Шариковая муфта

Шариковая муфта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

библиотог1а МЬг1

О П И С А Н И Е пш 566980"

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.12.75 (21) 2305037/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 18,08.77 (51) М. Кл Г 16В 3/00

Государственнык нсмитет

Совета. Министров СССР ло делам,.изобретений и открытий (53) УДК 621.824.44 (088.8) (72) Автор изобретения

В. А. Никаноров (71) Заявитель (54) ШАРИКОВАЯ МУФТА

Изобретение относится к области деталей машин и может быть использовано главным образом в механических устройствах с точной кинематикой для силового соединения между собой взаимно подвижных элементов типа вала и втулки, имеющих малые относительные перемещения, например, несколько миллиметров.

В частности, к подобным механизмам относятся точные механические системы контроля сил в манипулирующих устройствах перегрузочных машин ядерных реакторов.

Известна шариковая муфта,. содержащая вал и втулку с совмещенными продольными канавками, в которых размещаются шарики, передающие нагрузку (1). Во время движения втулки шарики перемещаются по замкнутой траектории, состоящей из рабочего канала, образуемого канавками вала и втулки, канала возврата, находящегося обычно во втулке, и каналов поворота.

Такие шпоночные соединения позволяют обеспечить практически любую необходимую длину хода втулки относительно вала, но отличаются трудоемкостью и сложностью изготовления, а также имеют значительные габариты.

Известна также шариковая муфта, которая снабжена трубчатым сепаратором для размещения шариков и работает в сочетании с валом. Для повышения нагрузочкой способности вал и втулка могут быть снабжены канавками для перемещения шариков.

При наличии совмещенных продольных ка5 навок на валу и во втулке устройство может работать также как шариковая шпонка, и преимущества его сравнительно со шпонками, имеющими замкнутую циркуляцию шариков, особенно значительны в тех случаях, когда

10 взаимные перемещения втулки и вала сравнительно невелики. В этом случае при существенно меньших габаритах и большой простоте конструкция шариковой муфты допускает создание большего числа рабочих каналов с

15 шариками, т. е. позволяет существенно повысить грузоподъемность и жесткость шпоночного соединения.

Однако при работе известной шариковой муфты возможны, особенно при установке се

20 на вертикальном валу, самопроизвольные, т. е. пеобусловленные характером кинематических взаимосвязей в системе «втулка — шарик— вал», выдвигания сепаратора из втулки, например, вследствие вибраций в механизме, ли25 бо под действием сил тяжести самого сепаратора и размещенных в нем шариков и т. п.

Одностороннее сползание сепаратора с шариками делает работу известной шариковой муфты ненадежной из-за возможности перио30 дического проскальзывания втулки по шари566980

/3 кам, что приводит к нарушению стабильности

КПД при передаче крутящего момента. При большой величине самопроизвольных смещений сепаратора сокращается рабочая длина опорной поверхности шарикового шпоночного соединения, в результате чего снижается его расчетная жесткость.

Целью изобретения является повышение надежности в работе шариковой муфты.

Для достижения указанной цели муфта снабжена ограничителем, выполненным в виде равноплечего коромысла, связанного с сепаратором, а на обращенных друг к другу поверхностях вала и втулки имеются кольцевые пазы, в которых установлены концы коромысла.

Это позволяет обеспечить жесткую кинематическую взаимосвязь между перемещениями втулки и сепаратора, согласованную с характером кинематических взаимосвязей в системе «втулка — вал» и исключает возможность самопроизвольных смещений сепаратора относительно вала и втулки.

На фиг. 1 изображена шариковая муфта в продольном разрезе; на фиг. 2 — разрез по

А — А на фиг. 1.

На цилиндрическом валу 1, снабженном продольными канавками 2 полукруглого профиля и кольцевым трапецеидальным пазом 3, установлена с возможностью продольного перемещения втулка 4, имеющая на внутренней поверхности аналогичные канавки 5 и кольцевой паз 6, совмещенные с парными элементами вала 1. В кольцевом зазоре между валом 1 и втулкой 4 расположен трубчатый сепаратор 7, в гнездах которого удерживаются шарики 8, заполняющие рабочие каналы, образуемые канавками 2 и 5. Корпус сепаратора 7 имеет торцовые выступы 9, в радиальных прорезях которых смонтированы ограничители, выполненные в виде посаженных на оси 10 равноплечих коромысел 11 с криволинейным, например эвольвентным профилем концов, введенных в пазы 3 и 6.

Устройство работает следующим образом.

При перемещениях втулки 4 вдоль вала 1 шарики 8 перемещают сепаратор 7, причем сепаратор движется вдвое медленнее втулки

4. Одновременно втулка 4 взаимодействует с концом коромысла 11 и разворачивает его, в то время как ось 10 коромысла 11 перемещается вместе с сепаратором 7. Ввиду того, что движение различных точек коромысла 11 при этом подчиняется той же закономерности, что и движение различных точек шариков 8

:;при условии отсутствия проскальзывания по ним втулки 4 или вала 1), то коромысло 11 не мешает нормальному движению сепаратора 7, но исключает возможность его независимых от вала 1 и втулки 4 перемещений.

Технико-экономические преимущества описываемой шариковой муфты по сравнению с известной заключаются в более высокой эксплуатационной надежности, так как исключение самопроизвольных перемещений сепаратора с шариками способствует обеспечению стабильности КПД и постоянства крутильной жесткости при передаче крутящего момента, при этом также достигается повышение срока службы за счет уменьшения износа и устра: ения возможности задиров на рабочих поверхностях канавок вала и втулки при проскальзывании их по шарикам под большой нагрузкой.

Формула изобретения

Шариковая муфта, содержащая вал и втулку с совмещенными продольными канавками, в которых размещены шарики, удерживаемые трубчатым сепаратором, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе, она снабжена ограничителями, выполненными в виде равноплечих коромысел, связанных с сепаратором, а на обращенных одна к другой поверхностях вала и втулки имеются кольцевые пазы, в которых установлены концы коромысел.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Решетов Д. Н. Детали машин. М., «Машиностроение», 1975, с. 177, рис. 94.

2. Решетов Д, Н. и др. Детали и механизмы металлорежущих станков. М., «Машиностроение», т. 1, 1972, с. 382 †3, рис. 29.

566980

Жа/

9Ъг Я

Составитель В. Фадеев

Редактор Л. Чепайкина

Техред А. Камышникова

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1838/1 Изд. № 604 Тираж 1154 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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