відомої муфти в МПБ танка В основу винаходу поставлено задачу створення фрикційної запобіжної муфти, придатної для використання в МПБ танка, в якій завдяки введенню нового елемента (сферична опора) і новому конструктивному виконанню і розміщенню відомих елементів (натискний диск на сферичній опорі, штифт у пазу штока, гайка на штоку), забезпечується підвищення стабільності моменту спрацьовування при зменшенні габаритів Поставлена задача вирішується тим, що відома фрикційна запобіжна муфта, що містить дві півмуфти, з'єднані одна з одною пакетом фрикційних дисків, натискний диск, регулювальну гайку і підпружинений шток, установлений у центральному отворі вала, згідно з винаходом, споряджена сферичною опорою Сферична опора установлена на штоку між натискним диском і установленою на штоку регулювальною гайкою При цьому натискний диск установлений на сферичній опорі Додатковими ВІДМІННОСТЯМИ муфти, що заявляється, є такі У штоку виконаний поздовжній паз, у який установлений фіксатор Фрикційні диски, кінематично зв'язані з однією з півмуфт, виконані з металокерамічними накладками на МІДНІЙ ОСНОВІ Натискний диск муфти, що заявляється, сприймає навантаження від пружини, розміщеної на штоку (на відміну від прототипу, в якому натискний диск сприймає навантаження від пружин, розміщених на валу) через регулювальну гайку, яка також розміщена на штоку (на відміну від прототипу, в якому гайка розміщена на валу) У прототипі підпружинений шток з конусною головкою і стопорами, що контактують з нею, є вузлом вимкнення муфти при її спрацьовуванні (після чого потрібне увімкнення муфти, тобто виникає необхід ність у додатковій операції}, а у муфті, що заявляється, підпружинений шток з регулювальною гайкою і сферичною опорою, на яку установлений натискний диск, є вузлом регулювання моменту спрацьовування муфти (після закінчення короткочасної пробуксовки муфта без додаткових операцій знов починає працювати у режимі передачі крутного моменту) Використання підпружиненого штока і установленої на ньому регулювальної гайки як вузла для регулювання моменту спрацьовування дає можливість зменшити розмір хвостовика вала завдяки тому, що з'являється можливість установити муфту врівень з торцем вала Розміри регулювальної гайки, установленої на штоку, значно менші за розміри регулювальної гайки, установленої на валу (у прототипі) Установлення штифта у поздовжньому пазу штока виключає необхідність подовження штока (з метою виділення додаткової ділянки на ньому, розташованої за регулювальною гайкою) для утримання штока від прокручування при обертанні регулювальної гайки Все вищевикладене в сукупності забезпечує зменшення загального осьового габариту муфти (в порівнянні з прототипом), а, отже, і и моменту інерції Введення в конструкцію муфти сферичної опори, установлення м на штоку між регулювальною гайкою і натискним диском і розміщення натискного диска на сферичній опорі дає можливість передавати зусилля пружини на фрикційні диски рівномірно і перпендикулярно поверхні взаємодії упорного диска з фрикційними дисками завдяки самоустановлювальності натискного диска на сферичній опорі Таким чином усуваються перекоси деталей, і збільшується стабільність коефіцієнта тертя дисків муфти Сухі фрикційні диски з металокерамічними накладками на МІДНІЙ основі в парі тертя сталь - металокераміка мають високу працездатність при дії значного питомого тиску на них Це сприяє зменшенню різниці між ЗОВНІШНІМ і внутрішнім діаметрами накладок, внаслідок чого зменшується розкид середнього радіуса тертя Крім того, використання таких накладок дає можливість удвоє зменшити твердість самих дисків, а це приводить до зменшення їх жолоблення при загартуванні і забезпечує ПОСТІЙНІСТЬ середнього радіуса тертя дисків Таким чином, фрикційна запобіжна муфта, що заявляється, забезпечує підвищену стабільність моменту спрацьовування і має менші габарити в порівнянні з прототипом Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг 1 зображена фрикційна запобіжна муфта у розрізі по осі вала, а на фіг 2 - один з фрикційних дисків з металокерамічними накладками Фрикційна запобіжна муфта містить ведучу 1 і ведену 2 півмуфти, які з'єднані одна з одною пакетом сухих фрикційних дисків 3 і 4 У зв'язку з реверсивністю МПБ поняття "ведуча" і "ведена" півмуфти використані умовно для зручності викладення матеріалу Диски 3 кінематично зв'язані з півмуфтою 1, а диски 4 - з півмуфтою 2 Фрикційні диски, кінематично зв'язані з однією з півмуфт, наприклад, півмуфтою 3, виконані з металокерамічними наклад 51821 ками 5 на МІДНІЙ ОСНОВІ Півмуфта 2 установлена на шліци вала 6 до упору в його бурт Півмуфта 1 установлена на півмуфту 2 з можливістю вільного прокручування відносно останньої Внутрішній торець півмуфти 2 і торець вала 6 утримують півмуфту 1 від осьових зміщень Втулка 7 розміщена у центральному отворі на КІНЦІ вала 6 і застопорена відігнутою шайбою 8 У втулку 7 установлений шток 9, на який одягнута пружина 10 Фіксатор 1 1 , наприклад штифт, установлений у поздовжній паз 12, виконаний у штоку 9 На шток 9 установлені також сферична опора 13, відігнута шайба 14 і регулювальна гайка 15 На сферичну опору 13 установлений натискний диск 16 Фрикційні диски 3, 4 розміщені між фланцем півмуфти 2 і натискним диском 16 Фіксація положення півмуфти 2 відносно вала 6 забезпечується втулкою 7 Регулювання заданого для муфти моменту спрацьовування здійснюється обертанням регулювальної гайки 15, при цьому шток 9, що утримується від прокручування фіксатором 1 1 , висувається з вала 6 Головка штока 9 наближається до торця втулки 7 і стискує або відпускає пружину 10 в залежності від напрямку обертання регулювальної гайки 15 При цьому зусилля пружини 10 через Z шток 9 і сферичну опору 13 передається натискному диску 16, який підтискує один до одного диски 3, 4 Між поверхнями дисків 3, 4 забезпечується тертя, величина якого відповідає заданому моменту спрацьовування муфти Після закінчення регулювання відігнута шайба 14, один із вусів якої входить у поздовжній паз 12 штока 9, забезпечує фіксацію положення регулювальної гайки 15 Коли момент опору повороту не перевищує моменту спрацьовування муфти, обертання від однієї з півмуфт, наприклад півмуфти 1, через кінематичне зв'язані з нею диски 3 передається на іншу півмуфту, наприклад півмуфту 2, через диски 4 При цьому всі деталі муфти обертаються з однаковою частотою Коли момент опору повороту перевищує момент спрацьовування муфти, ведуча півмуфта, наприклад півмуфта 1, і кінематичне зв'язані з нею диски 3 обертаються з однією частотою, а ведена півмуфта, наприклад півмуфта 2, і кінематичне зв'язані з нею диски 14, обертаються з іншою частотою завдяки проковзуванню по поверхням тертя дисків При зниженні моменту опору до рівня, що не перевищує момент спрацьовування муфти, частота обертання всіх деталей півмуфт вирівнюється, і муфта передає робочий момент З Фіг 1 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71