Відцентрова фрикційна муфта

1. Відцентрова фрикційна муфта, яка містить ведучий і ведений вали, притискні диски, фрикційні колодки, групу важелів з вантажами, охоплюючу півмуфту, замкнуту в осьовому напрямі, яка відрізняється тим, що робочі поверхні замкнутої в осьовому напрямі півмуфти, фрикційні колодки і опорні поверхні притискних дисків, де закріплюються фрикційні колодки, виконані сферичними з центром сфери в точці перетину осей обертання 3 нсформованих в сили в напрямі, паралельних повздовжній осі обертання валів. Механізм прототипу складається з декількох пар систем важелів, які трансформують відцентрові сили від вантажів до сил, паралельним повздовжньої осі валів. На кожну пару важелів разом їх шарнірного з'єднання встановлений вантаж для створення відцентрової сили інерції. Вантажі за допомогою пружин розтягування сполучені з фланцем, встановленим на ведучому валу. Важелі, іншими своїми кінцями взаємодіють з притискними дисками, встановленими на ведучому валу за допомогою шпонок і що мають можливість переміщатися уздовж осі валу і притискатися замкнутою в осьовому напрямі охоплюваної півмуфти, встановленої на веденому валу. Відцентрова фрикційна муфта прийнята за прототип і працює таким чином. При обертанні ведучого валу одночасно з ним обертаються притискні диски, фланець, системи важелів і вантажів. Відцентрова сила вантажів трансформується в силу, спрямовану паралельно осі обертання валу по периметру кола притискних дисків, де закріплені важелі, притискні диски переміщаються уздовж радіальної осі ведучого валу і притискаються до охоплюючої півмуфти. У наслідку цього між зв'язаними поверхнями виникає сила тертя, яка за собою починає вести ведений вал. Оскільки тупий кут між важелями разом їх шарнірного з'єднання наближається до 180°, то коефіцієнт трансформації радіальної відцентрової сили інерції в силу в осьовому напрямі досягає великих значень, то саме це і забезпечує зменшення часу розгону веденого валу і створення великих обертальних моментів. Прототип і корисна модель, яка заявляється, мають наступні загальні ознаки: - замкнута в осьовому напрямі охоплююча півмуфта; - два притискні диски; - підпружинені вантажі з важелями. Конструкція, яка прийнята за прототип, має наступні недоліки: - неможливість передачі руху між неспівісними валами; - високі вимоги до точності виготовлення притискних дисків, а також замкнутої в осьовому напрямі охоплюючої півмуфти; - жорсткі вимоги до зборки муфти як на місці, так і відносно установки на ведучий і ведений вали; - складність установки муфти на ведучому валу із-за наявності трьох окремих деталей, яких необхідно встановити на валу на одній шпонці і, крім того, необхідність розбирання охоплюючої півмуфти і її наступної зборки; - не висока довговічність притискних дисків у випадку наявності не співвісності валів, які сполучаються, що неминуче із-за помилок виготовлення монтажу і зборки. У основу корисної моделі поставлено завдання створити конструкцію відцентрової фрикційної муфти для передачі обертання між валами, осі обертання яких перетинаються між собою в просторі в межах неточності виготовлення, зборки і 55804 4 монтажу, спростити установку складових частин муфти на ведучому і веденому валах, виключити розбирання муфти і її наступну зборку для установки на валах, що зрештою призводить до підвищення надійності роботи самої муфти, пристроїв, що сполучаються, спрощено складання і монтаж. Поставлене завдання вирішене в відцентровій фрикційній муфті яка містить, ведучий і ведений вали, притискні диски, фрикційні колодки, групу важелів з вантажами, замкнуту в осьовому напрямі охоплюючу півмуфту, робочі поверхні замкнутої в осьовому напрямі півмуфти, фрикційні колодки і опорні поверхні притискних дисків, де закріплюються фрикційні колодки, виконані сферичними з центром сфери в точці перетину