Кулачковая муфта радиального срабатывания для соединения валов
CAM COUPLING OF RADIAL ACTUATION FOR CONNECTION OF SHAFTS

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для соединения и разъединения валов кинематической цепи посредством радиального смещения звена. Оно может быть использовано в любых кинематических цепях передачи вращения, не допускающих осевых смещений элементов цепи.
Известна кулачковая сцепная муфта, состоящая из двух полумуфт, расположенных на концах валов. В рабочем положении выступы одной полумуфты входят во впадины другой, при этом одна из полумуфт является подвижной в осевом направлении. Включение или отключение муфты осуществляется при помощи механизма управления муфтой осевым перемещением подвижной полумуфты (В.С. Поляков Справочник по муфтам, М. Машиностроение, 1974, с. 25, рис. 11.13).
Известная муфта не обеспечивает разрыв или соединение кинематической цепи радиальным перемещением звена при взаимодействии.
Из уровня техники известна муфта для соединения валов, содержащая две фланцевые полумуфты с радиальными пазами на торцах и промежуточный диск с двумя парами кулачков, входящих в пазы полумуфт, которая позволяет осуществить радиальное смещение одного из участков валовой линии при строгой ориентации положения диска для монтажа и демонтажа узла соединения элементов валовой линии (a.c. SU 593019, МПК F16D 3/04, опубл. 18.03.1978).
Известная кулачковая муфта не может обеспечить радиальное смещение полумуфт друг относительно друга при их произвольном положении до замыкания и размыкания кинематической цепи.
Задачей предложенного изобретения является обеспечение радиального срабатывания муфты в любом ее произвольном положении без дополнительных механизмов ориентации и приводов к ним.
Техническим результатом при использовании предложенного изобретения является расширение эксплуатационных свойств муфты при выполненной точности радиального смещения звена до замыкания и размыкания кинематической цепи.
Указанный технический результат достигается тем, что в кулачковой муфте радиального срабатывания, содержащей взаимодействующие между собой сцепную и приводную полумуфты, выполненные с возможностью радиального смещения друг относительно друга до их замыкания или размыкания, сцепная полумуфта оснащена одним бочкообразным кулачком, ось которого параллельна оси полумуфты, а приводная полумуфта оснащена дельтоидными кулачками, равномерно размещенными по окружности, при этом каждые две ближайшие грани двух соседних дельтоидных кулачков, направленные в сторону центра окружности, параллельны между собой, а расстояние между ними равно наибольшему диаметру бочкообразного кулачка.
Изобретение иллюстрируется чертежами.
На фиг. 1 изображена кулачковая сцепная муфта, общий вид;
на фиг. 2 изображена сцепная полумуфта со ступицей;
на фиг. 3 изображена приводная полумуфта со ступицей.
Кулачковая сцепная муфта (фиг. 1) содержит сцепную полумуфту 1 со ступицей 2 и приводную полумуфту 3 со ступицей 4, соединяемые с элементами кинематической цепи (не показаны). Торцевая поверхность сцепной полумуфты 1 (фиг. 2) оснащена бочкообразным кулачком 5. Ось кулачка 5 параллельна оси полумуфты 1. Приводная полумуфта 3 (фиг. 3) оснащена дельтоидными кулачками 6, торцевые поверхности которых выполнены в форме выпуклых дельтоидов. Дельтоидные кулачки 6 расположены равномерно по окружности. Каждые две ближайшие грани каждых двух соседних дельтоидных кулачков 6, направленные в сторону центра окружности, параллельны между собой, а расстояние между ними равно наибольшему диаметру бочкообразного кулачка 5.
Работает муфта следующим образом.
Для срабатывания муфты на размыкание сцепную полумуфту 1 с элементом кинематической цепи, закрепленным на ступице 2, смещают в радиальном направлении. При этом бочкообразный кулачок 5 выходит из зацепления с дельтоидными кулачками 6 приводной полумуфты 3. Муфта размыкается, и кинематическая цепь разрывается. Привод полумуфты 3 осуществляют от внешнего мотор-редуктора (не показан) через ступицу 4.
Замыкание муфты производят в обратном порядке радиальным смещением сцепной полумуфты 1 до контакта бочкообразного кулачка 5 с двумя, направленными в сторону центра окружности ближайшими гранями двух соседних дельтоидных кулачков 6 приводной полумуфты 3, при этом кинематическая цепь замыкается.
Передачу крутящего момента от приводной полумуфты 3 к сцепной полумуфте 1 осуществляют посредством воздействия граней дельтоидных кулачков 6 на боковую поверхность кулачка 5.
В рабочем режиме муфты возможно радиальное смещение осей полумуфт 1 и 3 друг относительно друга. При этом происходит перемещение боковой поверхности бочкообразного кулачка 5 вдоль сопряженных с ним боковых поверхностей дельтоидных кулачков 6. Поэтому эксплуатация муфты возможна при нарушении соосности полумуфт.
При замыкании и размыкании муфты вероятность заклинивания устранена благодаря контуру кулачков: в форме выпуклых дельтоидов кулачков 6 на приводной полумуфте 3 и бочкообразного кулачка 5 - на сцепной полумуфте 1, соответственно. Во время этих процессов бочкообразный кулачок 5 свободно заходит и выходит между двумя направленными в сторону центра окружности ближайшими гранями двух соседних дельтоидных кулачков 6 при любом произвольном расположении полумуфт 1, 3.