Муфта запобіжна

Реферат: Винахід належить до машинобудування, зокрема до тих галузей, де застосовуються приводи. Муфта запобіжна має дві півмуфти, одна з яких виконана такою, що охоплює іншу півмуфту, має напрямні у вигляді наскрізних радіальних пазів, а інша півмуфта має призматичні канавки, розташовані паралельно осі муфти; в напрямних встановлені ролики, які притиснуті пружинами розтягання до призматичних канавок, при цьому зачепи кожної пружини розтягання закріплені на кінцях суміжних роликів; ролики можуть бути збірними і мати осі, на які надіті по три опорні кільця. Технічний результат полягає у спрощенні конструкції. UA 106527 C2 (12) UA 106527 C2 UA 106527 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до машинобудування, до тих його галузей, де застосовуються приводи. Відома запобіжна муфта, яка включає дві кулачкові півмуфти, які притискуються одна до одної встановленою по осі муфти пружиною. Для сприйняття осьових сил, що виникають від дії пружини, розміщеної по осі муфти, муфта має упорний підшипник [Ряховский О.Α., Иванов С.С. Справочник по муфтам. - Л.: Политехника, 1991 г. - с. 288, рис. 6.6]. Недоліком цієї муфти є її недостатня точність спрацювання (яка залежить від стану поверхонь кулачків, точності їх виготовлення, якості чи присутності змащення) та складність, обумовлена наявністю кулачків та упорного підшипника. Відома запобіжна муфта (прототип), яка включає дві півмуфти, одна з яких має напрямні у вигляді осьових отворів, а інша має радіальні призматичні канавки, та встановлені в напрямних сполучні елементи у вигляді кульок та пружини стиску, які притискують кульки до призматичних канавок [Ряховский О.Α., Иванов С.С. Справочник по муфтам. - Л.: Политехника, 1991 г. - с. 294, рис. 6.10. а)]. Недоліком цієї муфти є її складність, бо від розташованих по осі пружин на півмуфти діють осьові сили, для сприйняття яких в конструкції муфти використовується упорний підшипник кочення. В основу винаходу поставлена задача спрощення конструкції муфти шляхом використання як сполучних елементів роликів та розміщення їх в радіальних напрямних у вигляді пазів однієї півмуфти, в результаті чого зникають осьові сили, необхідність в підшипникові відпадає і конструкція муфти спрощується. Для вирішення поставленої задачі пропонується муфта запобіжна, яка включає дві півмуфти, одна з яких має напрямні, а інша має призматичні канавки, та встановлені в напрямних сполучні елементи, притиснуті пружинами до призматичних канавок, при цьому півмуфта з напрямними виконана такою, що охоплює іншу півмуфту, напрямні виконані у вигляді наскрізних радіальних пазів, а призматичні канавки розташовані паралельно осі муфти, крім того, сполучні елементи виконані у вигляді роликів та використані пружини розтягання, при цьому зачепи кожної пружини розтягання закріплені на кінцях суміжних роликів, а ще ролики виконані збірними і мають осі, на які надіті по три опорні кільця. Спільними з прототипом є суттєві ознаки: дві півмуфти, одна з яких має напрямні, а інша має призматичні канавки, та встановлені в напрямних сполучні елементи, притиснуті пружинами до призматичних канавок. Відмінними від прототипу є суттєві ознаки: півмуфта з напрямними виконана такою, що охоплює іншу півмуфту, напрямні виконані у вигляді наскрізних радіальних пазів, а призматичні канавки розташовані паралельно осі муфти, крім того, сполучні елементи виконані у вигляді роликів та використані пружини розтягання, при цьому зачепи кожної пружини розтягання закріплені на кінцях суміжних роликів Ці ознаки є достатніми у всіх випадках. Відмінними від прототипу також є суттєві ознаки: ролики виконані збірними і мають осі, на які надіті по три опорні кільця. ЦІ ознаки характеризують винахід переважно в особливих умовах його використання. При здійсненні винаходу досягається новий технічний результат: спрощується конструкція муфти. Цей результат досягається тому, що півмуфта з напрямними виконана такою, що охоплює іншу півмуфту, напрямні виконані у вигляді наскрізних радіальних пазів, а призматичні канавки розташовані паралельно осі муфти, крім того, сполучні елементи виконані у вигляді роликів та використані пружини розтягання, при цьому зачепи кожної пружини розтягання закріплені на кінцях суміжних роликів. В результаті цього зникають осьові сили, необхідність в підшипникові відпадає і конструкція муфти спрощується. Крім того, в умовах, коли необхідно точно витримувати максимальний крутний момент, що передається муфтою, досягається й інший технічний результат - підвищується точність спрацювання муфти. Це досягається завдяки тому, що ролики виконані збірними і мають осі, на які надіті по три опорні кільця, завдяки чому ковзання роликів замінюється на перекочування опорних кілець по поверхнях напрямних та поверхнях призматичних канавок, в результаті чого зменшуються втрати на тертя в роликах та підвищується стабільність цих втрат. Суть винаходу пояснюється кресленнями. На фіг. 1 схематично показаний поздовжній розтин запобіжної муфти, на фіг. 2 - її поперечний розтин, на фіг. 3 - поздовжній розтин муфти через ролик в варіанті, коли він збірний. Муфта має півмуфту 1 з напрямними 2 у вигляді радіальних