Храповая муфта – ГОСТ Р 50371-92 Муфты механические общемашиностроительного применения. Термины и определения, ГОСТ Р от 21 октября 1992 года №50371-92

Обгонная муфта — это… Что такое Обгонная муфта?

Разрез обгонной муфты Храповая обгонная муфта

Обго́нная му́фта, муфта свободного хода — деталь механической трансмиссии, которая предотвращает передачу крутящего момента от ведомого вала обратно к ведущему в случае, если по какой-либо причине ведомый начинает вращаться быстрее. Наиболее известное применение обгонной муфты — в велосипедном приводе. В момент, когда ездок перестает вращать педали, и велосипед продолжает двигаться по инерции, срабатывает обгонная муфта, отключая колесо от педалей, и они не бьют по ногам. Иногда обгонные муфты применяются в автомобилях с двухтактными двигателями, для которых режим «торможения двигателем» невозможен из-за особенностей конструкции (точнее, принципа смазки), что может вывести их из строя. Еще одним массовым применением обгонной муфты является ее использование в стартерах ДВС для предотвращения разрушения стартера запущенным двигателем. Также обгонная муфта широко применяется в автожирах, обеспечивая в них возможность авторотации.

Устройство

Простейшая обгонная муфта состоит из двух колец, вставленных одно в другое. На поверхности внешнего протачиваются специальные пазы. На внутреннем располагаются либо подпружиненные шарики или ролики, либо лепестки, упирающиеся во внешнее кольцо. Конструкция сделана так, что при одном направлении вращения шарики под действием пружин выдвигаются из пазов и заклинивают оба кольца, а при обратном (или в случае, когда внешнее кольцо движется быстрее внутреннего) утапливаются, и кольца вращаются независимо. В случае использования поворотных лепестков, они действуют аналогично храповому механизму. Существует также вариант, когда момент передается через пружину, навитую на один из валов. В одном направлении пружина затягивается и соединяет валы, а при противоположном ослабляется и освобождает их.

Применение

Обгонные муфты широко применяются в следующих устройствах:

  • валоповоротные устройства турбоустановок. Обгонная муфта обеспечивает автоматическое зацепление ротора турбины с приводом ВПУ при снижении оборотов после отключения турбоагрегата и расцепление при наборе оборотов турбины после включения её в работу;
  • сельскохозяйственные прицепы с валом отбора мощности от трактора. Применение обгонных муфт позволяет избежать поломок трансмиссии трактора в случае, когда механика прицепа по какой-то причине не может вращаться с нужной частотой;
  • мотоциклы с электрическим стартером. Обгонная муфта применяется вместо [источник не указан 641 день] бендикса, что уменьшает затраты электрической энергии;
  • в задней оси велосипедов;
  • в пусковых приводах многих ДВС. Стартеры таких двигателей рассчитаны на достаточно низкую частоту вращения, необходимую только для запуска. Когда двигатель запущен и выходит на рабочие обороты, стартер необходимо отключить, что и выполняется обгонной муфтой даже в случае, когда ключ зажигания ещё находится в положении «пуск»;
  • в радиоуправляемых автомоделях;
  • Вертолёты, самолёты, автожиры при авторотации.

История изобретения

Впервые обгонная муфта была использована в тормозной втулке велосипеда «Торпедо» Эрнста Сакса в 1903 году.[источник не указан 1120 дней] Права на изобретение принадлежат немецкому изобретателю Ортвину Штиберу.[источник не указан 1120 дней]

Альтернативные названия

Литература

  • Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / Под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп.. — М.: Машиностроение, 2001. — Т. 2. — 912 с. — ISBN 5-217-02964-1 (5-217-02962-5), ББК 34.42я2, УДК 621.001.66 (035)

храповая велосипедная муфта с амортизацией ударов вращательного момента — патент РФ 2431066

Изобретение относится к обгонным муфтам. Ведомая полумуфта (4) имеет кулачки (8) в форме секторов цилиндра. Кулачки (8) имеют тангенциальные глухие отверстия (10), в которые вставлены цилиндрические пружины (11) сжатия. При этом ведомая полумуфта (4) служит опорой скольжения для держателя (9) собачек (12), который имеет внутренние пазы, соответствующие кулачкам (8). Пружины (11) упираются в толкающую поверхность пазов, обеспечивая зазор между кулачками (8) и толкающей поверхностью пазов. Решение направлено на увеличение надежности за счет уменьшения ударных нагрузок на собачки и храповые зубья, когда велосипедист начинает вращать педали для ускорения. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2431066

Изобретение относится к общему машиностроению, и в частности к устройствам трансмиссии велосипеда, и предназначено для передачи крутящего момента со звезд (звезды) кассеты на ступицу заднего колеса в одном направлении для обеспечения возможности езды без постоянного кручения педалей.

Известная велосипедная храповая муфта (трещотка) состоит из внешней ведущей полумуфты с шлицевым зацеплением кассеты со звездами и с храповыми зубьями на внутренней поверхности, подпружинных собачек в пазах внутренней ведомой полумуфты, сосной с внешней, и шарикоподшипниковой опоры между полумуфтами для обеспечения свободного вращения при холостом ходе. Ведомая полумуфта имеет внутреннюю шлицевую поверхность для крепления к ступице.

