МУФТА СВОБОДНОГО ХОДА
FREE-WHEELING CLUTCH

Изобретение относится к муфтам свободного хода одностороннего действия.
Известны муфты свободного хода, их достоинства и недостатки, например, из [1] с.213…244.
Известна муфта свободного хода, содержащая первый вал с первой шестерней насоса и охватывающую его обойму со вторым валом, установленные на подшипниках с возможностью вращаться синхронно и относительно между собой по направлению и скорости, а также устройство включения-выключения их взаимного сцепления, например, из [1] с.213…216, рис.VI.2.а) - прототип.
Недостаток ее в недостаточной долговечности при большой частоте включения-выключения, например, в механических импульсных передачах [2].
Техническим результатом изобретения является увеличение долговечности муфты свободного хода при большой частоте ее включения-выключения.
Сущность изобретения - муфта свободного хода, содержащая первый вал и охватывающую его обойму со вторым валом, установленные на подшипниках с возможностью вращаться синхронно и относительно между собой по направлению и скорости, а также устройство включения-выключения их взаимного сцепления, причем по изобретению первый вал выполнен с первой шестерней насоса, корпус которого жестко соединен с обоймой, а устройство включения-выключения сцепления первого вала со вторым содержит вторую шестерню насоса, установленную с возможностью обкатывания вокруг первой шестерни и находящуюся с ней в зацеплении, причем входной-выходной каналы насоса сообщены между собой через обратный клапан, а полости между корпусом насоса и обоймой заполнены рабочей жидкостью.
Благодаря этому долговечность такой муфты свободного хода увеличивают и она соизмерима с долговечностью редуктора, так как такой муфтой вращающий момент передают через зубья шестерен в среде смазывающей жидкости, то есть так же, как редуктором.
Устроена муфта свободного хода (далее муфта), например, следующим образом.
На фиг.1 изображен упрощенный чертеж муфты в разрезе, вид сбоку.
На фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1. В разрыве части разреза видна (частично) первая шестерня с валом.
На фиг.3 схематично изображен вариант муфты.
Условные обозначения на фиг.1, 2 и 3:
1 - первый вал, выполненный за одно целое с первой шестерней насоса (далее вал-шестерня),
2 - обойма, выполненная за одно целое со вторым валом (далее обойма),
3 - торцевая крышка обоймы (далее крышка),
4 - корпус шестереночного насоса, соединенный с обоймой 2 и ее крышкой 3 болтами (далее корпус),
5 - вторая шестерня насоса, вал которой установлен в корпусе 4 на втулках (далее шестерня),
6 - болт, соединяющий обойму 2, крышку 3 и корпус 4 (далее болт),
7 - шарик-клапан в отверстии квадратного сечения с коническим гнездом для клапана (далее клапан).
8 - компенсатор теплового расширения рабочей жидкости, выполненный из бензомаслостойкой и термостойкой резины (далее компенсатор),
9 - подшипник, например двухрядный подшипник по ГОСТ 452-75.
Корпус 4 делит пространство внутри обоймы 2 на две полости, которые заполнены негорючей и взрывобезопасной жидкостью, например Б-2-П [3] с.8. Эти полости сообщены между собой через входной-выходной каналы шестереночного насоса и через клапан 7. В подклапанной полости размещены компенсаторы 8, один из которых привулканизирован к стенке корпуса 4, а другой - к стенке обоймы 2 так, что у стенок образованы герметичные полости, заполненные при этом азотом. Муфты с повышенной частотой включения-выключения содержат не один (как на фиг.2), а группу уменьшенных клапанов 7.
Другой вариант муфты (фиг.3) содержит две вторые шестерни и симметричен. Других отличий нет.
Работа. Пусть вал-шестерню 1 вращают по стрелке на чертеже - по часовой стрелке. Зубья шестерен 1, 5 насоса выдавливают жидкость в подклапанную полость и открывают ее потоком клапан 7. Жидкость проходит клапан 7, заполняет впадины между зубьями шестерен 1, 5 и свободно проходит на следующий круг. Поэтому вращающий момент на обойму 2 и ее вал не передают. Пусть вал-шестерню 1 вращают против часовой стрелки. Первой же дозой жидкости клапан 7 закрывают и далее относительное вращение шестерен 1, 5 невозможно. Поэтому валом 1 вращают обойму 2 с ее валом. Благодаря таким свойствам муфты обойма 2 имеет возможность обгонять против часовой стрелки вал-шестерню 1. Если же обойму вращают по часовой стрелке, то вращающий момент передают на вал-шестерню 1. При нагреве и расширении рабочей жидкости ее давлением сжимают азот в полостях компенсатора 8.
Итак, описанной выше муфтой выполняют тот же процесс, что и известной муфтой свободного хода, но с увеличенной долговечностью, соизмеримой с долговечностью редуктора.
Источники информации
1. Поляков B.C. и др. Справочник по муфтам. 2-е изд. - Л.: Машиностроение, Ленингр. Отд-ие, 1979. - 344 с.
2. Мальцев В.Ф. Механические импульсные передачи. М.: Машиностроение, 1978. - 367 с.
3. Минаев Ю.И., Чернигин Ю.П. Гидравлические системы и приводы судов на подводных крыльях. Л.: Судостроение, 1972. - 176 с.