SU1434175A1 - Shifting coupling - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к устройствам дл  передачи вращени . Цель - упрощение конструкции и уменьшение габаритов путем устранени  промежуточных элементов между валом и полумуфтами. На ведущем валу 1 выполнены на поверхности продольные канавки , в которых расположены шарики 2. Полумуфты 4 и 5 установлены свободно относительно вала 1 соосно последнему. На обращенных друг к другу торцах полумуфт 4 и 5 выполнены кольцевые канавки и. гнезда под шарики 2. При непрерывном однонаправленном вращении ведущего вала 1 вместе с ним вращаютс  и щарики 2, а также та полумуфта, в гнездах которой расположены в данный момент шарики. При совпадении гнезд полумуфт 4 и 5 друг с другом после поворота вала 1 на угол, определ емый количеством гнезд в каждой полумуфте , шарики 2 переход т в гнезда другой полумуфты, котора  получает вращение вместе с ведущим валом 1. Перва  полумуфта при этом останавливаетс  в результате действи  момента сопротивлени . В дальнейшем цикл переключени  повтор етс . 2 ил. с (вThe invention relates to mechanical engineering, in particular to devices for transmitting rotation. The goal is to simplify the design and reduce the size by eliminating intermediate elements between the shaft and the coupling halves. On the drive shaft 1, longitudinal grooves are made on the surface, in which the balls 2 are located. The half couplings 4 and 5 are freely positioned relative to the shaft 1 coaxially to the latter. On facing each other ends of the coupling halves 4 and 5 are annular grooves and. nests for balls 2. With continuous unidirectional rotation of the drive shaft 1, the balls 2 rotate with it, as well as the coupling half, in which nests currently have balls. When the jacks of the half couplings 4 and 5 coincide with each other after the shaft 1 is rotated by an angle determined by the number of sockets in each coupling half, the balls 2 go into the sockets of the other coupling half, which gets rotated together with the driving shaft 1. As a result action of the moment of resistance. Further, the switching cycle is repeated. 2 Il. with (in

Description

(Л(L

NN

СО 4CO 4

СПSP

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности, к устройствам дл  передачи вращени .The invention relates to mechanical engineering, in particular, to devices for transmitting rotation.

Цель изобретени  - упрощение конструкции и уменьшение габаритов путем устранени  промежуточных элементов между валом и полумуфтами.The purpose of the invention is to simplify the design and reduce the size by eliminating intermediate elements between the shaft and the coupling halves.

На фиг. 1 изображена переключающа  муфта, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a switching clutch, general view, longitudinal section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

Переключающа  муфта содержит ведущий вал 1. Шарики 2 (в данном примере в количестве двух щтук) помещены в продольных канавках 3, выполненных на поверхности вала 1. В поперечном сечении профиль канавки очерчен дугой окружности с диаметром, равным диаметру шарика 2. Полумуфты 4 и 5 установлены свободно на валу 1 соосно с ним. На обращенных друг к другу торцах полумуфт выполнены кольцевые канавки, диаметр которых равен сумме диаметра вала 1 и удвоенной разности между диаметром щарика 2 и глубиной канавки 3. Кроме того, на обращенных друг к другу торцах полумуфт 4 и 5 выполнены гнезда 6, диаметр которых равен диаметру шарика 2, а глубина - одной четверти диаметра шарика дл  повышени  надежности переключени  полумуфт во врем  работы. Глубина кольцевой канавки каждой полумуфты прин та равной трем восьмым диаметра шарика 2. Данный размер определ етс  из рассмотрени  положени  шариков. 2 на фиг. 1 и получен из следующих соображений: на обе канавки полумуфт 4 и 5 приходитс  суммарна  глубинаThe switching clutch contains the drive shaft 1. Balls 2 (in this example, two chucks) are placed in longitudinal grooves 3 made on the surface of shaft 1. In cross section, the profile of the groove is outlined by an arc of a circle equal to the diameter of the ball 2. Half coupling 4 and 5 mounted loosely on shaft 1 coaxially with it. On the ends of the coupling halves facing each other, annular grooves are made, the diameter of which is equal to the sum of the diameter of the shaft 1 and the double difference between the diameter of the ball 2 and the depth of the groove 3. In addition, on the ends of the coupling halves 4 and 5 facing each other, the slots 6 are made the ball diameter is 2, and the depth is one quarter of the ball diameter to increase the reliability of switching the coupling halves during operation. The depth of the annular groove of each coupling half is assumed to be three eighth of the ball diameter 2. This size is determined from the consideration of the position of the balls. 2 in FIG. 1 and obtained from the following considerations: the total groove of the half couplings 4 and 5 is the total depth

0-.U0-.U

io.io.

где D - диаметр luapHxa 2; - глубина гнезда 6.where D is the diameter of luapHxa 2; - nest depth 6.

Так как глубина обеих канавок одинакова , то глубина одной канавк и составит три восьмых диаметра шарика.Since the depth of both grooves is the same, the depth of one groove will be three-eighths of the ball diameter.

