SU1581911A1 - Torque-limiting friction clutch - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению, а именно к устройствам дл  передачи крут щего момента ограниченной величины. Цель изобретени  - повышение точности срабатывани , уменьшение габаритов и массы муфты за счет обеспечени  переменной точности срабатывани  при настройке и улучшение упруго-демфирующих свойств. Ведуща  1 и ведома  полумуфты св заны фрикционным диском /Д/. Нажимной Д 4 установлен свободно и поджат пружиной. Между упорным и нажимным Д в гнездах переменной глубины, образованных V-образными упругими элементами 6, размещены шарики 7. При работе нажимной Д 4 смещаетс  в окружном направлении. На шариках 7 возникает распорна  сила, уменьшающа  силу сжати  фрикционных пар. При возрастании крут щего момента увеличиваетс  распорна  сила, это приводит к повышению точности срабатывани  муфты. 2 ил.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to devices for transmitting a torque moment of limited magnitude. The purpose of the invention is to improve the response accuracy, reduce the size and mass of the coupling by providing variable response accuracy during tuning and improving the elastic-damping properties. The master 1 and the half coupling coupling are connected by a friction disk / D /. Push the D 4 is installed freely and preloaded by the spring. Balls 7 are placed between the stop and pressure D in the sockets of variable depth formed by V-shaped elastic elements 6. When the pressure D 4 is operated, it is displaced in the circumferential direction. On the balls 7, an expansion force arises, reducing the compressive force of the friction pairs. As the torque increases, the thrust force increases, which leads to an increase in the accuracy of the coupling. 2 Il.

Description

&&

(Л(L

А-А увеличеноAa increased

СПSP

оо соoo with

Фаг. 2Phage. 2

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к устройствам дл  передачи крут щих моментов ограниченной величины.The invention relates to mechanical engineering, in particular to devices for transmitting torques of limited magnitude.

Цель изобретени  - повышение точности срабатывани , уменьшение габаритов и веса муфты за счет обеспечени  переменной точности срабатывани  при настройке и улучшение упругодемпфирующих свойств.The purpose of the invention is to improve the response accuracy, reduce the size and weight of the coupling by providing variable response accuracy during tuning and improving the elastic-damping properties.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема предохранительной фрикционной муфты; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 is a schematic diagram of a safety friction clutch; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

Предохранительна  фрикционна  муфта содержит две соосные одна другой полумуфты: ведущую 1 и ведомую 2, которые св заны между собой при помощи фрикционного диска 3, соединенного с полумуфтой 2 посредством шлицевого соединени , обеспечивающего подвижность диска 3 в осевом направлении. Нажимной диск 4 установлен свободно относительно полумуфты 1. К упорному диску, жестко закрепленному на полумуфте 1, и нажимному диску 4 заклепками 5 прикреплены попарно упругие элементы 6, выполненные в виде пружин V-об- разной формы в плоскости, параллельной осевой плоскости муфты. Упругие элементы 6 размещены в пазах упорного и нажимного дисков и могут быть выполнены в виде лепестковых пружин. В гнездах переменной глубины, образованных упругими элементами 6, помещены тела качени  в виде шариков 7. Элементы 6 и 7 образуют совместно с нажимным диском 4 отжимное стабилизирующее устройстро.The safety friction clutch contains two coaxial one-side coupling half: master 1 and driven 2, which are interconnected by means of a friction disk 3 connected to the coupling half 2 by means of a splined connection ensuring the mobility of the disk 3 in the axial direction. The pressure disk 4 is loosely mounted relative to the half coupling 1. A pressure disk fixed rigidly on the half coupling 1 and the pressure disk 4 are attached by rivets 5 pairwise elastic elements 6, made in the form of springs of V-shape in a plane parallel to the axial plane of the coupling. The elastic elements 6 are placed in the grooves of the thrust and pressure disks and can be made in the form of petal springs. In the nests of variable depth, formed by elastic elements 6, rolling bodies are placed in the form of balls 7. Elements 6 and 7 together with the pressure disk 4 form a squeeze stabilizing device.

Силовое замыкание мирты осуществл етс  за счет узла регулировки крут щего момента, который содержит пружину 8 сжати , передающее усилие на нажимной диск 4 через упорный подшипник 9. и рв1ули- ровочный элемект SO. например гайку навинченную на резьбовой VMHCTOK полумуфты 1.The myrtle force closure is performed by means of a torque adjusting unit, which contains a compression spring 8, which transmits force to the pressure disk 4 through the thrust bearing 9. and the rotating element SO. for example the nut screwed on the threaded VMHCTOK coupling half 1.

