Кульково-пружинна запобіжна муфта

Реферат: Винахід належить до галузі машинобудування, до вузлів і деталей машин, зокрема до запобіжних муфт, що проковзують і поглинають удари та допускають можливість відносного переміщення поєднуваних деталей, і може бути використаний в приводах різноманітних машин. Кульково-пружинна запобіжна муфта складається з двох півмуфт, одна з яких містить кульки, що встановлені з можливістю переміщення в її радіальні отвори і введені між витками двох співвісно встановлених гвинтових пружин, які закріплені в іншій півмуфті та можуть мати однаковий або різний напрямок витків. UA 98744 C2 (12) UA 98744 C2 UA 98744 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі машинобудування, до вузлів і деталей машин, зокрема до запобіжних муфт, що проковзують і поглинають удари та допускають можливість відносного переміщення поєднуваних деталей, і може бути використаний в приводах різноманітних машин. Відома кулькова запобіжна муфта, що складається з двох півмуфт, одна з яких містить кульки, що встановлені в осьові отвори півмуфти, затиснені пружинами і мають можливість переміщення. Кульки введені в пази між кулачками на торці і при досягненні обертальним моментом граничного значення витискаються з пазів між кулачками долаючи силу пружин (див. книгу: Иосилевич Г.Б. Детали машин - М.: Машиностроение, 1988. - C. 280, рис. 21.14). Недоліками даної муфти є низька компенсуюча здатність, оскільки для нормальної роботи муфти обидві півмуфти повинні бути строго співвісними одна щодо іншої, що обумовлює використання таких муфт тільки для сполучення валів з насадженими на них деталями і не дозволяє сполучати два різні вали, знижуючи універсальність муфти, низька технологічність, обумовлена наявністю на торцях півмуфти кулачків, що визначає високу вартість муфти. Задачею винаходу є створення муфти, в якій за рахунок конструктивного виконання можливо було б підвищити компенсуючу здатність, універсальність, технологічність та знизити вартість конструкції. Розв'язання поставленої задачі забезпечується тим, що кульково-пружинна запобіжна муфта складається з двох півмуфт, одна з яких містить кульки, що встановлені з можливістю переміщення в її радіальні отвори і введені між витками двох співвісно встановлених гвинтових пружин, які закріплені в іншій півмуфті та можуть мати однаковий або різний напрямок витків. Застосування в муфті гвинтових пружин дозволяє підвищити технологічність виготовлення муфти за рахунок уникнення складних і трудомістких операцій фрезерування кулачків на торці півмуфт та підвищити універсальність і компенсуючу здатність муфти за рахунок можливості сполучення нею неспіввісних валів за рахунок деформації пружин. Конструкція пропонованої муфти представлена на кресленні. На кресленні показана кульково-пружинна запобіжна муфта, що складається з півмуфт 1 і 2. Півмуфта 2 містить співвісно установлені гвинтові пружини 3 і 4, що жорстко в ній закріплені, а півмуфта 1 - кульки 5, які встановлені в радіальні отвори 6. Муфта в робочому режимі працює наступним чином. При обертанні півмуфти 2, номінальний обертальний момент передається через витки пружин 3 і 4 на кульки 5 і півмуфту 1. При цьому за рахунок деформації пружин 3 і 4 можлива компенсація неспіввісності півмуфт 1 і 2. В режимі перевантаження кульки 5, стискаючи одну з пружин 3 чи 4, перескакують через витки іншої пружини - муфта пробуксовує і реалізує запобіжну функцію. При цьому передача моменту з півмуфти 1 на півмуфту 2 припиняється, попереджаючи поломку механізмів, вали яких сполучено муфтою. Застосування в муфті гвинтових пружин дозволяє підвищити технологічність виготовлення муфти за рахунок уникнення складних і трудомістких операцій фрезерування кулачків на торці півмуфт, та підвищити універсальність і компенсуючу здатність муфти за рахунок можливості сполучення нею неспіввісних валів за рахунок деформації пружин, що характеризує запропоновану муфту як технічне рішення, що є новим і неочевидним з базового рівня техніки, а його втілення можливе в умовах реального промислового виробництва при незначній зміні базових технологічних процесів. Конкретне виконання пропонованого технічного рішення наведене на прикладі кулькової запобіжної муфти механізму подачі верстата 1336М, у якої півмуфта з отворами і кульками може бути залишена без зміни, а півмуфта із кулачками замінена на пружини діаметром 50 і 30 мм і кроком 8 мм, що забезпечує еквівалентну базовому варіанту навантажувальну здатність. При цьому підвищення компенсуючої здатності муфти збільшує ресурс механізму подачі та електродвигуна на 10…20 %. Економічний ефект запропонованого технічного рішення полягає в зменшенні випадків поломок запобіжних муфт та спряжених агрегатів трансмісій машин, а також в збільшенні їх ресурсу і визначається різницею витрат на придбання нових агрегатів і витрат на пружини, виготовлення та установку півмуфт та кріпильних елементів. Наприклад, для механізму подачі верстатів вартістю до 1000 у.о., витрати на пружини, виготовлення та установку півмуфт становлять 100 у.о., при цьому збереження від поломок одного механізму повороту в 10 раз перекриває додаткові витрати. При загальній потребі подібних механізмів для країни близько 1 тис. на рік, сумарний ефект складе: Е Σ = (1000-100)1 тис. = 900 тис. у.о. Сукупність наведених даних свідчить про доцільність широкого застосування запропонованих кулькових запобіжних муфт. В даний час виконується підготовка до впровадження даних муфт в механізмах верстатів Херсонського машинобудівного заводу. 1 UA 98744 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 1. Кульково-пружинна запобіжна муфта, що складається з двох півмуфт, одна з яких містить кульки, що встановлені з можливістю переміщення в її радіальні отвори, яка відрізняється тим, що кульки введені між витками двох співвісно встановлених гвинтових пружин, які закріплені в іншій півмуфті. 2. Кульково-пружинна запобіжна муфта за п. 1, яка відрізняється тим, що гвинтові пружини мають однаковий напрямок витків. 3. Кульково-пружинна запобіжна муфта за п. 1, яка відрізняється тим, що гвинтові пружини мають різний напрямок витків. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2