ПЛАСТИНЧАТАЯ МУФТА Российский патент 1994 года по МПК F16D3/50 F16D3/60 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращения.

Известна пластинчатая муфта, содержащая две фланцевые полумуфты и пакеты гибких пластин, шарнирно закрепленных на полумуфтах посредством накладок с закругленными концами.

Недостатком известной конструкции является низкая нагрузочная и компенсирующая способность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является пластинчатая муфта, содержащая две фланцевые полумуфты и пакеты гибких пластин, причем пакеты гибких пластин выполнены изогнутыми и закреплены на фланцах полумуфт в двух параллельных плоскостях, а накладки зафиксированы от поворота штифтами, при этом на поверхностях накладок, обращенных к гибким пластинам, выполнены кольцевые буртики.

Недостатком данной конструкции является наличие большого количества элементов, обеспечивающих уменьшение концентрации напряжений при изгибе пакета. Известная муфта обладает значительной осевой жесткостью, а повышенный износ пластин вследствие межлистового трения отрицательно влияет на работоспособность муфты.

Целью изобретения является повышение нагрузочной и компенсационной способностей муфты, а также упрощение конструкции.

Это обеспечивается тем, что в пластинчатой муфте, содержащей две фланцевые полумуфты и пакеты гибких пластин, каждый из которых связан концами с фланцами обеих полумуфт посредством накладок и резьбовых элементов, пластины каждого пакета в местах соединения с полумуфтами размещены между пластинами смежных пакетов, при этом пластины выполнены длиной l их свободных концов, определяемой соотношением l ≥ (d+0,5b) , где l - длина свободных концов пластины;
d - наружный диаметр опорной поверхности накладки;
b - толщина пакета гибких пластин.

Также поставленная цель обеспечивается выполнением пластин с отогнутыми в направлении к центру муфты свободными концами с длиной, меньшей половины длины пластины, и расположением свободных концов одного пакета встык со свободными концами смежных в окружном направлении пакетов с совмещением их продольных осей.

Расположение в муфте пластин одного пакета между пластинами другого позволяет упростить конструкцию, так как отпадает необходимость в изготовлении специальных профилированных накладок. Выбор длины свободных концов гибких пластин по формуле l ≥ (d+0,5b) позволяет увеличить радиус изгиба пластин и уменьшить концентрацию напряжений в месте изгиба, что увеличивает компенсирующую способность пластинчатой муфты.

Выполнение гибких пластин с отогнутыми в направлении к центру муфты свободными концами с длиной, меньшей половины длины пластины, способствует снижению концентрации напряжений в районе защемления и равномерному распределению деформации гибких пластин по сечению при действии осевых сил, возникающих от расцентровки механизмов.

На фиг.1 изображен общий вид пластинчатой муфты; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - общий вид муфты при выполнении пластин с отогнутыми концами; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.4.

Муфта содержит ведущую и ведомую фланцевые полумуфты 1 и 2, в каждой из которых имеются, например, по пять радиальных выступов, к которым прикреплены пакеты гибких пластин 3, 4 в комплекте с профилированными накладками 5, болтами крепления 6 и гайками 7. Между гибкими пластинами 3 одного пакета (фиг.3) установлены пластины 4 другого. Длина свободных концов 9 гибких пластин 3, 4 определяется соотношением l ≥ (d+0,5b) , где d - диаметр опорной поверхности накладки; b - толщина пакетов гибких пластин 3, 4. Данное требование выбирается из условия перекрытия площади конуса давления, возникающего в пластинах 3, 4 пакетов при затяжке болта крепления 6. Диаметр конуса давления равен d_н=d+b˙tg α, где d - диаметр опорной поверхности профилированных накладок 5; b - толщина сжимаемых деталей, α - угол, составленный образующей конуса давления с осью.

На основании теоретических и экспериментальных данных принимают tg α = 0,4. . .0,5. Таким образом, максимальный диаметр конуса давления d_н=d+0,5b. Длина свободных концов 8 пластин 3, 4 должна быть не менее половины диаметра максимального конуса давления l > .

Пластины 3, 4 могут быть выполнены с отогнутыми в направлении к центру муфты свободными концами 8 с длиной, меньшей половине длины пластины, причем свободные концы пластин одного пакета установлены встык со свободными концами пластин другого пакета.

В случае, если длина свободных концов 8 пластин 3, 4 превышает половину самих пластин 3, 4, это ведет к затруднению сборки, а также неизбежны некоторые отклонения осей гибких пластин 3, 4 (непараллельность) от прямолинейного направления. Поэтому уже при низких нагрузках начинается боковое вспучивание пластин и напряжение в ее поперечных сечениях распределяется неравномерно, что снижает эксплуатационные характеристики пластинчатой муфты. Выполнение свободных концов 8 пластин 3, 4 меньше половины самих пластин 3, 4, что способствует снижению концентрации напряжений в районе защемления и равномерному распределению деформации гибких пластин 3, 4 по сечению при действии осевых сил, возникающих от расцентровки механизмов.

Пластинчатая муфта работает следующим образом.

При приложении крутящего момента к ведущему фланцу 1 в работу вступает пять симметрично расположенных пакетов гибких пластин 3, 4. Другие пять пакетов гибких пластин 3, 4 будут находиться в нерабочем состоянии. Гибкие пластины 3, 4 (из-за расцентровки механизмов) в месте крепления к фланцам 1, 2 изгибаются совместно со свободными концами 8 соседнего пакета пластин 3.4. Длина свободных концов 9 гибких пластин 3, 4 больше максимального диаметра конуса давления, возникающего в пакетах гибких пластин 3, 4 от затяжки болтов крепления 6, что приводит к увеличению радиуса изгиба и уменьшению концентрации напряжений в месте изгиба.

Применение предлагаемой конструкции пластинчатой муфты позволяет передавать крутящие моменты при значительных расцентровках механизмов. Данная конструкция проще в изготовлении, так как нет необходимости применять специальные профилированные накладки, снижающие концентрацию напряжений при изгибе.

Использование: в машиностроении, в устройствах для передачи крутящего момента. Сущность изобретения: муфта содержит две фланцевые полумуфты, связанные пакетами гибких пластин . Пластины каждого пакета размещены между пластинами смежных пакетов. Пластины могут быть выполнены с отогнутыми концами. Причем свободные концы пластин одного пакета установлены встык со свободными концами пластин смежных пакетов с совпадением их продольных осей. Крутящий момент передается от одной полумуфты к другой через пакеты гибких пластин. Одновременно работает половина всех пластин. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. ПЛАСТИНЧАТАЯ МУФТА, содержащая две фланцевые полумуфты и пакеты гибких пластин, каждый из которых связан концами с фланцами обеих полумуфт посредством накладок и резьбовых элементов, отличающаяся тем, что, с целью повышения компенсационной и нагрузочной способностей и упрощения конструкции, пластины каждого пакета в местах соединения с полумуфтами размещены между пластинами смежных пакетов, при этом пластины выполнены с длиной l их свободных концов, определяемой соотношением
l ≥ (d+0,5b),
где l - длина свободных концов пластины;
d - наружный диаметр опорной поверхности накладки;
b - толщина пакета гибких пластин. 2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что гибкие пластины выполнены с отогнутыми в направлении к центру муфты свободными концами с длиной, меньшей половины длины пластины, при этом свободные концы пластин смежных в окружном направлении пакетов с совпадением их продольных осей.