Полумуфты 4 и 5 нагружены моментом сопротивлени , который может быть создан, например, присоединением к полумуфтам зубчатых реек с какими-либо исполнительными механизмами. В этом случае полумуфты 4 и 5 снабжаютс  зубчатыми венцами. Осевое смещение полумуфт ограничено подшипниками 7.Couplings 4 and 5 are loaded with a moment of resistance, which can be created, for example, by attaching gear racks to the coupling couplings with any actuators. In this case, the coupling halves 4 and 5 are provided with toothed rims. The axial displacement of the coupling halves is limited by bearings 7.

Переключающа  муфта работает следующим образом.The switching clutch operates as follows.

При непрерывном однонаправленном вращении ведущего вала 1 вместе с ним вращаютс  и шарики 2, а также та полумуфта , в гнездах 6 которой наход тс  в данныйIn the case of continuous unidirectional rotation of the drive shaft 1, the balls 2 also rotate with it, as well as that coupling half, in the sockets 6 of which are in this

момент (в данном случае полумуфта 5). При положении элементов муфты, показанном на фиг. 1 и 2, гнезда 6 полумуфты 4 смещены в угловом направлении относительноmoment (in this case, the coupling half 5). With the position of the coupling elements shown in FIG. 1 and 2, the sockets 6 of the half coupling 4 are offset in the angular direction relative to

гнезд полумуфты 5 на 90°. Следовательно, после поворота ведущего вала 1 с полумуфтой 5 на 90° происходит совпадение гнезд 6 полумуфт 4 и 5 друг с другом, а также гнезд 6 полумуфты 4 с канавками 3 вала 1. В результате этого шарики 2, перемеща сьnests coupling half 5 90 °. Consequently, after rotation of the drive shaft 1 with the half coupling 5 by 90 °, the nests 6 of the coupling half 4 and 5 coincide with each other, as well as the nests 6 of the coupling half 4 with the grooves 3 of the shaft 1. As a result, the balls 2 move

вправо (по фиг. 1), переход т в гнезда 6 полумуфты 4. Полумуфта 5 при этом останавливаетс , а полумуфта 4 получает вращение вместе с ведущим валом 1. В дальнейшем описанный цикл работы повтор етс .to the right (as shown in Fig. 1), goes to the sockets 6 of the half-coupling 4. The half-coupling 5 stops at this, and the half-coupling 4 receives rotation with the drive shaft 1. In the following, the described work cycle is repeated.

г Кольцевые канавки полумуфт 4 и 5 исключают возможность выхода шариков 2 из канавок 3 ведущего вала 1.g The annular grooves of the coupling half 4 and 5 exclude the possibility of the balls 2 coming out of the grooves 3 of the drive shaft 1.

Муфта проста, имеет небольшие габариты как радиальные (за счет приближени  шариков 2 к ведущему валу 1), так и осевыеThe clutch is simple, has small dimensions, both radial (due to the approach of the balls 2 to the drive shaft 1) and axial

0 (за счет исключени  элемента сцеплени , имеющегос  в прототипе). В данной муфте отмечаетс  повышенна  нагрузка на шариках 2 (вследствие меньшего радиуса расположени  щариков), однако, благодар  соответствующему профилю канавок 3 в муфте обеспечиваетс  линейный контакт щариков 2 и вала 1, что снижает удельное давление между ними. Нагрузочна  способность муфты может быть повышена путем увеличени  диаметра шариков 2, что в незначительной0 (due to the elimination of the coupling element, which is in the prototype). This clutch shows an increased load on the balls 2 (due to the smaller radius of the ball), however, due to the corresponding profile of the grooves 3 in the clutch, the ball 2 and the shaft 1 are in-line contact, which reduces the specific pressure between them. The load capacity of the coupling can be increased by increasing the diameter of the balls 2, which is insignificant

.-, cTenesiH вли ет на увеличение габаритов муфты..-, cTenesiH affects the increase in the dimensions of the coupling.

Использование изобретени  позвол ет упростить конструкцию переключающей муфты , уменьшить ее габариты, а следовательно , и вес.The use of the invention allows to simplify the design of the switching clutch, to reduce its dimensions, and hence the weight.

3535

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Переключающа  муфта, содержаща  ве- д.ущий вал, две свободно установленные на нем полумуфты с расположенными по ок0 ружности гнездами на обращенных друг к другу торцах и расположенные в них шарики , при этом диаметр гнезд равен диаметру шариков, отличающа с  тем, что, с целью упрощени  конструкции и уменьшени  габаритов , на поверхности ведущего вала выполнены продольные канавки, на обращенных друг к другу торцах полумуфт - кольцевые канавки, внутренний диаметр которых равен диаметру вала, а наружный - удвоенной разности между диаметром шарика иA switching clutch containing a drive shaft, two half-couplings mounted on it with located around the circle nests on the ends facing each other and balls located in them, while the diameter of the sockets is equal to the diameter of the balls in order to simplify the design and reduce the dimensions, longitudinal grooves are made on the surface of the drive shaft, on the butt-ends of the coupling halves facing each other are annular grooves whose inner diameter is equal to the shaft diameter and the outer diameter is twice the difference between the diameter w Rica and д глубиной канавки вала, полумуфты контактируют одна с другой торц овыми поверхност ми , а шарики расположены в продольных канавках вала и кольцевых канавках полумуфт.The depth of the shaft grooves, the coupling halves are in contact with each other on the end surfaces, and the balls are located in the longitudinal grooves of the shaft and the annular grooves of the coupling halves. Фи&. 2Fi &. 2