RU1820070C - Inertial clutch - Google Patents

Abstract

Использование: в машиностроении, в частности в транспортном..машиностроении. Сущность изобретени : ведущий 1 и ведомый 3 валы установлены соосно. К ведущему валу прикреплен кривошип 3. Кривошип и ведомый вал соедин ет промежуточный вал 5, расположенный под углом к оси О-О муфты и соединенный с кривошипом 3 посредством подшипника 4. установленного на его конце, а с ведомым валом 2 - при помощи универсального шарнира 6, который размещен в точке пересечени  оси муфты 0-0 и оси промежуточного вала. К промежуточному валу с эксцентриситетом посредством радиальной св зи 7 присоединен инерционный груз 8. Во втором варианте устройства примен етс  два груза, раслоло женных симметрично относительно промежуточного вала. Вращающий момент передаетс  за счет циклического изменени  момента количества движени  инерционных грузов 8 при вращении ведущего вала 1 с большей частотой по сравнению с ведомым валом 2. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.Usage: in mechanical engineering, in particular in transport .. mechanical engineering. SUMMARY OF THE INVENTION: Drive 1 and Drive 3 shafts are mounted coaxially. A crank 3 is attached to the drive shaft. A crank and a driven shaft are connected by an intermediate shaft 5, located at an angle to the axis O-O of the coupling and connected to the crank 3 by means of a bearing 4. mounted on its end, and with the driven shaft 2 by means of a universal joint 6, which is located at the intersection of the axis of the coupling 0-0 and the axis of the countershaft. An inertial load 8 is connected to the eccentricity intermediate shaft by means of radial coupling 7. In the second embodiment of the device, two weights are applied, arranged symmetrically relative to the intermediate shaft. The torque is transmitted due to the cyclical change in the moment of momentum of inertial loads 8 during rotation of the drive shaft 1 with a higher frequency compared to the driven shaft 2. 1 h. P. f-ly, 4 ill.

Description

СОWith

сwith

0000

ю о о VIabout o VI

оabout

оabout

Щиг.1Shchig. 1

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкостроении.The invention relates to mechanical engineering and can be used in transport engineering and machine tool engineering.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции, уменьшение массы, повышение надёжности конструкции и сокращение потерь энергии на трение.The aim of the invention is to simplify the design, reduce weight, increase the reliability of the structure and reduce friction energy losses.

На фиг. 1 и 2 изображена инерционна  муфта в двух проекци х; на фиг. 3 - муфта в работе; на фиг. 4 - вариант устройства муфты . . . :. .- .In FIG. 1 and 2, an inertial clutch is shown in two projections; in FIG. 3 - coupling in operation; in FIG. 4 is an embodiment of a coupling device. . . :. .-.

.Инерционна  муфта (фиг. 1 и 2) содержит соосные ведущий 1 и ведомый 2 валы, установленные на оси 0-0 муфты, К ведущему валу прикреплен кривошип 3, на конце которого установлен шарнир 4 в виде подшипника , лини  оси которого пересекаетс  с осью 0-0 муфты. Кривошип и ведомый вал соедин ет промежуточный вал 5, расположенный наклонно к оси 0-0 муфты и св занный с кривошипом посредством А и .с ведомым валом - при помощи универсального шарнира б, который размещен в точке пересечени  оси 0-0 муфты и оси Oi-0i подшипника,  вл ющейс  в то же врем  осью промежуточного вала. К промежуточному валу 5 при помощи радиальной св зи 7, выполненной-в виде стержн , крепитс  груз 8., расположенный эксцентрически относительно осевой линии Oi-0r промежуточного вала 5..The inertia clutch (Figs. 1 and 2) contains coaxial drive 1 and driven 2 shafts mounted on the axis 0-0 of the coupling. A crank 3 is attached to the drive shaft, at the end of which is a hinge 4 in the form of a bearing, the axis of which intersects the axis 0-0 coupling. A crank and a driven shaft are connected by an intermediate shaft 5, inclined to the axis 0-0 of the coupling and connected to the crank by means of A and the driven shaft, by means of a universal joint b, which is located at the intersection of the axis 0-0 of the coupling and the axis Oi -0i of the bearing, which is at the same time the axis of the countershaft. By means of a radial connection 7, made in the form of a rod, a load 8. is fastened to the intermediate shaft 5, which is located eccentrically relative to the center line Oi-0r of the intermediate shaft 5 ..