пазів, та півмуфту 3 з призматичними канавками 4, розташованими паралельно осі 5 муфти. Півмуфта 1 виконана такою, що охоплює півмуфту 3, тобто півмуфта 3 вставлена в проточку 6 півмуфти 1. В напрямні 2 у вигляді радіальних пазів вставлені ролики 7, які пружинами розтягання 8 1 UA 106527 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 протиснуті до призматичних пазів 4, бо кожна пружина розтягання 8 своїми зачепами 9 закріплені на кінцях 10 суміжних роликів 7. Налаштування муфти запобіжної на передачу встановленого крутного моменту здійснюється вибором пружин розтягання 8. При такій конструкції муфти запобіжної сили від пружин розтягання замкнені в радіальній площині, осьові сили відсутні, нема необхідності використовувати опорний підшипник для сприйняття осьових сил. Конструкція муфти спрощується. Ролики можуть бути збірними (фіг. 3). В цьому випадку ролик складається з осі 11, на яку надіті три кільця 12, 13, та 14. При цьому кільця 12 та 14 розміщені в напрямних 2 у вигляді радіальних пазів, а кільця 13 спираються на поверхні призматичних пазів 4. На обох кінцях осей 11 насаджені шайби 15 та поставлені шплінти 16. При використанні муфти півмуфта 3 насаджується на провідний вал 17 зі шпонкою, а півмуфта 1 - на ведений вал 18 зі шпонкою. Муфта працює так. В режимі передачі крутного моменту, не більшого за встановлений, провідний вал 17 обертається, крутний момент передається через півмуфту 3, через її призматичні канавки 4, через ролики 7, притиснуті до призматичних канавок пружинами розтягання 8, через напрямні 2, та півмуфту 1 на ведений вал 18, який теж буде обертатися. У випадку, коли ведений вал 18 за будь-якої причини гальмується та крутний момент опору на ньому перевищує встановлений, муфта запобіжна спрацьовує, і працює наступним чином. Півмуфта 3 продовжує обертатись відносно півмуфти 1 і гранями призматичних канавок 4 виштовхує ролики по радіальних напрямних 2 півмуфти 1 в радіальному напрямку. При цьому відстань між суміжними роликами 7 збільшується, пружини розтягання 8 розтягуються, сила притискування роликів пружинами розтягання 8 до призматичного паза 4 збільшується, відповідно зростає крутний момент на півмуфті 3 та досягає найбільшої, тобто, встановленої, величини. Далі ролики виштовхуються за межі призматичних канавок, півмуфта 3 продовжує обертатись разом з провідним валом 15, ролики 7 перекочуються по поверхні півмуфти 3. Періодично ролики попадають в призматичні канавки І знову виходять з них, як описано вище. Але крутний момент, який буде передаватись запобіжною муфтою, не буде перевищувати встановлений. При спрацюванні муфти ролики ковзають по гранях призматичних канавок 4 та по бокових поверхнях напрямних 2, можливе ковзання з коченням. На точність спрацювання описаної запобіжної муфти, впливають втрати на тертя ролика по поверхнях муфти та нестабільність цих втрат, що пов'язане, наприклад, зі станом поверхонь ковзання. Якщо ролики виконані збірними (фіг. 3) та складаються з осі 11 та кілець 12, 13 та 14, то при спрацюванні муфти кільце 13 буде котитись по поверхні призматичного паза 4, а кільця 12 та 14 будуть котитись по бокових поверхнях напрямних 2. Ковзання роликів в цих місцях не буде, буде кочення, а це означає, що втрати на тертя, які впливають на момент спрацювання, будуть менші та стабільніші і точність спрацювання муфти підвищиться. Таким чином, в умовах, коли необхідно точно витримувати максимальний крутний момент, що передається муфтою, досягається новий технічний результат - підвищується точність спрацювання муфти. Таким чином вирішується поставлена задача спрощення конструкції муфти шляхом використання як сполучних елементів роликів та розміщення їх в радіальних напрямних однієї півмуфти, а призматичні канавки іншої півмуфти, до яких пружинами розтягання притискаються ролики, виконані паралельно осі муфти, в результаті чого зникають осьові сили, необхідність в підшипникові відпадає і конструкція муфти спрощується. Крім того, в умовах, коли необхідно точно витримувати максимальний крутний момент, що передається муфтою, досягається й інший технічний результат - підвищується точність спрацювання муфти. Розроблені креслення нової муфти і методика розрахунків. Виготовлені експериментальні зразки муфти і встановлені на приводах промислових фільтрів для технічної води. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 1. Муфта запобіжна, яка включає дві півмуфти, одна з яких має напрямні, а інша має призматичні канавки, та встановлені в напрямних сполучні елементи, притиснуті пружинами до призматичних канавок, яка відрізняється тим, що півмуфта з напрямними виконана такою, що охоплює іншу півмуфту, напрямні виконані у вигляді наскрізних радіальних пазів, а призматичні канавки розташовані паралельно осі муфти, крім того, сполучні елементи виконані у вигляді роликів та використані пружини розтягання, при цьому зачепи кожної пружини розтягання закріплені на кінцях суміжних роликів. 2 UA 106527 C2 2. Муфта запобіжна за п. 1, яка відрізняється тим, що ролики виконані збірними і мають осі, на які надіті по три опорні кільця. 3 UA 106527 C2 4 UA 106527 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 5