В данной трещотке возникают ударные нагрузки при контакте собачек с зубьями храпового колеса, когда велосипедист начинает вращать педали для ускорения: при смене холостого хода на рабочий, полумуфты поворачиваются относительно друг друга на угол срабатывания, после чего носик собачек ударяется в крутой выступ зуба. При частых сильных ударах поверхность зубцов и собачек изнашивается, в результате чего трещотка выходит из строя. Для продления срока службы в современных трещотках собачки выполнены массивными и широкими, из прочной и износоустойчивой стали. Шаг зубьев сделан небольшим. Однако недостатком такой конструкции является неизбежность ударных воздействий в храповых элементах, которые вызывают к тому же неприятную вибрацию, воздействующую на ноги велосипедиста. Стоит отметить, что проблема ударов в храповой муфте стоит наиболее остро для кроссовых велосипедов, поскольку при эксплуатации на сильнопересеченной местности трещотка воспринимает наиболее значительные моменты вращения (т.к. езда проходит при большом передаточном числе) с частой сменой холостого хода на рабочий.

Из-за наличия угла срабатывания трещотки происходит удар собачек по зубьям, который ослабляют уменьшением угла срабатывания, а также использованием фрикционной связи между полумуфтами. Первый путь не применим для велосипедов, поскольку уменьшение шага между зубьями требует уменьшения габаритов собачек, а значит ослабляет их прочность. Второй путь (RU 2181856) также сложен в приложении к велосипеду, поскольку требует увеличения габаритов муфты и усложняет использование шарикоподшипниковой опоры между полумуфтами. Эффективность компенсации удара в такой муфте зависит от момента силы трения между фрикционными поверхностями, который характеризуется довольно большой изменчивостью, так как он резко зависит от характеристик шероховатости и силы сжатия фрикционных конических поверхностей, которые сложно контролировать при изготовлении и сборке. Более того, непостоянство влажности, коррозия, случайное попадание масел, которые типичны для уличных условий эксплуатации, делают подобную конструкцию неприменимой для велосипеда.

Цель изобретения — увеличение надежности храповой велосипедной муфты за счет уменьшения ударных нагрузок и снижение связанных с ними вредных вибраций.

Данная цель решается установкой собачек, воспринимающих удар, на дисковую деталь, которая поворачивается вокруг внутренней полумуфты на небольшой угол и имеет в направлении воздействия момента силы вращения крутильную жесткость, создаваемую пружинами, вставленными в тангенциальные отверстия кулачков внутренней полумуфты и упирающимися с начальной силой в грани пазов дисковой детали. Упругие свойства муфты уменьшают мгновенные нагрузки на собачки и зубья, снижая их износ.

На фиг.1 изображена велосипедная муфта в собранном виде, продольный разрез с видом и поперечный разрез А-А; на фиг 2 — та же муфта в разобранном виде, внутренняя полумуфта и снятая с нее дисковой детали с собачками.

Муфта состоит из внешней ведущей полумуфты 1, имеющей форму полого цилиндра с зубьями для зацепления собачек 12 на внутренней поверхности, с внешней шлицевой поверхностью 2 для крепления велосипедной кассеты и пояском 3. Внутренняя ведомая полумуфта 4 снабжена диском на торце с дорожкой, на которой катятся шарики 5, служащие опорой для ведущей полумуфты 1. Ведомая полумуфта 4 снабжена пазами 6 для крепления к ступице колеса с помощью шлицевого соединения.

Внутренняя полумуфта 4 с цилиндрической поверхностью, покрытой слоем антифрикционного сплава 7, снабжена несколькими (2-5) симметрично расположенными кулачками 8 в форме цилиндрических секторов радиусом Rкул и дугой

кул, имеющих общий центр с цилиндрической поверхностью полумуфты 4.

Цилиндр ведомой полумуфты к тому же служит опорой скольжения диска -держателя 9 собачек 12 с центральным посадочным отверстием и внутренними пазами, соответствующими кулачкам полумуфты, имеющими форму цилиндрического сектора радиусом Rпаз=1,05 Rкул и с дугой паз, равной 1,2-1,3 кул между цилиндрическими поверхностями пазов и кулачков создается зазор.

В боковых гранях кулачков 8 просверлены глухие тангенциальные отверстия 10 в направлении рабочего вращения ведущей полумуфты (по часовой стрелке) и глубиной 0,5-0,7 кул. В отверстия вставлены цилиндрические пружины сжатия 11 с внешним диаметром, равным диаметру отверстий 10. Пружины в отверстиях кулачков сжаты и упираются в толкающую поверхность пазов детали 9, а между кулачками и пазами со стороны толкающей поверхности пазов имеется подвижный секторный зазор, раскрытый с максимальным углом, равным

паз—кул.

Сжатие пружин после их упора в поверхность пазов не более чем на 10% от первоначальной длины должно вызывать силу упругости пружин, равную средней силе, передающейся от педалей велосипеда к кулачкам полумуфты во время спокойной езды, отнесенной к числу пружин. Эта сила определяется по формуле: F=Fнаж Rшатуна U/(Rпруж N), где Fнаж — сила нажатия на педали при равномерной езде, Rшатуна — плечо шатуна, U — среднее передаточное число велосипеда, Rпруж — расстояние от оси колеса до центра пружин, N-число пружин.