Вариант конструктивного оформлени  по фиг. 4 отличаетс  от приведенного выше наличием второго груза, прикрепленного к промежуточному валу 5 симметрично пер- .вому грузу 8.The embodiment of FIG. 4 differs from the above by the presence of a second load attached to the countershaft 5 symmetrically to the first load 8.

Инерционна  муфта работает следующим образом.The inertia clutch operates as follows.

При вращении ведущей полумуфты 1, 3, 4 и неподвижном ведомом вале 2 в св зи с приложенной к нему нагрузкой кривошип 3 с промежуточным валом 5 и грузом 8 совершает обороты вокруг оси 0-0 муфты. При этом промежуточный вал 5, св занный шарниром 6 с ведомым валом 2, вокруг оси 01- 01 не вращаетс . Последовательное положение груза 8 при круговом движении его вокруг оси 0-0 по часовой стрелке и при условии, когда ведомый вал 2 неподвижен, показано на фиг. 3 штрихпунктирными ли- . ни ми и обозначено соответственно буквами А, Б, В, Г, В св зи с тем, что вал 5 при данных услови х вокруг своей оси Oi-Oi не вращаетс , ориентированность груза в пространстве при его круговом движении вокруг оси 0-0 муфты остаетс  неизменной. Наибольшее рассто ние от оси вращени  0-0,  вл ющейс  системой отсчета дл  действующих в муфте сил и ускорений, груз будет иметь в положении А и наименьшее в положение В. Исход  из этого, максимальна  величина момента количества движени  груза будет при прохождении им положени  А и минимальное - в положение В. СогласноWhen the driving coupling half 1, 3, 4 and the stationary driven shaft 2 rotate in connection with the load applied to it, the crank 3 with the intermediate shaft 5 and the load 8 rotates about the axis 0-0 of the coupling. In this case, the intermediate shaft 5, connected by a hinge 6 with the driven shaft 2, does not rotate around the axis 01-01. The sequential position of the load 8 in a circular motion around the axis 0-0 clockwise and provided that the driven shaft 2 is stationary, is shown in FIG. 3 dash-dotted lines. are indicated by the letters A, B, C, D, B, respectively, since the shaft 5 does not rotate around its axis Oi-Oi under the given conditions, the orientation of the load in space during its circular movement around the axis 0-0 of the coupling remains unchanged. The greatest distance from the axis of rotation 0-0, which is the reference system for the forces and accelerations acting in the coupling, will have the load in position A and the smallest in position B. Based on this, the maximum moment of momentum of the load will be when it passes through position A and minimum - to position B. According to

закону сохранени  момента количества движени , его величина может быть изменена только под действием внешних сил. На участке А-Б-В внешнее воздействие на груз уменьшило его момент количества движени , а на участке движени  В-Г-А- увеличило до максимального значени . Причиной этого с одной стороны  вл етс  передача энергии грузу от ведущего вала 1, св занного с источником энергии, при удалении гру5 за от оси вращени  0-0, в том числе и под действием центробежной силы, и с другой стороны взаимодействие груза с ведомым валом 2 при его приближении х этой оси и ведомому валу, который  вл етс , потреби0 телем энергии. Груз при этом движетс  против направлени  действи  центробежной силы. Следовательно, груз передает момент на ведомый вал 2 во врем  его приближени  коси вращени  О-О и уменьшени  при этомthe law of conservation of angular momentum, its magnitude can only be changed by external forces. In section A-B-B, external influence on the load reduced its moment of momentum, and in section B-D-A- it increased to the maximum value. The reason for this, on the one hand, is the transfer of energy to the load from the drive shaft 1, connected to the energy source, when the load is removed 5 from the axis of rotation 0-0, including under the action of centrifugal force, and on the other hand, the interaction of the load with the driven shaft 2 as it approaches x of this axis and the driven shaft, which is the energy consumer. The load then moves against the direction of action of the centrifugal force. Consequently, the load transmits the moment to the driven shaft 2 while it approaches the rotation axis O-O and decreases while

5 момента количества движени . Этим определ етс  передача на ведомый вал 2 посто-  нного по направлению вращающего моменте/ под действием которого ведомый вал преодолевает нагрузку и приводитс  во5 moment of momentum. This determines the transmission of a constant torque in the direction of the driven shaft 2 / under the influence of which the driven shaft overcomes the load and is driven

0 вращение. Величина вращающего момента находитс  в пр мой зависимости от величины разности угловых скоростей ведущего 1 и ведомого 2 валов. Инерционна  муфта может передавать вращающий момент и при0 rotation. The magnitude of the torque is directly dependent on the magnitude of the difference in angular velocities of the driving 1 and driven 2 shafts. The inertia clutch can transmit torque even when

