МУФТА СВОБОДНОГО ХОДА
OVERRUNNING CLUTCH

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам свободного хода, и может найти применение, в частности, в приводах машин и механизмов.
Известна муфта предельного момента (патент RU 2354866, опублик. 10.05.09 г., F16D27/01), содержащая корпус с концентрично расположенными ведущей и ведомой полумуфтами, соосно установленными на ведомом валу и соединенные телами качения, одни из которых закреплены на ведущей полумуфте, а другие расположены в отверстиях ведомой полумуфты, а также якорь, установленный на валу с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с силовым магнитным элементом, установленном в корпусе муфты, причем якорь подпружинен относительно корпуса в направлении тел качения, силовой магнитный элемент выполнен в виде постоянного магнита с магнитопроводом, а магнитопровод снабжен резьбовой магнитопроводящей втулкой, регулирующий усилие взаимодействия постоянного магнита с якорем.
Данная конструкция муфты имеет ограниченные функциональные возможности и не может быть использована в режиме свободного хода.
Известна обгонная муфта (патент RU №2029148, опублик. 20.02.95 г., МПК F16D41/06), содержащая ведущую и ведомую соосно расположенные полумуфты и тела заклинивания, на взаимообращенных торцах полумуфт выполнены криволинейные канавки полукруглого профиля в поперечном сечении, при этом канавка на ведомой полумуфте кольцевой формы расположена концентрично оси муфты, на ведущей полумуфте - канавки в виде криволинейных пазов, расположенных с эксцентриситетом относительно оси муфты, а тела заклинивания размещены в совмещенных канавках полумуфт, отличающаяся тем, что между полумуфтами размещен с возможностью перемещения и последующей фиксации сепаратор с прорезями, совмещенными с местами расположения шариков в канавках полумуфт.
Данная обгонная муфта обеспечивает передачу в двух направлениях, но для работы в заданном направлении или в режиме свободного хода требуется ручное переключение и фиксация в выбранном положении сепаратора, что является существенным недостатком.
Техническим результатом предложенного изобретения является возможность автоматического переключения режимов работы муфты, снижение трения рабочих поверхностей обойм муфты.
Технический результат достигают тем, что в муфте свободного хода, содержащей соосно расположенные ведущую и ведомую обоймы, между которыми расположены сепаратор и тела качения, согласно предложенному решению на взаимообращенных поверхностях ведущей и ведомой обойм выполнены выемки под тела качения, в выемках ведущей обоймы установлены магниты, соосно сепаратору установлен тормозной элемент, в сепараторе выполнены сквозные отверстия, в которых размещены тела качения с возможностью осевого перемещения.
Предложенное изобретение поясняют чертежи:
фиг. 1 - муфта в аксонометрической проекции;
фиг. 2 - муфта в выключенном состоянии, продольный разрез;
фиг. 3 - муфта во включенном состоянии, продольный разрез.
Муфта свободного хода (фиг. 1, 2) содержит корпус 1, в котором соосно расположены ведущая 2 и ведомая 3 обоймы, между которыми установлен сепаратор 4. На внутренних взаимообращенных поверхностях ведущей 2 и ведомой 3 обойм выполнены выемки 5 и 6 (фиг. 2, 3). В выемках 5 ведущей 2 обоймы установлены магниты 7. В сепараторе 4 выполнены сквозные отверстия 8, в которых размещены тела качения 9. В корпусе 1 соосно сепаратору установлен тормозной элемент 10, например, в виде тормозной накладки с магнитными вставками 11.
Муфта свободного хода работает следующим образом.
В выключенном состоянии муфты (фиг. 2) ведущая 2 обойма неподвижна, при этом магниты 7 удерживают тела качения 9, размещенные в отверстиях 8 сепаратора 4 в выемках 5 ведущей 2 обоймы.
Начало вращения ведущей 2 обоймы проводит к выталкиванию тел качения 9 из выемок 5 (фиг. 3) за счет тормозного элемента 10 с магнитными вставками 11, подтормаживающего сепаратор 4. В этот момент тела качения 9 перемещаются в осевом направлении через сквозные отверстия 8 сепаратора 4 и попадают в выемки 6 ведомой 3 обоймы. Попадание тел качения 9 в выемки 6 приводит к зацеплению и передаче крутящего момента ведомой 3 обойме.
Вращение ведомой 3 обоймы в любом направлении выводит тела качения 9 из зацепления с выемками 6. Тела качения 9 перемещаются в обратном осевом направлении через сквозные отверстия 8 сепаратора 4 и, притягиваемые магнитами 7, удерживаются в выемках 5 ведущей 2 обоймы, что обеспечивает свободное вращение ведомой 3 обоймы.
В предложенной конструкции передача усилия от ведущей 2 обоймы к ведомой 3 происходит через тела качения 9 под углом, близким к нормали, что в данной конструкции обеспечивает более надежное срабатывание и автоматическое переключение режимов работы муфты. Предложенное решение обеспечивает передачу больших усилий и менее чувствительно к износу рабочих поверхностей обойм по сравнению с существующими обгонными муфтами и муфтами свободного хода.