Зазор между витками пружин не должен быть меньше толщины проволоки пружины. Пружина должна сжиматься на 40-50% без просадки. В каждом кулачке может быть выполнено от одного до четырех отверстий для пружин.

Дисковая деталь 9 имеет посадочные места для собачек 12, которые расположены симметрично относительно внутренних секторных пазов. Собачки 12 прижаты в посадочных нишах с помощью кольцеобразной разомкнутой пружины 13, которая закреплена в пазу во внешней поверхности детали. Пружина 13 прижимает носики собачек к зубчатой внутренней поверхности 14 ведущей полумуфты.

На цилиндрический хвост внутренний полумуфты навинчивается гайка 15 с дорожкой, по которой катятся шарики, служащие опорой для внешней полумуфты, соединенной с гайкой-конусом 16 резьбой. Снаружи гайка-конус является опорой шарикоподшипникам оси колеса велосипеда. Гайка 15 и торцевой диск внутренней полумуфты с дорожкой ограничивают аксиальное смещение дисковой детали 9 с двух сторон.

Муфта работает следующим образом. При кручении педалей велосипеда через цепную передачу вращение передается на кассету со звездами и через шлицевое соединение — на внешнюю полумуфту 1, которая вращается на шарикоподшипниках, опирающихся на внутреннюю полумуфту 2 и гайку 15. Если колесо велосипеда неподвижно или вращается, то зацепление собачек 12 произойдет не мгновенно при выравнивании угловых скоростей полумуфт, а после поворота ведущей полумуфты но часовой стрелке на некоторый угол, определяемый отношением 360/n, где n — число зубьев храповика. За время между началом вращения педалей под силой ног или моментом выравнивания частот вращения и моментом зацепления полумуфта наберет некоторую угловую скорость, за счет которой собачки ударят о зубья храповика. Однако когда мгновенный момент силы удара, действующий на диск 9 с собачками 12, превысит противодействующий крутящий момент, создаваемый пружинами 11, диск с собачками начнет смещаться на угол, не больший

паз —кул, смещение будет продолжаться до компенсации ударного воздействия пружинами либо до удара грани паза о грань кулачка. Так или иначе, сила амортизированного удара будет иметь величину, мало превышающую суммарную силу сжатых пружин, что много меньше, чем сила удара собачки, посаженной жестко на внутреннюю полумуфту. После компенсации удара диск 9 возвратиться до начального положения и муфта будет передавать крутящий момент при спокойном режиме езды без смещения. Жесткость и начальное сжатие пружин рассчитаны так. чтобы амортизация муфты срабатывала лишь при сильных и неаккуратных рывках.

Реализация изобретения. Предлагаемая муфта собирается из изготовленных заранее деталей следующим образом. В тангенциальные глухие отверстия в кулачках ведомой полумуфты вставляются пружины, после чего последние сжимают и насаживают сверху дисковый держатель собачек 9. Затем устанавливают подпружинные собачки, их носик прижимают к поверхности ниш диска 9, в дорожки для подшипников набирают вплотную ряд шариков, на хвост ведомой полумуфты навинчивают гайку 15 с дорожкой. Сверху на подготовленную шариковую опору устанавливают ведущую полумуфту, отпускают носики собачек, а на дорожку гайки 15 укладывают шарики, после чего завинчивают па внутреннюю резьбу гайку-конус 16, которая служит опорой для шариков на дорожке шайбы.

Пример велосипедной трещотки. Трещотка имеет диаметр цилиндра внутренней полумуфты 30 мм, высоту цилиндра 70 мм, радиус сектора кулачка 25 мм, а угол сектора 30 градусов. Полумуфта имеет три кулачка, расположенных под углом 120 градусов. В боковых гранях каждого кулачка сделаны в ряд 3 отверстия, в которые посажены пружины жесткостью 50 кгс/см. При установке пружины сжаты на 10% и создают начальный крутящий момент 100 кгс/см. Дисковой держатель внешним диаметром 60 мм имеет три собачки. Его внутренние секторные пазы имеют угол 40 градусов и радиус 26 мм. Дисковый держатель насажен на цилиндрическую поверхность внутренней муфты. Коаксиально расположена на двух шариковых опорах внешняя полумуфта. имеющая диаметр 70 мм. Предлагаемая конструкция значительно уменьшает износ зубьев и собачек, снижает вибрационное воздействие и улучшает комфортность езды па велосипеде.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Храповая велосипедная муфта, содержащая ведущую полумуфту с зубьями на внутренней поверхности, подпружинные собачки, механически связанные с ведомой полумуфтой, и шарикоподшипниковые опоры между полумуфтами, отличающаяся тем, что на внешней цилиндрической поверхности ведомой полумуфты расположены кулачки в форме секторов цилиндра, соосного с полумуфтой, с дугой сектора кул и с тангенциальными глухими отверстиями, в которые вставлены цилиндрические пружины сжатия адекватного диаметра, кроме того, цилиндр ведомой полумуфты служит опорой скольжения диска-держателя собачек с центральным посадочным отверстием и внутренними пазами, соответствующими кулачкам полумуфты, имеющими форму цилиндрического сектора с дугой паз и зазор цилиндрической поверхности; пружины в отверстиях кулачков сжаты и упираются в толкающую поверхность пазов, а между кулачками и пазами со стороны толкающей поверхности имеется подвижный секторный зазор, раскрытый с максимальным углом, равным пазкул.