5 одинаковой.частоте вращени  ведущего 1 и5 the same speed of the leading 1 and

ведомого 2 валов в случае, когда положениеdriven 2 shafts when position

груза 8 на определенном рассто нии от осиload 8 at a certain distance from the axis

. 0-0 создает под действием центробежной. 0-0 creates under the action of centrifugal

силы относительно этой оси момент, величи0 «а которого уравновешивает нагрузку на ве- домом валу. При этом небольшие изменени  нагрузки привод т к соответствующим перемещени м груза в радиальном направлении, т, е. инерционна  муфта про5  вл ет упругие свойства.forces relative to this axis are the moment, the magnitude of 0 “of which balances the load on the driven shaft. In this case, small changes in the load lead to corresponding movements of the load in the radial direction, i.e., the inertial coupling exhibits elastic properties.

Работа инерционной муфты на фиг. 4 отличаетс  от приведенной выше тем, что наличие второго груза сглаживает в передаче вращающего момента, поскольку приThe operation of the inertia clutch in FIG. 4 differs from the above in that the presence of a second load smooths out the transmission of torque, since when

0 удалении одного груза от оси вращени  под действием подводимой по ведущему валу.1 мощности и центробежной силы, когда момент на ведомый вал не передаетс , второй груз в это врем  в результате взаимодейст5 ви  с ведомым валом приближаетс  к оси вращени  0-0, тер ет момент количества движени , а следовательно, передает на ведомый вал вращающий момент. При этом уменьшаютс  и воздействующие на муфту динамические нагрузки, поскольку два груза сбалансированы относительно из вала 5, а обща  их масса может быть уравновешена относительно осевой линии 0-0 применением противовеса.0 the removal of one load from the axis of rotation under the action of power and centrifugal force supplied through the drive shaft. 1, when the moment is not transmitted to the driven shaft, the second load at this time, as a result of interaction with the driven shaft, approaches the rotation axis 0-0, loses moment of momentum, and therefore, transmits torque to the driven shaft. At the same time, the dynamic loads acting on the clutch are also reduced, since the two loads are balanced relative to the shaft 5, and their total mass can be balanced relative to the 0-0 center line by using a counterweight.

Инерционна  муфта обеспечивает возможность вращени  ведущего и ведомого валов с разной и переменной угловой скоростью , завис щей от нагрузки на ведомом валу и нар ду с этим может выполн ть функции предохранительной муфты. Она проста по устройству, поскольку не содержит сложных деталей, имеет низкую стоимость.The inertia clutch allows rotation of the drive and driven shafts with different and variable angular speeds, depending on the load on the driven shaft, and can also act as a safety clutch. It is simple in design because it does not contain complex parts, has a low cost.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и  FORMULA AND SECTION

Claims (2)

1. Инерционна  муфта, содержаща  со- осные ведущую и ведомую полумуфты, соединенные с ведущим и ведомым валами и кинематически св занные между собой посредством кривошипа и инерционного груза , отличающа с  тем. что, с целью упрощени  конструкции, уменьшени  массы , повышени  надежности и сокращени  потерь энергии на трение, она снабжена промежуточным валом и универсальным шарниром, кривошип установлен на ведущем валу, промежуточный вал расположен под углом к оси муфты и одним концом соединен с кривошипом посредством подшип0 ника, а другим концом - с ведомым валом при помощи универсального шарнира, инерционный груз установлен на промежуточном валу с эксцентриситетом.1. An inertia clutch comprising coaxial drive and driven half couplings connected to the drive and driven shafts and kinematically connected to each other by means of a crank and an inertial load, characterized in that. that, in order to simplify the design, reduce weight, increase reliability and reduce friction energy losses, it is equipped with an intermediate shaft and a universal joint, the crank is mounted on the drive shaft, the intermediate shaft is angled to the axis of the coupling and connected to the crank by one bearing at one end and the other end - with the driven shaft using a universal joint, the inertial load is mounted on the intermediate shaft with an eccentricity. 2. Муфта по п. 1,отличающа с 2. The clutch according to claim 1, characterized in 5 тем, что, с целью повышени  плавности в передаче вращающего момента и уменьшени  динамических нагрузок, она снабжена вторым инерционным грузом, закрепленным на промежуточном валу симметрично5 in that, in order to increase the smoothness in the transmission of torque and reduce dynamic loads, it is equipped with a second inertial load, mounted symmetrically on the intermediate shaft 0 относительно первого инерционного груза.0 relative to the first inertial load. rTffrTff