ФРИКЦИОННАЯ МУФТА СВОБОДНОГО ХОДА С КОНИЧЕСКИМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ

1. Фрикционная муфта свободного хода с коническими поверхностями, содержащая:
внутреннее кольцо, наружное кольцо, первое промежуточное кольцо, второе промежуточное кольцо и упругий элемент предварительной затяжки; при этом
внутреннее кольцо, наружное кольцо, первое промежуточное кольцо и второе промежуточное кольцо имеют общую ось вращения;
первое промежуточное кольцо и второе промежуточное кольцо, оба, находятся между внутренним кольцом и наружным кольцом; каждое из первого промежуточного кольца и второго промежуточного кольца взаимодействует с одним из внутреннего кольца и наружного кольца посредством конических поверхностей, соответственно образуя, по меньшей мере, одну первую рабочую фрикционную пару и, по меньшей мере, одну вторую рабочую фрикционную пару, причем обе они выполнены с возможностью осевого сцепления и расцепления; и между первым промежуточным кольцом и другим из внутреннего кольца и наружного кольца и между вторым промежуточным кольцом и другим из внутреннего кольца и наружного кольца соответственно сформированы первый увеличивающий силу передаточный механизм и второй увеличивающий силу передаточный механизм, а первое промежуточное кольцо и второе промежуточное кольцо соответственно соединены с другим из внутреннего кольца и наружного кольца посредством первого увеличивающего силу передаточного механизма и второго увеличивающего силу передаточного механизма;
упругий элемент предварительной затяжки имеет один конец, расположенный на первом промежуточном кольце или втором промежуточном кольце, позволяя всем рабочим фрикционным парам поддерживать силу упругого прижима, которая удовлетворяет рабочему требованию, когда рабочие фрикционные пары не работают;
0
0
первая рабочая фрикционная пара и вторая рабочая фрикционная пара имеют общую ось вращения, а две конические поверхности каждой рабочей фрикционной пары, которые взаимодействуют друг с другом, имеют одинаковые углы при вершине конуса; что касается угла при вершине конуса любой из рабочих фрикционных пар, то угол при вершине конуса, обозначаемый символом θ, и коэффициент трения фрикционной пары, обозначаемый символом µ, должны удовлетворять условию 2arctg(µ)<θ≤180°, при этом запись arctg() в формуле представляет функцию арктангенса, а условие гарантирует, что самостопорящийся зажим рабочей фрикционной пары не возникнет;
1
конфигурация, по меньшей мере, одного из увеличивающих силу передаточных механизмов обеспечивает преобразование относительного угла вращения между соответствующим промежуточным кольцом и внутренним кольцом или наружным кольцом, которое соединено с увеличивающим силу передаточным механизмом, в осевое относительное перемещение, и в случае, когда относительный угол вращения равен Φ, а генерируемое осевое относительное перемещение равно X и коэффициент трения увеличивающего силу передаточного механизма равен λ, должно удовлетворяться условие arctg(dλ/dΦ)>arctg(µ), при этом запись arctg() в формуле представляет функцию арктангенса, а d представляет дифференциал, и условие должно гарантировать, что самостопорящийся зажим увеличивающего силу передаточного механизма не возникнет; и
1
2
1
2
1
2
в случае, когда первую рабочую фрикционную пару и вторую рабочую фрикционную пару преобразуют в теоретически эквивалентную рабочую фрикционную пару, тангенциальная составляющая внешней силы в направлении самостопорящегося зажима, возникающая между внутренним кольцом и наружным кольцом, равна F, а нормальное давление, генерируемое в эквивалентной рабочей фрикционной паре под действием увеличивающего силу передаточного механизма, равно F, эквивалентный коэффициент трения эквивалентной рабочей фрикционной пары равен µ, и расчетное условие для муфты свободного хода с целью воплощения максимальной несущей способности имеет вид dF/dF≤µ, а расчетное условие для муфты свободного хода с целью достижения защиты от проскальзывания при перегрузке имеет вид F/dF>µ; при этом d в формуле представляет дифференциал.
2. Фрикционная муфта по п. 1, в которой каждый из увеличивающих силу передаточных механизмов состоит из конструкционного профиля, сформированного непосредственно на соответствующем промежуточном кольце, вводимом в зацепление непосредственно с конструкционным профилем, сформированным непосредственно на внутреннем кольце или наружном кольце, которое соединено с увеличивающим силу передаточным механизмом; каждый из конструкционных профилей может быть любым из следующих конструкционных профилей, включая винтовые резьбы, имеющие стандартное поперечное сечение или нестандартное поперечное сечение, осевую винтовую поверхность и осевую наклонную клиновидную поверхность; каждый из увеличивающих силу передаточных механизмов может быть образован конструкционным профилем, образованным непосредственно на соответствующем промежуточном кольце, конструкционным профилем, образованным непосредственно на внутреннем кольце или наружном кольце, которое соединено с увеличивающим силу передаточным механизмом, и другими подходящими механическими деталями, находящимися между упомянутыми двумя конструкционными профилями, и представляет собой одну из осевой конструкции винтовая канавка - штифт, осевой конструкции с наклонной несущей штангой, конструкции с осевым расклиниванием и двумя стальными шариками, конструкции с осевым расклиниванием и двумя роликами, а также резьбовой конструкции, обеспечивающей качение, а преобразовывая движение, увеличивающий силу передаточный механизм распределяет тангенциальную силу между промежуточным кольцом и внутренним кольцом для генерирования осевой составляющей силы между промежуточным кольцом и внутренним кольцом или наружным кольцом.