2. Храповая велосипедная муфта по п.1, отличающаяся тем, что аксиальное смещение диска-держателя собачек ограничивается с одной стороны гайкой, навинченной на хвост ведомой полумуфты, и с другой стороны — диском с дорожкой для шарикоподшипников, расположенным на торце полумуфты.

3. Храповая велосипедная муфта по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрическая поверхность ведомой полумуфты покрыта слоем антифрикционного сплава.

4. Храповая велосипедная муфта по п.1, отличающаяся тем, что паз равен 1,2-1,3кул, отверстиями в кулачках глубиной 0,5-0,7кул, и от одной до четырех пружин на каждом кулачке.

5. Храповая велосипедная муфта по п.1, отличающаяся тем, что сжатие пружин после их упора в поверхность пазов не более чем на 10% от первоначальной длины, причем сила упругости, с которой каждая пружина давит на поверхность пазов, определяется по формуле F=FнажRшатунаU/(Rпруж N), где Fнаж — сила нажатия на педали при равномерной езде, Rшатуна — плечо шатуна, U — среднее передаточное число велосипеда, Rпруж — расстояние от оси колеса до центра пружин, N — число пружин.

6. Храповая велосипедная муфта по п.1, отличающаяся тем, что симметрично расположены оси кулачков относительно центра и число кулачков от 2 до 5.

Храповая муфта

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3746076/25-27 (22) 29.05.84 (46) 15.06 .86. Бюл. 11 22 (71) Научно-производственное объединение «Ветроэн» (72) И.А. Бабинцев, С.В. Владимиров, В.Ф. Мосалев и В.П. Пивнев (53) 621.825.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 181914, кл. F 16 Р 41/12, 1964.

Авторское свидетельство СССР

Р 836415, кл. F 16 D 41/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР

9 166201, кл. F 16 D 41/12, 1964.

„„SU„„1237814 (54) (57) ХРАПОВАЯ МУФТА, содержащая храповик и обойму с шарнирно установленной на ней собачкой в виде двуплечего рычага, жестко соединенного одним плечом с центробежным грузом, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационньи воэможностей путем отключения муфты на оборотах, отличных от оборотов включения муфты, она снабжена механизмом управления собачкой в виде двух стержней, один из которых закреплен на обойме, а другой выполнен телескопическим и его концы шарнирно соединены с концом неподвижного стержня и с центробежным грузоме

1 1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в быстроходных ветроагрегатах для привода насосов или генераторов с большими пусковыми моментами.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей путем отключения муфты на оборотах, отличных от оборотов включения муфты.

На фиг.1 показана муфта поперечный разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1, муфта в выключенном состоянии, на фиг.3 — то же, во включенном состоянии; на фиг.4 — схема механизма управления собачкой.

Храповая муфта содержит ведущую полумуфту в виде обоймы 1, собачку

2 в виде двуплечего рычага, закрепленного одним плечом с центробежным грузом 3 на периферии ведущей обоймы на осях 4 с возможностью поворота, и ведомую полумуфту 5 с храповиком 6. Центробежные грузы

3 соединены планками 7 в шарнирный многозвенник и соединены с обоймой 1 механизмом управления собачкой, состоящим из оси 8, которая шарнирно соединяет неподвижный стержень 9 и подвижный телескопический стержень 1О,причем на стержне 10 установлена пружина сжатия 11 и он шарнирно соединен с центробежным .грузом 3. Центробежные грузы 3 и планки 7 соединены между собой пальцами l2. Ведомая полумуфта 5 оснащена фрикционными 13 и прижимными

14 дисками, а храповик 6 помещен между ними. Прижимной диск 14 на шлицах установлен на ведомой полумуфте 5 и может быть перемещен в осевом направлении через пружинную шайбу 15 и регулировочную гайку 16.

Угловое положение механизма управления собачкой определяется положением неподвижного стержня 9, фиксация которого осуществляется гайкой 17.

Усилием пружины 11 центробежные грузы 3 и жестко связанная с ними собачка 2 смещены и последняя не входит в зацепление с храповиком

6 ведомой полумуфты 5 в исходном положении.

Муфта работает следующим образом.

