Запобіжна муфта вільного ходу

Запобіжна муфта вільного ходу, що містить ведучу обойму з діаметрально розташованими поперечними упорами, СПІВВІСНИЙ ведучій обоймі ведений вал, нерухомо з'єднаний з водилом, шарнірно обладнаним на обох кінцях взаємно підпружиненими важелями і під пружиненими відносно водила і важелів собачками, яка відрізняється тим, що кожен важіль виконаний одноплечим, обладнаним спряженим із собачкою кулачковим упором і з можливістю обертання собачки відносно важеля при натисканні на тильну поверхню зуба собачки, а також з можливістю взаємної фіксації початкового положення важеля і собачки при натисканні на робочу поверхню зуба собачки, підпружиненої в цьому напрямі відносно важеля пружиною кручення, при цьому зусилля пружини кручення є меншим від зусилля пружини, що з'єднує важелі Винахід відноситься до механізмів, призначених для передачі крутного моменту від ведучої до веденої ланок при забезпеченні, по-перше, зняття інерційних навантажень веденої ланки після різкого зниження швидкості обертання чи зупинки ведучої за рахунок свободного ходу веденого вала, по-друге, запобігання руйнування веденої та ведучої ланок від перевантажень за рахунок звільнення веденого вала при граничному моменті Відома, як аналог за наявністю спільних суттєвих ознак, реверсивна храпова муфта, в конструкцію котрої входять ведучий і ведений СПІВОСНІ вали, прикріплена до одного з них обойма з упорами у вигляді зубів храпового колеса, а до другого водило з шарнірно встановленими на кінцях підпружиненими собачками, протилежно орієнтованими у двох рядах, і засіб управління орієнтацією собачок (див опис винаходу СРСР до ас №1315685, кл 16Д41/16, 1986р) При використанні аналога засобом орієнтації собачок виконують наладку муфти на роботу в заданому напрямі обертання і крутний момент передається від зубів храпового колеса обойми спряженими з ними собачками на водило, при тому в разі зниження швидкості обертання чи зупинки ведучого вала забезпечується вільний хід веденого вала для усунення інерційних навантажень від веденої ланки на ведучу Однак, аналог не контролює граничного моменту на спряжених валах, що може привести до руйнування елементів кінематики машини Відома також, вибрана як прототип по більшості співпадаючих суттєвих ознак і за призначенням, пружинно-роликова муфта, поєднуюча властивості як обгінної так і запобіжної, котра містить ведучу по зовнішньому ланцюговому зачепленні обойму, співосний їй ведений вал, нерухомо з'єднаний з водилом, шарнірно обладнаним на обох кінцях двоплечими взаємно підпружиненими важелями, і встановлені на кожному важелі з можливістю вільного обертання ролики, спряжені із внутрішньою циліндричною поверхнею обойми, при тому остання поперечно до шляху контакту з роликами обладнана парою діаметрально протилежних упорів, виконаних у вигляді трикутних призм, орієнтованих паралельно до осі обертання муфти (див книжку УДК 621 825 В С Поляков и др, "Муфты Конструкции и расчеты", Машгиз Москва-Ленинград, 1960г фіг 182 С 289-290) В процесі роботи прототипу при обертанні ведучої обойми притиснуті до її внутрішньої поверхні пружинами через важелі ролики контактують з упорами і передають крутний момент водилу з веденим валом В разі виникнення граничного крутного моменту при перевантаженні веденої ланки ролики по скошених поверхнях упорів радіально О СО (О (О ю зближуються, перемагаючи зусилля пружин, що розтискають важелі, і долають упори без передачі крутного моменту на ведений вал - муфта спрацьовує в режимі запобіжної, а при різкому зниженні швидкості обертання чи зупинці ведучої обойми подолання роликами упорів по протилежних скосах від зусилля інерції руху веденої ланки обумовлює роботу муфти в режимі обгінної Недолік прототипу полягає в тому, що в обох режимах роботи використовуються однаково великі зусилля пружин, що приводить до незадовільної роботи муфти в режимі обгінної, оскільки при подоланні роликами упорів значні зусилля контакту спричиняють динамічні удари, що сприяє руйнуванню елементів муфти і інтенсивному зношуванню контактуючих поверхонь, а також є джерелом підвищеного шуму в машині Технічним завданням винаходу є диференціація зусиль, направлена на збільшення зусилля контакту елементів ведучої і веденої ланок при роботі муфти в режимі запобіжної і на зменшення цих зусиль при роботі муфти в режимі обгінної Для досягнення технічного результату запропонована конструкція запобіжної муфти вільного ходу поряд з суттєвими