Дл  исключени  возможности поворота упругих элементов 6 вокруг своей оси число заклепок 5 должно быть не менее двух на каждый элемент 6. Способ креплени  элементов 6 к соответствующим дискам муфта может быть и иным, например при помощи точечной сваркиTo eliminate the possibility of rotation of the elastic elements 6 around its axis, the number of rivets 5 must be at least two for each element 6. The coupling method of the elements 6 to the respective discs may be different, for example, using spot welding

Предлагаема  муфта работает следующим образом.The proposed coupling works as follows.

При передаче крут щего момента нажимной диск 4 смещаетс  под действием момента сил сопротивлени  со стороны диска 3 в окружном направлении относительно полумуфты 1, в результате чего шарики 7 вступают в контакт с упругими элементами 6 упорного и нажимного дисков и принимают участие в передаче крут щего момента . Осева  составл юща  силы нормального давлени  на шариках 7 направлена навстречу силе сжати  пружинь; 8 и уменьшает действие последней на нажимной диск 4 Параметры упругих элементов 6 (ширина элемента, его толщина, материалWhen transmitting a torque, the pressure disk 4 is displaced under the action of a moment of resistance forces from the disk 3 in the circumferential direction relative to the coupling half 1, with the result that the balls 7 come into contact with the elastic elements 6 of the pressure and pressure disks and participate in the transmission of torque. The axial component of the force of the normal pressure on the balls 7 is directed towards the compression force of the springs; 8 and reduces the effect of the latter on the pressure disk 4 Parameters of elastic elements 6 (the width of the element, its thickness, material

00

и др.) выбираютс  с таким расчетом, чтобы при передаче номинального крут щего момента , наименьшего из рабочего интервала крут щих моментов, которые можетand others) are chosen so that when transmitting the nominal torque, the smallest of the working range of torques that

5 при соответствующей настройке передавать муфта, деформаци  упругих элементов б, т.е. их изгиб, была невелика.5 with the appropriate setting to transmit the coupling, the deformation of the elastic elements b, i.e. their bend was small.

Предельный крут щий момент, который может передать муфта при ее настройке на минимальную нагрузку, определ етс  поThe maximum torque that the clutch can transmit when it is set to the minimum load is determined by

0 формуле0 formula

т np-flcp .// Р r+Sbp-f-m t np-flcp. // R r + Sbp-f-m

5 где Flip - начальна  сила сжати  пружины 8; #сР - средний радиус трени  фрикционных дисков;5 where Flip is the initial force of compression of the spring 8; # CP - the average radius of the friction friction disks;

f - коэффициент трени ; г - радиус окружности, на которой расположены центры шариков 7; а - угол между плоскостью лепестка упругого элемента 6 и осевой плоскостью муфты, соответствующий передаче ГпР.f is the coefficient of friction; d is the radius of the circle on which the centers of the balls 7 are located; and - the angle between the plane of the petal of the elastic element 6 and the axial plane of the clutch, corresponding to the transfer GPR.

Возрастание момента сил сопротивлени  5 на ведомой полумуфте 2 в услови х увеличени  коэффициента трени  между фрикционными дисками приводит к повышению силы нормального давлени  между шариками 7 и упругими элементами 6, что ведет к дополнительной деформации пос- 0 ледних и к увеличению угла а. Это, нар ду с увеличением распорной силы на шариках 7,  вл ющимс  следствием возрастани  крут щего момента, приводит к дополнительному увеличению распорной силы, а следовательно, к повышению 5 точности срабатывани  муфты. Последнее подтверждаетс  анализом приведенной фор мулы, в которой величина а  вл етс  переменной , завис щей от величины передаваемого момента.An increase in the moment of resistance forces 5 on the driven half coupling 2 in terms of an increase in the coefficient of friction between the friction discs leads to an increase in the force of the normal pressure between the balls 7 and the elastic elements 6, which leads to additional deformation of the latter and to an increase in the angle a. This, together with an increase in the thrust force on the balls 7, which is a consequence of an increase in torque, leads to an additional increase in the thrust force and, consequently, to an increase in the accuracy of the coupling operation. The latter is confirmed by an analysis of the above formula, in which the value of a is variable, depending on the value of the transmitted moment.

В случае настройки муфты на больший крут щий момент, осуществл емой посредством зат жки пружины 8, увеличиваетс  также сила нормального давлени , возникающа  на шариках 7 во врем  работы.In the event that the coupling is set to a higher torque, carried out by tightening the spring 8, the force of the normal pressure that occurs on the balls 7 during operation also increases.