При вращении обоймы 1.на центробежных грузах 3 возникают центробежные силы, стремящиеся их повернуть вокруг осей 4. Этому повороту препятствует момент относительно тех

237814

t0

l5

S0

55 же осей 4 от действия силы пружины

11 (фиг.4). В выключенном положении плечо действия силы пружины 11 равно h .ÏðH заданной частоте вращения момент силы пружины 11 преодолевается моментом центробежных сил грузов 3, последние перемещаются вместе с собачкой 2 относительно оси 4 (фиг.4). Стержень 9 и, следовательно, точка 5 остаются неподвижными относительно обоймы при перемещении центробежных грузов, причем с перемещением центробежных грузов к рабочему положению (фиг.3) момент сопротивления, развиваемый пружиной 11, уменьшается (фиг.4), так как точ\ ка А перемещается в положение А и плечо действия силы пружины 11 уменьшается и становится равным h, собачка 2 поворачивается вместе с центробежным грузом 3 и входит в зацепление с храповиком б. Происходит включение ведомой полумуфты. Наличие фрикционных дисков 13 позволяет храповику 6 в первый момент включения проскользнуть, а затем передавать крутящий момент, на который отрегулирована муфта, что ведет к устранению ударных нагрузок при включении муфты. Регулирование крутящего момента, передаваемого муфтой, осуществляется затяжкой гайки 16, которая поджимает пружинную шайбу 15, а также через прижимной диск 14„ храповик б и фрикционные диски 13.

При снижении частоты вращения обоймы 1 приведенный к оси 4 суммарный момент центробежных сил грузов

3 становится меньше момента от усилия пружины 11 и муфта расцепляется, но так как плечо (фиг.4) приложения силы пружины h меньше, чем h, то включение муфты происходит при оборотах меньших, чем обороты включения.

Настройку муфты на определенную частоту вращения, при которой необходимо муфту включить и выключить, можно осуществлять изменением углового положения неподвижного стержня

9, фиксация которого осуществляется гайкой 17, тем самым изменяя соотношение плеч h

Соединение центробежных грузов в шарнирный многозвенник позволяет связать грузы между собой, что облегчает балансировку муфты и позволяет более равномерно распределить массы грузов по периферии муфты.

>z iя с

1237814

pu8 .

1237814

1237814

Составитель Л. Атрушкевич

Техред Л.Олейник Корректор В. СиницкаЯ

Редактор И. Сегляник

Заказ 3270/36

Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4 /5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Храповая муфта Храповая муфта Храповая муфта Храповая муфта Храповая муфта Храповая муфта 

Обгонная муфта

 Муфта свободного хода или обгонная муфта – это механическое устройство, основная задача которого – предотвращение передачи крутящего момента к ведущему валу от ведомого в моменты, когда ведомый вал начинает вращаться более быстро.

 

 Муфта также используется в тех случаях, когда необходимо передать крутящий момент лишь в одну сторону.

Принцип работы муфты

Роликовая муфта свободного хода наиболее распространена промышленности. Она  делится на две полумуфты: первая полумуфта жестко зафиксирована на ведущем валу, вторая полумуфта соединена с ведомым валом. При вращении ведущего вала по часовой стрелке ролики муфты из-за действия силы трения и пружин перекатываются в узкую часть зазора между двумя полумуфтами. После этого происходит заклинивание, при этом крутящий момент начинает передаваться от ведущей полумуфты к ведомой.

При вращении ведущей полумуфты против часовой стрелки ролики перекатываются в широкую часть зазора между двумя полумуфтами. Происходит разъединение ведущего и ведомого валов, при этом момент также перестает передаваться.

Исходя из принципа работы, отметим, что роликовая муфта свободного хода передает крутящий момент лишь в одном направлении. При вращении в другую сторону муфта просто прокручивается.

Различие устройства двух разновидностей обгонных муфт – роликовой и с храповым механизмом.

Простейшая роликовая муфта свободного хода состоит из следующих компонентов:

внешняя обойма со специальными пазами на внутренней поверхности

внутренняя обойма

пружины, располагающиеся на внешней обойме и предназначенные для выталкивания роликов

ролики, передающие крутящий момент за счет силы трения при заклинивании муфты

В храповой обгонной муфте вместо пазов на внутренней поверхности внешнего кольца используются зубья, которые имеют упор с одной стороны. При этом оба кольца заклинивает специальная собачка, прижимающаяся к внешнему кольцу с помощью пружины.

Преимущества и недостатки

Обгонная муфта имеет следующие преимущества:

  1. автоматическое включение и отключение механизма (муфта не нуждается в наличии приводов управления)
  2. с помощью механизмов свободного хода упрощаются конструкции узлов и агрегатов машины
  3. простота конструкции

Отметим, что обгонная муфта с храповым механизмом более надежна, чем устройство с роликами. При этом храповый механизм является ремонтопригодным, в отличие от механизма с роликами.  Роликовая обгонная муфта – неразборный узел  и при ее поломке устанавливается новая деталь. При монтаже роликовой муфты нельзя применять ударные инструменты, так как механизм может заклинить.

Недостатки роликового механизма свободного хода следующие:

  1. невозможность регулирования
  2. строгая соосность валов
  3. повышенная точность изготовления

Обгонная муфта с храповым механизмом имеет следующие недостатки:

    1. удар при зацеплении собачки с зубьями. Из-за этого такой тип механизма свободного хода не может быть применен в узлах, работающих с большими скоростями, или в случаях, когда требуется большая частота включений.
    2. храповый механизм вращается с характерным шумом (сейчас имеются механизмы, в которых собачка при движении по часовой стрелке не задевает храповое колесо и, не издает шума)
    3. из-за больших нагрузок зубья храпового колеса стираются, после чего обгонная муфта выходит из строя.

