МУФТА ВКЛЮЧЕНИЯ ПРИВОДА ВАЛА ОТБОРА МОЩНОСТИ

Полезная модель относится к области машиностроения и тракторостроения и используется в сложных машинах и машинных агрегатах, у которых мощность двигателя распределяется по отдельным рабочим органам и вспомогательным механизмам. Наибольшее распространение получили муфты, предназначенные для непосредственного соединения валов для передачи крутящего момента.
Известна муфта переключения привода вала отбора мощности («Тракторы «Беларусь» МТЗ-100, МТЗ-102, МТЗ-80А, МТЗ-82А: Техн. описание и инструкция по эксплуатации/ Сост. Э.А.Бомберов и др. - Мн.:
Ураджай, 1987, стр.88, 95, рис.54, 58). Муфта представляет собой шлицевой вал коронной шестерни планетарного редуктора с тремя кольцевыми канавками и установленной на нем шлицевой втулкой, в отверстии которой помещен шарик, поджимаемый снаружи спиральной пружиной. Муфта имеет три фиксированных положения (синхронный, независимый привод и выключенное положение). При перемещении втулки, шарик под воздействием пружины фиксируется в канавках шлицевого вала в заданных положениях. В зависимости от включенного положения, муфта соединяет вал коронной шестерни планетарного редуктора с шестерней синхронного привода или внутренним валом коробки передач для независимого привода.
Недостатком данной конструкции является то, что из-за различных причин, чаще всего вследствие неточности изготовления, или неправильной установки, соосность сопрягаемых валов может быть нарушена. Кроме того, при повышенной несоосности валов, и передаче, крутящего момента возникающие большие осевые силы приводят к самовыключению муфты.
Отсутствие в конструкции муфты компенсирующих элементов (демпферов) и неконтролируемое усилие прижатия шарика спиральной пружиной, исключает возможность использования данной муфты при соединении валов при отклонении их осей от соосного положения.
Известна предохранительная муфта (патент СССР №786929, кл. F 16 D 9/00, опубликован 07.12.80, Бюллетень №45), содержащая ведомую и ведущую полумуфты со шлицами на внутренней поверхности и подвижное соединительное звено, выполненное в виде шлицевого вала. Причем ведомая полумуфта содержит камеру, в которой размещен стакан с расположенным в нем поршнем с хвостовиком, а между стаканом и поршнем размещен легкоплавкий элемент. Данная муфта служит для передачи крутящего момента от выходного вала, пока легкоплавкий элемент твердый. При превышении допустимой величины крутящего момента ведомая муфта резко останавливается, что вызывает выделение большого количества тепла, которое расплавляет легкоплавкий элемент, что приводит к выключению муфты.
Данная конструкция не позволяет использовать ее для привода вала отбора мощности, когда возникают большие осевые силы. Кроме того, в данной конструкции не учтена возможность повышенной несоосности валов.
Для устранения имеющихся недостатков предлагается муфта включения привода вала отбора мощности, содержащая ведомую и ведущую полумуфты со шлицами на внутренней поверхности и подвижное соединительное звено. Соединительное звено выполнено в виде шлицевого вала, на одном из концов которого выполнены, как минимум, две кольцевые канавки. Полумуфты состоят из втулок и ступиц с расположенными между ними демпферами. Причем в одной из втулок, сопряженной с концом вала, на котором выполнены кольцевые канавки, размещен, как минимум, один фиксирующий
шарик. А на втулке установлено, с возможностью поворота, кольцо с пазами на внутреннем диаметре. Кольцо фиксирует, под действием упругого элемента, как минимум, один шарик в кольцевой канавке шлицевого вала.
Новым в данной конструкции является то, что на одном из концов шлицевого вала выполнены, как минимум, две кольцевые канавки. Полумуфты состоят из втулок и ступиц с расположенными между ними демпферами. Причем в одной из втулок, сопряженной с концом вала, на котором выполнены кольцевые канавки, размещен, как минимум, один фиксирующий шарик. А на втулке установлено, с возможностью поворота, кольцо с пазами на внутреннем диаметре. Кольцо фиксирует, под действием упругого элемента, как минимум, один шарик в кольцевой канавке шлицевого вала.
Предлагаемая конструкция имеет следующие преимущества:
- между втулками и ступицами полумуфт имеются резиновые демпферы, компенсирующие несоосность валов и смягчающие удары, которые возникают в деталях при неравномерной работе механизмов;
- надежная фиксация шариков в канавках шлицевого вала осуществляется жестким кольцом, устанавливаемым на одной из втулок полумуфт и имеющим возможность поворота для освобождения шарика и возврата в исходное положение для фиксации шарика под действием упругого элемента в виде пружинного кольца.
На фиг.1 показан главный вид муфты включения привода вала отбора мощности в разрезе.
На фиг.2 на виде А показано устройство фиксирующего элемента шариков.
Муфта включения привода вала отбора мощности (фиг.1) состоит из ведущей 1 и ведомой 2 полумуфт, состоящих из втулок 3, ступиц 4 и расположенных между ними резиновых демпферов 5, а также установленного в шлицах втулки ведущей 1 полумуфты шлицевого вала 6 с
двумя кольцевыми канавками Б и В на конце, сопряженном с втулкой 3 ведущей 1 полумуфты. Фиксирующий элемент расположен на втулке 3 ведущей 1 полумуфты и выполнен в виде фиксирующего кольца 7, установленного на втулке 3 ведущей 1 полумуфты, упругого элемента в виде пружинного кольца 8 и двух шариков 9, размещенных в отверстиях втулки 3 ведущей 1 полумуфты. Ведущая 1 полумуфта на приводном валу установлена на шлицах и зафиксирована стопорным кольцом 10.
Устройство работает следующим образом.
В исходном положении (фиг.1), когда работа с приводом не требуется, шлицевой вал 6 выведен из зацепления с ведомой 2 полумуфтой и зафиксирован шариками 9 в канавке В.
Для ввода вала 6 в зацепление с ведомой 2 полумуфтой, необходимо повернуть кольцо 7 (фиг.2) по часовой стрелке на 20...25° до совмещения пазов на внутреннем диаметре кольца 7 с осями шариков 9. В этом случае происходит освобождение шариков, а, следовательно, появляется возможность осевого перемещения шлицевого вала 6. Вал 6 (фиг.1) перемещаем в осевом направлении до совмещения канавки Б с осями шариков 9. При совмещении канавки Б с осями шариков 9, кольцо 7, под действием пружинного кольца 8, возвращается в исходное положение и фиксирует шарики 9 в канавке Б. При этом, обеспечивается жесткая фиксация вала 6 в ведомой 2 полумуфте, исключающая его самопроизвольное отключение.
Наличие упругих элементов в компенсационных муфтах, а также зазоров в шлицевых соединениях позволяет обеспечить сопряжение ведущего и ведомого валов при отклонении их осей от соосного положения.