5 Это приводит к большей деформации упругих элементов 6 и, как следствие, к увеличению угла а. Поэтому в этом случае наблюдаетс  более интенсивный рост распорной силы на шариках 7, а значит повышаетс  также точность срабатывани  муфты.5 This leads to a greater deformation of the elastic elements 6 and, as a consequence, to an increase in the angle a. Therefore, in this case, a more intensive growth of the spacer force is observed on the balls 7, and therefore the accuracy of the coupling operation also increases.

0 Это позвол ет снизить нагрузки, действующие на муфту в момент ограничени  перегрузки , а значит снизить запас прочности деталей, что в свою очередь благопри тно сказываетс  па габаритах и массе муфты. В предлагаемой муфте максимальна This reduces the loads acting on the clutch at the time of limiting overload, and therefore reduces the safety margin of parts, which in turn has a favorable effect on the size and weight of the clutch. In the proposed coupling is maximum

5 величина указанного угла может быть выше вследствие того, что помимо пружины 8 возврат нажимного диска 4 в исходное поло- ж . ч обеспечиваетс  также за счет действи  сил упругости элементов Ь, следовательно , достижима  величина распорной силы при передаче максимальных крут щих моментов, а также точность срабатывани  будут выше.5, the magnitude of this angle may be higher due to the fact that, in addition to the spring 8, the pressure disk 4 is returned to the initial position. This is also ensured by the action of the elastic forces of the elements b, therefore, the magnitude of the thrust force is achievable when transmitting maximum torques, and the accuracy of operation will be higher.

Claims (1)

Формула изобретени  Предохранительна  фрикционна  муфта, содержаща  ведущую и ведомую полумуфты, св занные фрикционным, нажимным и упорным дисками, узел регулировки крут щего момента, отжимное стабилизирующее устройство , состо щее из тел качени , размещенных в гнездах, выполненных на жестко закрепленном на ведущей полумуфте- упорном диске и нажимном диске, установленБлагодар  установке упругих элементов 6 муфта обладает упругодемпфирующими свойствами, которые способствуют снижению уровн  крутильных колебаний во .. „, ,Claims of the invention Friction clutch, containing the drive and clutch half couplings, connected by friction, push and stop discs, torque adjustment unit, squeezing stabilizing device consisting of rolling elements placed in slots fixed on the leading half coupling end the disk and the pressure disk, installed. Thanks to the installation of elastic elements 6 the coupling has elastic-damping properties that help reduce the level of torsional vibrations in the врем  работы и уменьшают возможность 1 ном свободно, отличающа с  тем, что, с наступлени  резонансных  влений в периоды целью повышени  точности срабатывани , пуска и остановки привода.уменьшени  габаритов и массы муфты иoperating time and reduce the possibility of 1 nom free, characterized in that, with the onset of resonant effects during periods, the aim is to increase the accuracy of operation, start and stop the drive, reduce the dimensions and mass of the coupling and улучшени  упругодемпфирующих свойств,improving the elastic-damping properties Муфта может иметь большое количествоона снабжена упругими элементами, выполфрикционных пар.15 ненными в виде лепестковых пружинThe coupling may have a large number; it is provided with elastic elements, vypolfriktsionnyh pairs.15 nmenny in the form of petal springs К-образной формы в плоскости, параллельной осевой плоскости муфты, закрепленных между шариком и дном каждого гнезда на дисках с зазором между кромкой упругого лепестка и боковой гранью гнезда.K-shaped in a plane parallel to the axial plane of the coupling fixed between the ball and the bottom of each socket on the disks with a gap between the edge of the elastic petal and the side face of the socket. Предлагаемое изобретение позвол ет повысить точность срабатывани , уменьшить габариты и массу муфты, а также улучшить упругодемпфирующие свойства.The present invention improves the accuracy of operation, reduces the size and mass of the coupling, and also improves the elastic-damping properties. 1 г1 g Формула изобретени  Предохранительна  фрикционна  муфта, содержаща  ведущую и ведомую полумуфты, св занные фрикционным, нажимным и упорным дисками, узел регулировки крут щего момента, отжимное стабилизирующее устройство , состо щее из тел качени , размещенных в гнездах, выполненных на жестко закрепленном на ведущей полумуфте- упорном диске и нажимном диске, установлен .. „, ,Claims of the invention Friction clutch, containing the drive and clutch half couplings, connected by friction, push and stop discs, torque adjustment unit, squeezing stabilizing device consisting of rolling elements placed in slots fixed on the leading half coupling end disk and pressure disk, installed .. „,, ном свободно, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности срабатывани , уменьшени  габаритов и массы муфты иfree, characterized in that, in order to increase the accuracy of operation, reduce the size and mass of the coupling and Фиг. 1FIG. one