Совершенсовование конструкции предохранительной муфты

Abstract

В статье рассматриваются вопросы, связанные с разработкой механических устройств – муфт, ограничивающих передаваемый крутящий момент и защищающих детали машин от поломок при перегрузках. Предложена оригинальная конструкция муфты предохранительной, использование которой позволит повысить ее эксплуатационную надежность и улучшить технологичность обслуживания. Целью данных исследований явилось повышение эксплуатационной надежности и улучшение технологичности обслуживания муфты предохранительной, используемой в устройствах для передачи крутящего момента сил от двигателя к силовой передаче, работающей преимущественно в режиме перегрузок и ударных нагрузок, в том числе и заклинивания рабочих органов силовой передачи. Проведенный патентный поиск показал, что известна муфта предохранительная, содержащая наружную обойму с шлицами на внутренней поверхности и установленную в ее полости внутреннюю обойму с размещенными в ней ведущим валом, имеющим канавки, ведущим и ведомым дисками, каждый из которых снабжен возможностью смещения вдоль шлицев наружной обоймы, упругим элементом, телами качения и ведомым валом, на концах ведущего и ведомого валов внутренней обоймы размещены ведущая и ведомая зубчатые полумуфты с бочкообразным профилем и внешними зубьями, сопряженными с внутренними зубьями ведущей и ведомой гильз, установленных оппозитно друг к другу в полости наружной обоймы с возможностью вращения и смещения вдоль оси симметрии муфты посредством центрирующих поясков, упругие элементы в виде тарельчатых пружин сжатия, оппозитно установленные и взаимно сопряженные торцевыми поверхностями диски, которые размещены между ведущей гильзой и ведомой гильзой и взаимно зафиксированы телами качений в канавках дисков и углублениях на торцах ведущей гильзы и ведомой гильзы, при этом углублениям на торцевых поверхностях гильз придана каплеобразная форма с наибольшей углубленной частью, равной половине диаметра тела качения, а канавки в дисках выполнены дуговыми и прерывистыми с переменной глубиной, плавно уменьшающейся в сторону перемещения тел качения, и в виде цилиндрических отверстий с диаметром, равным диаметру тел качения, при этом толщина каждого диска больше диаметра тела качения. К недостаткам муфты предохранительной относятся низкая ее эксплуатационная надежность, вызванная потерей упругих свойств тарельчатых пружин в процессе работы, а также сложность обслуживания из-за необходимости ее демонтажа для привода в рабочее состояние после срабатывания.

У статті розглядаються питання, пов'язані з розробкою механічних пристроїв - муфт, що обмежують передається крутний момент і захищають деталі машин від поломок при перевантаженнях. Запропоновано оригінальну конструкція муфти запобіжної, використання якої дозволить підвищити її експлуатаційну надійність і поліпшити технологічність обслуговування. Метою даних досліджень є підвищення експлуатаційної надійності і поліпшення технологічності обслуговування муфти запобіжної, використовуваної в пристроях для передачі крутного моменту сил від двигуна до силової передачі, що працює переважно в режимі перевантажень і ударних навантажень, в тому числі і заклинювання робочих органів силової передачі. Проведений патентний пошук показав, що відома муфта запобіжна, що містить зовнішню обойму з шліцами на внутрішній поверхні і встановлену в її порожнині внутрішню обойму з розміщеними в ній провідним валом, що має канавки, ведучим і веденим дисками, кожен з яких забезпечений можливістю зміщення вздовж шліців зовнішньої обойми, пружним елементом, тілами кочення і веденим валом, на кінцях ведучого і веденого валів внутрішньої обойми розміщені ведуча і ведена зубчасті напівмуфти з бочкоподібним профілем і зовнішніми зубами, сполученими з внутрішніми зубами ведучої і веденої гільз, встановлених опозитно один до одного в порожнині зовнішньої обойми з можливістю обертання і зсуву вздовж осі симетрії муфти за допомогою центруючих пасків, пружні елементи у вигляді тарілчастих пружин стиснення, опозитно встановлені і взаємно пов'язані торцевими поверхнями дисків, які розміщені між провідною гільзою і відомою гільзою і взаємно зафіксовані тілами кочення в канавках дисків і поглибленнях на торцях провідною гільзи і ведомою гільзою, при цьому поглибленні на торцевих поверхнях гільз додана каплеподібна форма з найбільшою поглибленої частиною, яка дорівнює половині діаметра тіла кочення, а канавки в дисках виконані дуговими і переривчастими зі змінною глибиною, плавно зменшується в сторону переміщення тіл кочення, і у вигляді циліндричних отворів з діаметром, рівним діаметру тел кочення, при цьому товщина кожного диска більше діаметра тіла кочення. До недоліків муфти запобіжної відносяться низька її експлуатаційна надійність, викликана втратою пружних властивостей тарілчастих пружин в процесі роботи, а також складність обслуговування через необхідність її демонтажу для приводу в робочий стан після спрацювання.

The article deals with the issues related to the development of mechanical devices such as clutches, limiting the transmitted torque and protecting machine parts from damage during overloads. An original design of the safety clutch is proposed, the use of which will increase its operational reliability and improve the manufacturability of maintenance. The purpose of these studies was to increase the operational reliability and improve the manufacturability of the safety clutch service used in devices for transmitting torque from the engine to the power transmission, operating mainly in overload and shock loads, including jamming of the power transmission operating elements. A patent search showed that a safety clutch [1] is known, which contains an outer sleeve with slots on the inner surface and an inner sleeve installed in its cavity with a drive shaft, grooves, drive and driven disks, each of which is equipped with the possibility of displacement along the splines of the outer cage, the elastic element, the rolling elements and the driven shaft, at the ends of the leading and driven shafts of the inner cage are located the leading and driven gear half-couplings with barrel-shaped profile and external teeths mating with the inner teeths of the leading and driven sleeves, installed opposite to each other in the cavity of the outer cage with the possibility of rotation and displacement along the axis of symmetry of the coupling through centering belts, elastic elements in the form of plate springs of compression, oppositely mounted and mutually conjugated end surfaces of the disks, which placed between the leading sleeve and the driven sleeve and mutually fixed rolling elements in the grooves of the discs and grooves on the ends of the leading sleeve and the driven sleeve, while deepening m on the end surfaces of the sleeves is given a drop-shaped form with the largest deep part equal to half the diameter of the rolling body, and the grooves in the discs are arcuate and intermittent with a variable depth smoothly decreasing in the direction of movement of the rolling bodies and in the form of cylindrical holes with a diameter equal to rolling, while the thickness of each disc is larger than the diameter of the rolling body. The disadvantages of the safety coupling include its low operational reliability, caused by the loss of the elastic properties of the cup springs during operation, as well as the difficulty of maintenance due to the need to dismantle it in order to bring it into working condition after operation.