Кулачкова запобіжна муфта

Кулачкова запобіжна муфта, у підтискному вузлі якої в радіальних отворах розміщені підпружи 34231 Fпоч.=FуА до максимального значення Fmax = Fпоч + Cпр ( rb - ra )tga1, цем 6 зі ступицею. З фланцем 6 зв'язана втулка 7, на який виконані дві зовнішні конічні поверхні 8 і 9, які переходять одна в одну, причому кут нахилу a¹ твірної, крайньої по відношенню до кулачків півмуфт, конічної поверхні 8 втулки 7 перевищує кут нахилу а² твірної ближньої конічної поверхні 9 даної втулки. З втулкою 7 в силовому контакті знаходяться кульки 10, розміщені в наскрізних радіальних отворах нерухомого диска 11, встановленого на кінці вала 1 і фіксованого в осьовому напрямку гайками 12. Кульки 10 підпружинені до центральної поздовжньої осі муфти циліндричними пружинами стиску 13, вільні кінці яких контактують з різьбовими пробками 14. Муфта працює наступним чином. При перевантаженні, тобто при зупинці зірочки 3 з веденою кулачковою півмуфтою 4, вал 1 з фланцем 6 і ведучою кулачковою півмуфтою 5 продовжує обертатися в попередньому напрямку. При цьому в момент початку дії перевантаження кульки 10 знаходяться в силовому контакті з конічною поверхнею 8 (як показано на фіг. 1). В даному випадку (для наочності без врахування сил тертя) осьова складова FуА (фіг. З) від нормальної сили RА в точці контакту А підпружиненої кульки 10 з конічною поверхнею 8 буде дорівнювати: FyA = RA sin a1 = FyAtga1 = FпрAtga1, де Спр. - жорсткість пружини 13; rв - відстань від осі муфти до точки В; rа – відстань від осі муфти до точки А. В точці В має місце перехід кульки 10 на взаємодію з конічною поверхнею 9. При цьому осьове зусилля Fу, яке діє з боку підпружиненої кульки 10 на. втулку 7, а отже і на кулачки півмуфт 5 і 4 в даній точці зменшується до величини Fmin (фіг. 4) внаслідок зменшення кута a2 (фіг. 3) між твірною конічної поверхні 9 і поздовжньою віссю муфти по відношенню до кута a1. Сила Fmin дорівнює Fmin = ( FyA + Cпр ( rb - ra ))tga 2 . По мірі подальшого виходу кулачків із зачеплення і переміщенні втулки 7 вліво точка контакту кульок 10 з конічною поверхнею 9 зміщується від точки В до крайньої точки С. При цьому осьова сила підтиску кулачків півмуфт на ділянці BС зростає (фіг. 4) від Fmin до Fкінц. Значення Fкінц. Дорівнює Fкінц = ( FyA + Cпр ( rc - ra )tga 2 , , де rc - відстань від поздовжньої осі муфти до точки С. Слід зазначити, що відстань в осьовому напрямку між точками А і С дорівнює висоті зачеплення кулачків h1. Після повного виходу кулачків півмуфт із зачеплення наявність осьового зусилля Fкінц. приводить до повторного автоматичного введення в зачеплення кулачків півмуфт з мінімальним зусиллям, яке зростає при повному зачепленні кулачків відповідно до закону зміни сили, поданого на фіг. 4. На відміну від прототипу, в якому в процесі виходу кулачків із зачеплення осьова сила підтиску півмуфт є постійною, в даному випадку на ділянці АВ має місце деяке зростання сили підтиску півмуфт, яке протидіє спрацюванню муфти при високочастотних динамічних навантаженнях, а на ділянці ВС зусилля підтиску значно зменшується, що приводить до зменшення напружень в зонах контакту кулачків півмуфт. Такий характер зміни осьової сили підтиску півмуфт при перевантаженнях сприяє зменшенню рівня динамічних навантажень і підвищенню довговічності приводу в цілому і кулачкових півмуфт зокрема. де a1 - кут між твірною конічної поверхні 8 і повздовжньою віссю муфти; Fу - радіальна складова від нормальної сили RА в точці А; FпрА - сила, що діє з боку пружини на кульку в початковій точці А. В процесі виходу кулачків із зачеплення втулка 7 переміщується вліво і при цьому внаслідок взаємодії її конічної поверхні 8 з підпружиненими кульками 10 останні переміщуються в радіальному напрямку (від осі муфти), додатково стискаючи пружини 13. При контакті кульки 10 з конічною поверхнею 8, починаючи з початкової точки контакту А і завершуючи точкою В переходу конічних поверхонь 8 і 9, осьове зусилля Fу підтиску кулачків півмуфт зростає (фіг. 4) від початкового значення 2 34231 Фіг. 1 Фіг. 2 3 34231 Фіг. 3 Фіг. 4 4 34231 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5