ознаками, властивими для аналога та прототипу, такими як ведуча обойма з діаметрально розташованими поперечними упорами, співосний ведучій обоймі ведений вал, нерухомо з'єднаний з водилом, шарнірно обладнаним на обох кінцях взаємно підпружиненими важелями і підпружиненими відносно водила собачками, містить нові, ВІДМІННІ від аналога і прототипу суттєві ознаки, а саме кожен важіль виконаний одноплечим і обладнаний спряженим із собачкою кулачковим упором з можливістю обертання собачки відносно важеля при натиску на тильну поверхню зуба собачки і взаємної фіксації початкового положення важеля і собачки при натиску на робочу поверхню зуба собачки, підпружиненої в цьому напрямі відносно важеля пружиною кручення, при тому зусилля останньої є меншими від зусилля пружини, що з'єднує важелі В процесі роботи запропонованої запобіжної муфти вільного ходу при обертанні ведучої обойми поперечні упори, що контактують з робочими поверхнями зубів собачок, передають обертання водилу, а відтак, веденій ланці машини В разі виникнення граничного крутного моменту при перевантаженні веденої ланки собачки разом з важелями повертаються навколо своїх спільних осей, долаючи зусилля пружини, що з'єднує протилежні КІНЦІ важелів, і муфта спрацьовує в режимі запобіжної, припиняючи передачу крутного моменту на ведену ланку до зменшення навантажень на останню, а при різкому зниженні швидкості обертання чи зупинці ведучої обойми, випереджуюче по інерції ведучу обойму водило спричиняє до контакту собачок з поперечними упорами тильною поверхнею зубів і собачки долають зусилля пружин кручення, повертаючись відносно важелів минають поперечні упори тильною поверхнею нахилених зубів, після чого повертаються в початко 56163 ве положення, тобто, муфта спрацьовує в режимі обгінної Нова сукупність суттєвих ознак надає муфті властивості диференціювати зусилля контакту елементів ведучої і веденої ланок в різних режимах роботи муфти, оскільки в режимі запобіжної собачки веденої ланки контактують з поперечними упорами ведучої ланки під дією більшого зусилля пружини, що з'єднує протилежні КІНЦІ одноплечих важелів, а в режимі обгінної контакт собачок з поперечними упорами відбувається під дією менших зусиль пружин кручення в осі шарнірів собачок Отже, досягається результат, поставлений технічним завданням Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг 1 зображений загальний вид запобіжної муфти вільного ходу в осьовому перерізі, на фіг 2 - фронтальна проекція фіг 1 Ведуча обойма 1 (фиг 1) обладнана поперечними відносно площини обертання упорами 2 із сферичними головками і встановлена через підшипники 3 на ступиці водила 4, нерухомо з'єднаного з веденим валом 5, базованим на підшипниках 6 в корпусі 7 Водило 4 на обох кінцях виконане з шарнірами 8, на кожному з котрих змонтовано одноплечий важіль 9 і собачку 10 (фіг 2) з можливістю обертання їх навколо спільної осі, при тому одноплечий важіль спряжений із собачкою за допомогою кулачкового упора 11 з можливістю обертання собачки навколо спільної осі відносно важеля при натиску на тильну поверхню 12 зуба собачки і з можливістю взаємної фіксації початкового положення важеля 9 і собачки 10 при натиску на робочу поверхню 13 зуба собачки, підпружиненої в цьому напрямі відносно важеля 9 і водила 4 пружиною кручення 14 Зуб собачки 10 розташований в площині сферичної головки поперечного упора 2 і може взаємодіяти з останнім Протилежні від шарнірів КІНЦІ обох одноплечих важелів 9 з'єднані між собою пружиною 15, зусилля котрої є значно більшим від зусилля пружин кручення 14 Запобіжна муфта вільного ходу працює наступним чином При обертанні ведучої обойми 1 поперечні упори 2, що контактують з робочими поверхнями 13 зубів собачок 10, передають обертання водилу 4 У випадку перевантаження веденої ланки з граничним крутним моментом собачки 10 разом з важелями 9, захопленими кулачковими упорами 11, повертаються навколо осей шарнірів 8, долаючи зусилля пружини 15, що з'єднує протилежні КІНЦІ важелів 9, і муфта спрацьовує в режимі запобіжної, т я собачки 10 в такому повернутому стані, контактуючи робочими поверхнями 13 зубів з поперечними упорами,2, проскакують під поперечними упорами при зупиненій веденій ланці В режимі роботи муфти, як обгінної при випередженні веденою ланкою ведучої собачки 10 контактують з поперечними упорами 2 тильними поверхнями 12 зубів, минаючи упори при малих зусиллях пружин кручення 14 56163 15 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24