осей обертання ведучого і веденого валів, а сферичні притискні диски встановлені на циліндричній втулці рухливо в подовжньому напрямі осі обертання втулки за допомогою шпонок або шліців, на циліндричній втулці виконаний фланець на якому закріплені пружини розтягування і площина симетрії фланця, перпендикулярної до осі його обертання, проходить через точку перетину ведучого і веденого валів. Відцентрова фрикційна муфта містить замкнуту в осьовому напрямі охоплюючу півмуфту, яка виконана з двох частин у вигляді півсфер, сполучених між собою гвинтами, на одній частині виконана маточина для з'єднання з веденим валом, а на іншій частині виконаний отвір для забезпечення необхідного кута перетину осей обертання ведучого і веденого валів. Відцентрова фрикційна муфта зображена на кресленнях, де - Фіг.1 - відцентрова фрикційна муфта в повздовжньому перерізі А-А по Фіг.2. - Фіг.2 переріз по В-В відцентрової фрикційної муфти по Фіг.1. Відцентрова фрикційна муфта складається з циліндричної втулки 1, встановленою нерухомо на провідному валу 2 за допомогою шпонки 3. В середині циліндричної втулки 1 виконаний фланець 4 з вертикальною площиною симетрії, що проходить через точку О (див. Фіг.1, Фіг.2) перетини осей обертання ведучого 2 і веденого 5 валів. На веденому валу 5 за допомогою шпонки 6 нерухомо встановлена замкнута в осьовому напрямі охоплююча муфта, складається з двох частин 7 і 8, які між собою жорстко закріплені гвинтами (на кресленні не показані). Робочі поверхні а і в складових частин 7 і 8 відповідно є сферичними з радіусами Ra = Rв з центром в точці О. На частини 8 виконаний отвір 9, що дозволяє змінити кут перетину осей обертання валів 2 і 5. На втулці 1 за допомогою шпонок 10 рухливо в повздовжньому напрямі осі обертання втулки встановлені маточини 11 притискних дисків 12 (див. Фіг.1, Фіг.2). Опорна поверхня притискних дисків 12 під фрикційні колодки 13 виконані сферично з центром в точці О, перетини осей ведучого 2 і веденого 5 валів. На притискних дисках 12 жорстко закріплені сферичні колодки 13, робочі поверхні яких є сферичними з рівними радіусами сферичних поверхонь а і в частин 7 і 8 замкнутої півмуфти. На ребрах 14 притискних дисків 12 одним кінцем шарнірно закріплені 5 важелі 15. Іншим кінцем важелі 15 шарнірно закріплені між собою і з вантажом 16. Вертикальна вісь симетрії вантажів 16 і шарнірного з'єднання важелів 15 проходить через центр О (див. Фіг.1). Вантажі 16 за допомогою пружин розтягування 17 підпружинені з фланцем 4. Відцентрова фрикційна муфта працює таким чином. Рух від ведучого валу 2 за допомогою шпонки 3 передається до втулки 1. Від втулки 1 через шпонки 10 обертання передається до маточин 11 і відповідно до притискних дисків 12. Одночасно з притискними дисками обертаються важелі 15 і вантажі 16. Відцентрова сила, що виникає при обертанні, переміщує центр шарнірного з'єднання важелів 15 по радіусу від центру обертання. В результаті цього маточини 11 переміщаються уздовж 55804 6 подовжньої осі втулки і фрикційні колодки 13 притискаються до робочих поверхонь а і в замкнутої сферичної півмуфти. Між зв'язаними поверхнями виникає сила тертя, яка приводить в обертання частини 7 і 8 сферичної півмуфти. Від сферичної замкнутої півмуфти обертання передається до веденого валу 5 через шпонку 6. Наявність вікна 9 в частині 8 замкнутої сферичної півмуфти дозволяє змінити положення осі обертання валу 5 як при установці муфти, так і під час її роботи. Розроблена конструкція відцентрової фрикційної муфти дозволяє понизити жорсткі вимоги по точності обробки складених деталей, полегшити установку муфти на валах, передачі обертання між валами, осі обертання яких перетинаються між собою під деяким кутом, підвищити надійність роботи і довговічність. 7 Комп’ютерна верстка О. Рябко 55804 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601