ООО»Современная Механика» изготавливает механические муфты различных типов (в т.ч. обгонные) по ГОСТ 19107-97 и чертежам заказчиков.

храповая обгонная муфта — патент РФ 2181856

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначено для передачи крутящего момента с одного вала на другой в одном направлении при большой передаваемой мощности. Храповая обгонная муфта содержит фрикционно связанные ведущую и ведомую полумуфты, пружины, собачки и взаимодействующее с пружинами и собачками храповое колесо. Сущность заключается в том, что храповое колесо выполнено с конусной фрикционной поверхностью, контактирующей с аналогичной поверхностью на ведомой полумуфте, и с моментом инерции более чем в десять раз меньшим момента инерции ведущей полумуфты. Кроме этого, в предлагаемой муфте пружины выполнены в виде упругих пластин на навинченной на полумуфту гайке, а собачки установлены в пазах ведущей полумуфты в два ряда. Техническим результатом является повышение работоспособности муфты и уменьшение ее габаритных размеров. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к машиностроению и предназначено для передачи момента с одного вала на другой в одном направлении при большой передаваемой мощности. Известны храповые обгонные муфты, в которых момент передается от ведомой к ведущей полумуфте посредством собачки и храпового колеса [1]. В этих муфтах возникают ударные нагрузки при контакте собачек с зубьями храпового колеса, что ограничивает применение муфт, особенно при повышенных скоростях. Примем за прототип наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату храповую обгонную муфту [2], содержащую ведущую с установленными на шлицах дисками и ведомую полумуфты, пружины, собачки и взаимодействующее с пружинами и собачками храповое колесо, выполненное в виде диска, фрикционно связанного по плоским фрикционным поверхностям с дисками ведущей полумуфты. Признаки известного механизма (прототипа), совпадающие с заявляемым изобретением, следующие. Известная муфта имеет фрикционную связь между ведущей и ведомой полумуфтами. Фрикционная связь в известной муфте позволяет компенсировать ударные нагрузки между собачкой и зубьями храпового колеса, однако в данной конструкции моменты инерции звеньев, связанных с собачкой и с храповым колесом, значительны, что снижает эффект компенсации ударных нагрузок фрикционной связью. Цель предлагаемого изобретения — повышение работоспособности храповой обгонной муфты за счет уменьшения ударных нагрузок, а также уменьшение габаритов конструкции. Предлагаемая фрикционная муфта имеет следующие существенные признаки. Она содержит фрикционно связанные ведущую и ведомую полумуфты, пружины, собачки и взаимодействующее с пружинами и собачками храповое колесо, выполненое с конусной фрикционной поверхностью, контактирующей с аналогичной поверхностью на ведомой полумуфте, и с моментом инерции, более чем в десять раз меньшим момента инерции ведущей полумуфты. Кроме этого, в предлагаемой муфте пружины выполнены в виде упругих пластин на навинченной на полумуфту гайке. Отличительными от прототипа признаками изобретения являются следующие. В предлагаемой муфте храповое колесо выполнено с конусной фрикционной поверхностью, контактирующей с аналогичной поверхностью на ведомой полумуфте, и с моментом инерции, более чем в десять раз меньшим момента инерции ведущей полумуфты. Кроме этого, в предлагаемой муфте пружины выполнены в виде упругих пластин на навинченной на полумуфту гайке. Конструкция предлагаемой храповой обгонной муфты представлена на фиг.1 с продольным сечением А-А; на фиг.2 — с поперечным сечением Б-Б. Муфта содержит ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, установленные в пазах ведущей полумуфты два ряда подпружиненных собачек 3, храповое колесо 4 с зубьями 5, навинченную на ведомую полумуфту гайку 6 с упругими пластинами 7, контактирующими с храповым колесом, 8 — коническая фрикционная поверхность контакта храпового колеса и ведомой полумуфты, c и x — угловой шаг собачек и зубьев храпового колеса, p — угол между находящимися в зацеплении зубьями и собачками. Муфта работает следующим образом. При вращении ведущей полумуфты в направлении стрелки (рабочий ход) находящиеся в зацеплении собачки передают вращение храповому колесу, которое силами трения между коническими фрикционными поверхностями 8 передает вращение ведомой полумуфте. Величина передаваемого момента зависит от усилия упругих пластин 7 и регулируется гайкой 6. При вращении ведущей полумуфты в направлении, противоположном стрелке (холостой ход), вращение на ведомую полумуфту не передается. При смене холостого хода на рабочий полумуфты поворачиваются относительно друг друга на угол срабатывания муфты = n 360o/(ZcZx), где Zс=360o/c и Zх=360o/x — число собачек и зубьев, а n=360o/p и соответствует наибольшему общему делителю Zc и Zх. В предлагаемом примере конструкции Zc= 12, Zx=15, n=3, =3360o/(1215)= 6o. Из-за наличия угла срабатывания происходит удар собачек по зубьям, который можно ослабить уменьшением угла срабатывания, а также использованием фрикционной связи между полумуфтами и уменьшением момента инерции храпового колеса по отношению к ведомой полумуфте. Предлагаемая конструкция позволяет минимизировать габариты муфты и выполнить храповое колесо с моментом инерции более чем в десять раз меньшим момента инерции ведущей полумуфты. Гайка 6 может быть смонтирована и на ведущей полумуфте. Источники информации
1. С.Н. Кожевников, Я.И. Есипенко. Я.М. Раскин. Механизмы. Справочник. — 4-е изд. М.: Машиностроение, 1976. 2. Авт. св. СССР 217156, F 16 D 41/12. 17.10.64.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Храповая обгонная муфта, содержащая фрикционно связанные ведущую и ведомую полумуфты, пружины, собачки и взаимодействующее с пружинами и собачками храповое колесо, отличающаяся тем, что храповое колесо выполнено с конусной фрикционной поверхностью, контактирующей с аналогичной поверхностью на ведомой полумуфте, и с моментом инерции, более чем в десять раз меньшим момента инерции ведущей полумуфты. 2. Храповая обгонная муфта по п. 1, отличающаяся тем, что пружины выполнены в виде упругих пластин на навинченной на полумуфту гайке.