3. Фрикционная муфта по любому из пп. 1 и 2, в которой в увеличивающих силу передаточных механизмах, в случае, когда промежуточные кольца вращаются относительно внутреннего кольца или наружного кольца, которое соединено с увеличивающими силу передаточными механизмами, оба промежуточных кольца движутся вдоль оси в противоположных направлениях, т.е. одновременно сближаются друг с другом или одновременно отдаляются друг от друга.
4. Фрикционная муфта по любому из пп. 1 или 2, в которой увеличивающие силу передаточные механизмы являются увеличивающими силу передаточными механизмами типа винтовых резьбовых пар, которые соответственно образованы внутренней винтовой резьбой на первом промежуточном кольце, введенной в зацепление с первой наружной винтовой резьбой на наружной окружной поверхности внутреннего кольца, и внутренней винтовой резьбой на втором промежуточном кольце, введенной в зацепление со второй наружной винтовой резьбой на наружной окружной поверхности внутреннего кольца, а внутренняя резьба на первом промежуточном кольце и внутренняя резьба на втором промежуточном кольце имеют противоположные направления нарезки.
5. Фрикционная муфта по п. 1, в которой на внутреннем кольце или наружном кольце предусмотрен элемент, ограничивающий осевое положение промежуточных колец, который соединен с промежуточными кольцами посредством увеличивающих силу передаточных механизмов, и этот элемент, ограничивающий осевое положение промежуточных колец, соединен с внутренним кольцом или наружным кольцом посредством кольцевой канавки, ограничивая диапазон осевого перемещения промежуточного кольца.
6. Фрикционная муфта по любому из пп. 1, 2 и 5, в которой упругий элемент предварительной затяжки расположен между элементом, ограничивающим осевое положение промежуточных колец, и первым промежуточным кольцом, или расположен между элементом, ограничивающим осевое положение промежуточных колец, и вторым промежуточным кольцом, или соединен с соответствующим промежуточным кольцом и внутренним кольцом или наружным кольцом, которое соединено с увеличивающими силу передаточными механизмами, позволяя всем рабочим фрикционным парам поддерживать силу упругого прижима, которая удовлетворяет рабочему требованию, когда рабочие фрикционные пары не работают.
7. Фрикционная муфта по любому из пп. 1, 2 и 5, в которой упругий элемент предварительной затяжки содержит, по меньшей мере, один упругий элемент, выполненный из упругого материала, такого как металл или резина, а конструкция упругого элемента содержит пружину кручения, нажимную пружину, тарельчатую пружину, волнистую пружину и листовую рессору.
8. Фрикционная муфта по п. 1, в которой между первым промежуточным кольцом и вторым промежуточным кольцом предусмотрен синхронизирующий механизм, чтобы обеспечить синхронное вращение этих двух элементов, причем синхронизирующий механизм состоит из прямых зубьев или шлицов, которые предусмотрены на торцевых поверхностях, внутренних окружных поверхностях или наружных окружных поверхностях обоих промежуточных колец и введены в зацепление друг с другом, или состоит из цилиндрического штифта, соединяемого с отверстиями в торцевых поверхностях обоих промежуточных колец, или состоит из прямых зубьев или шлицов, которые предусмотрены на внутренних окружных поверхностях или наружных окружных поверхностях обоих промежуточных колец и входят в зацепление с круглым кольцом, которое снабжено прямыми зубьями или шлицами на внутренней окружной поверхности или наружной окружной поверхности.
9. Фрикционная муфта по любому из пп. 1, 2, 5 и 8, в которой с внутренним кольцом и наружным кольцом соединен по меньшей один ограничивающий положение узел для ограничения или установления предела радиального относительного положения и осевого относительного положения между внутренним кольцом и наружным кольцом.
10. Фрикционная муфта по п. 9, в которой ограничивающий положение узел имеет обычную конструкцию, содержащую роликовый подшипник, подшипник скольжения и гидравлический подшипник, и обеспечивается возможность расположения ограничивающего положение узла непосредственно между внутренним кольцом и наружным кольцом муфты свободного хода, а также возможность расположения между деталями наружного механизма, которые соединены с внутренним кольцом и наружным кольцом муфты свободного хода.