Храповая муфта свободного хода

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»863921 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 230779 (21) 2828531/25-27 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 150981. Бюллетень Но 34

Дата опубликования описания 150981 (51) РА. Кл.

F 16 D 41/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.825. .5(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.Ф. Миронов, Ю.А.Цыпленков и Е.А.Филатов

I

Ржевский завод автотракторного электрооборудования (71) Заявитель (54) ХРАПОВАЯ МУФТА СВОБОДНОГО ХОДА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах стартеров.

Известна храповая муфта свободного хода, содержащая корпус, закрепленный на втулке, соединенной винтовыми шлицами с подпружиненным ведущим храповиком, и ведомый храповик, в котором смонтировано центробежное разъединительное устройство, имеющее грузики, контактирующие с конусной поверхностью кольца, установленного в ведущем храповике (1,) .

В такой муфте разъединение храповиков происходит при удерживании грузиков в контакте с конусной поверхностью кольца только действующими на грузики центробежными силами, что снижает надежность расцепления зубьев храповиков, Известна также храловая муфта свободного хода, содержащая корпус, закрепленный на втулке, связанной шлицевым соединением с подпружиненным ведущим храповиком, и ведомый храповик, образующий с ведущим храповиком кольцевую полость, в котором расположено центробежное устройство, грузики которого прижаты к поверхносI RM кояьпевои полости и размещены в гнездах сепаратора, свя занного с ведущим храповиком (2).

Однако в такой муфте недостаточна надежность центробежного устройства при разъединении храповиков.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается за счет тога, что на каждом храповике в кольцевой полости выполнены две концентричные канавки, при этом расстояние в осевом направлении между поверхностями внутренних канавок больше,чем расстояние между поверх15 настями наружных канавок, а одна из стенок каждого гнезда сепаратора выполнена наклонной к другой стенке.

На фиг. 1 показана предлагаемая храповая муфта свободного хода; на

20 фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1.

Муфта имеет корпус 1, который соединен с ведущим валом 2. На валу

2 имеются винтовые шлицы 3, посредством которых через втулку 4 со шлицами 5 осуществляется связь с ведущим храповиком 6.. Ведомый храповик 7 установлен на прямых шлицах

8 ведомого вала 9 с шестерней 10.

Зубья храповиков 6 и 7 удерживаются

30 11.

863921

В разъеме храповики образуют кольцевую полость 12 криволинейного контура, в которой расположен сепаратор 13 с грузиками в виде шариков 14. Сепаратор имеет кольцо 15, одетое на периферийный участок зубьев ведомого храповика 7 и фрикционно с ним связано. При этом зубья ведомого храповика 7 имеют наружный диаметр несколько больший, чем наружный диаметр зубьев ведущеГо храповика б. Сепаратор имеет гнезда 16, одна иэ сторон которых наклонена к противоположной стороне, Кольцевая полость 12 на поверхности храповиков имеет кольцевые концентрические канавки 17. Расстояние между внутренними канавками больше, чем расстояние между наружными канавками. При зацепленных зубьях храповиков шарики 14 расположены по внутренней канавке, храповики в корпусе 1 фиксируются резиновым кольцом 18 и замковым кольцом 19, а шестерней 10 ведомый храповик 7 жестко связан двумя полукольцами 20.

Иуфта свободного хода работает следующим образом.

«При осевом перемещении корпуса 1 по шлицам вала 2 храповики б и 7 с шестерней 10 подходят к венцу маховика двигателя (не показан) . Возможное утыкание зуба шестерни в зуб венца устраняется поворотом шестерни

10 при поступательном движении ведущего храповика б по винтовым шлицам

5 и сжатии пружины 11.

Шестерня 10 вводится в зацепление с маховиком, вал 2 начинает вращатьса под нагрузкой, передавая крутящий момент через зубья храповой муфты на вал 9 с шестерней 10, Храповики 6 и 7 вращаются как единое целое, заодно с ними вращается сепаратор 13 з направлении, при котором шарики располагаются между кольцом 15 и наклонной стенкой и удерживаются от радиальных перемещений.