11. Фрикционная муфта свободного хода с коническими поверхностями, содержащая: внутреннее кольцо, наружное кольцо, первое промежуточное кольцо и второе промежуточное кольцо; при этом
внутреннее кольцо, наружное кольцо, первое промежуточное кольцо и второе промежуточное кольцо имеют общую ось вращения;
первое промежуточное кольцо и второе промежуточное кольцо, оба, находятся между внутренним кольцом и наружным кольцом; каждое из первого промежуточного кольца и второго промежуточного кольца взаимодействует с одним из внутреннего кольца и наружного кольца посредством конических поверхностей, соответственно образуя, по меньшей мере, одну первую рабочую фрикционную пару и, по меньшей мере, одну вторую рабочую фрикционную пару, причем обе они выполнены с возможностью осевого сцепления и расцепления; и между первым промежуточным кольцом и другим из внутреннего кольца и наружного кольца и между вторым промежуточным кольцом и другим из внутреннего кольца и наружного кольца соответственно сформированы первый увеличивающий силу передаточный механизм и второй увеличивающий силу передаточный механизм; а первое промежуточное кольцо и второе промежуточное кольцо соответственно соединены с другим из внутреннего кольца и наружного кольца посредством первого увеличивающего силу передаточного механизма и второго увеличивающего силу передаточного механизма;
между первым промежуточным кольцом и вторым промежуточным кольцом предусмотрено пространство размещения, предназначенное для размещения магнитного элемента, позволяя всем рабочим фрикционным парам поддерживать силу упругого прижима, которая удовлетворяет рабочему требованию, когда рабочие фрикционные пары не работают;
0
0
первая рабочая фрикционная пара и вторая рабочая фрикционная пара имеют общую ось вращения, а две конические поверхности каждой рабочей фрикционной пары, которые взаимодействуют друг с другом, имеют одинаковые углы при вершине конуса; при этом угол при вершине конуса любой из рабочих фрикционных пар, обозначаемый символом θ, и коэффициент трения фрикционной пары, обозначаемый символом µ, удовлетворяют условию 2arctg(µ)<θ≤180°, где arctg() представляет функцию арктангенса, а условие гарантирует, что самостопорящийся зажим рабочей фрикционной пары не возникнет;
1
конфигурация, по меньшей мере, одного из увеличивающих силу передаточных механизмов обеспечивает преобразование относительного угла вращения между соответствующим промежуточным кольцом и внутренним кольцом или наружным кольцом, которое соединено с увеличивающим силу передаточным механизмом, в осевое относительное перемещение, и в случае, когда относительный угол вращения равен Φ, а генерируемое осевое относительное перемещение равно X и коэффициент трения увеличивающего силу передаточного механизма равен λ, должно удовлетворяться условие arctg(dλ/dΦ)>arctg(µ), где arctg() представляет функцию арктангенса, а d представляет дифференциал, и условие гарантирует, что самостопорящийся зажим увеличивающего силу передаточного механизма не возникнет; и
1
2
1
2
1
2
первая рабочая фрикционная пара и вторая рабочая фрикционная пара преобразованы в теоретически эквивалентную рабочую фрикционную пару, тангенциальная внешняя сила в направлении самостопорящегося зажима, возникающая между внутренним кольцом и наружным кольцом, равна F, а нормальное давление, генерируемое в эквивалентной рабочей фрикционной паре под действием увеличивающего силу передаточного механизма, равно F, эквивалентный коэффициент трения эквивалентной рабочей фрикционной пары равен µ, и расчетное условие для муфты свободного хода с целью воплощения максимальной несущей способности имеет вид dF/dF≤µ; а расчетное условие для муфты свободного хода с целью достижения защиты от проскальзывания при перегрузке имеет вид F/dF>µ; при этом d в формуле представляет дифференциал.
12. Фрикционная муфта по п. 11, в которой магнитный элемент является постоянным магнитом, имеющим в целом кольцевую форму, или магнитный элемент содержит два комплекта постоянных магнитов, которые имеют заданное осевое расстояние между собой, причем каждый комплект постоянных магнитов содержит множество постоянных магнитов, которые расположены через интервалы в окружном направлении, и один комплект постоянных магнитов прикреплен к первому промежуточному кольцу, а другой комплект постоянных магнитов прикреплен ко второму промежуточному кольцу.
13. Фрикционная муфта по п. 12, в которой на стороне первого промежуточного кольца, которая взаимодействует с наружным кольцом, выполнен выступающий буртик, и на стороне второго промежуточного кольца, которая взаимодействует с наружным кольцом, выполнен выступающий буртик, а эти выступающие буртики обоих промежуточных колец и внутреннее кольцо огораживают пространство размещения.
14. Фрикционная муфта по п. 12, в которой на стороне первого промежуточного кольца, которая взаимодействует с наружным кольцом, выполнен выступающий буртик, и на стороне второго промежуточного кольца, которая взаимодействует с наружным кольцом, выполнен выступающий буртик, а эти выступающие буртики обоих промежуточных колец и внутреннее кольцо огораживают пространство размещения.
15. Фрикционная муфта по п. 13 или 14, в которой постоянный магнит крепится посредством приклеивания или зажатия.