Двигатель запущен. В режиме обгона храповик 7 становится ведущим и

\ имеет обороты, превышающие обороты вала 2, При этом сепаратор 13 вращается в направлении, при котором шарики 14 прижаты к вертикальной стенке гнезда и под действием центробежных сил готовы переместиться в радиальном направлении. Начинается проскальзывание кулачков с осевым перемещением храповика б и сжатием пружины 11.

Шарики устремляются в радиальном на.правлении и занимают наружную кольцевую канавку 17, обеспечивая размыкание храповиков б и 7 и удерживание их в этом положении с постоянным гарантированным зазором во время обгона.

Формула изобретения

Храповая муфта свободного хода, ;щ содержащая корпус, закрепленный на втулке, связанной-шлицевым соединением с ведущим храповиком, подпружиненным к ведомому храповику, образующему с ведущим храповиком кольцевую полость, в которой расположено центробежное устройство, грузики

)которого поджаты к поверхностям кольцевой полости и размещены в гнездах сепаратора, связанного с ведущим храповиком, отличающаяся

® тем, что, с целью повышения надежности, на каждом.храповике в кольцевой полости выполнены две концентричные канавки. при этом расстояние в осевом направлении между поверхностяИ ми внутренних канавок больше, чем расстояние между поверхностями наружных канавок, а одна из стенок каждого гнезда сепаратора выполнена наклонной к другой стенке, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3263509, 74-6, 1971.

2.. Патент CIIIA Р 3646820, 7 4-6, 1972 (прототип) .

363921

А-A

17

uz. 2

Составитель Л. Атрущкевич

Редактор Т. Гыршкан Техред Ж.Кастелевич Коррек р то У. Пономаренко

Заказ 7739/54

Тираж 1009 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Храповая муфта свободного хода Храповая муфта свободного хода Храповая муфта свободного хода 

Храповая муфта

 

(72) Лютеры изобретения

М. И. Лифшиц, M. В. Вачевский и И. А. дубровская (7l) Заявятель дрогобычский завод автомобильных кранов (54) X PA ПОВА Я МУФТА

Изобретение относится к области машиностроения.

Известны храповые муфты, содержашие ведомую полумуфту с собачками, зацепляюшими с зубьями, выполненными на внешней поверхности ведушей полумуфты(1) . Недостатком этих муфт являются большие радиальные габариты.

Известна также храповая муфта, со-. держашая две подпоужиненные одна относительно другой полумуфты, а также торцовые элементы сцепления (2).

Устройство наиболее близко к изобретению по технической сушности и достигаемому эффекту.

Недостатками этой муфты являются большая трудоемкость изготовления зубьев, низкая надежность в работе и недолговечность.

Uem, изобретения — повышение надежности и срока службы муфты.

Для достижения цели торцовые элементы сцепления выполнены в виде закрепленного на одной из полумуфт тонкостенного упругого диска, имеюшего полукруглые прорези, отогнутые в виде лепестков, входяших в отверстия, выполненные на торце другой полумуфты, при этом концы лепестков расположены па5 раллельно, а средние части лепестков расположены наклонно относительно поверхности муфты.

На фиг. 1 изображена муфта, разрез

1О по А-A на фиг. 2; на фиг. 2 — разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение по В-В на фиг. 2.

Муфта состоит из полумуфты 1, тон15 костенного упругого диска 2, скрепленного винтами 3 с крышкой 4 и полумуф той 5. В полумуфте 1 выполнены отверстия 6. Полумуфта 5 при помоши шпонки 7 соединена с валом 8 и подпружинена пружиной 9 относительно полумуфты 1. В диске 2 имеются лепестки

10, образованные штамповкой, с параллельными концами. Средняя часть 11 лепестков наклонена к поверхности дис— 1.4- 4 Ф

6 ъ » &; кИ 2. Отверстия 12 .служат для крепления полумуфтьг- 1 к приводу.

Муфта работает следующим образом.

При вращении полумуфты 1 в одну сторону происходит ее проскальзывание относительно полумуфты 5 за счет выхода де пес тков 10 из отверстий 6. Выход лепестков 10 из отверстий происходит благодаря наклону их ножек, а также упругости пружины 9 и самих лепестков.

При вращении в другую сторону происходит зацепление лепестков 10 с отверстиями 6 и передача крутящего момента от полумуфты 1 к полумуфте 5 и валу 8.

Применение в качестве элементов сцепления лепестков, входящих в отверстия на полумуфте, упрощает изготовление муфты и снижает трудоемюзсть изготовления. Наличие большого коли» чества зацепляющих лепестков повышает надежность и долговечность муфты.

85864 4

Формула изобретен ич

Храповая муфта, содержащая две подпружиненные одна относительно другой полумуфты, а также торцовые элементы

5 сцепления, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения надежности и срока службы торцовые элементы сцепления выполнены в виде закрепленного на одной из полумуфт тонкостенно10 го упругого диска, имеющего полукруглые прорези, отогнутые в виде лепестков, входящих в выполненные на торце другой полумуфты отверстия, при этом концы лепестков расположены параллель15 но, а средние части лепестков расположены наклонно относительно поверхности диска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 164746, кл. F 16 D 41/12, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

% 341986, кл. F 16 D 41/12, 1972.

ЦНИИПИ Заказ 5437/39

Тираж 11 3 Подписное

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Храповая муфта Храповая муфта 

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о