КОМПЕНСАТОР Российский патент 1994 года по МПК F16D3/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к компенсаторам продольных смещений, несоосности и угловых перекосов, предназначенным для соединения полых соосных валов многофункциональных трансмиссий транспортных средств, например, тракторов, внутри которых размещен вал дополнительного функционального привода, например вала отбора мощности.

Известен компенсатор, служащий для соединения полых соосных валов, содержащий валы и соединяющую их втулку, связанные между собой посредством зубчатых элементов (шлицев), выполненных на валах и втулке. (Орлов П.П. Основы конструирования. М.: Машиностроение, 1977, с.552, рис.401.5).

Недостатками известного технического решения являются: значительные габариты по диаметру и длине, обусловленные необходимостью охватывания втулкой зубчатых венцов, выполненных на фланцах соединяемых валов, что приводит к повышенной материалоемкости устройства;
относительная сложность конструкции и трудоемкость ее изготовления, обусловленные наличием пружинного кольца, установленного в канавке втулки и предназначенного для фиксации последней на соединяемых валах;
ограниченные компоновочные возможности известного устройства, обусловленные трудностью размещения внутри полых валов дополнительного приводного вала, при неизменных диаметрах соединяемых полых соосных валов.

Известен компенсатор продольных смещений, несоосности и угловых перекосов, содержащий полые валы и соединяющую их втулку со сквозным осевым отверстием, связанные между собой посредством зубчатых элементов, выполненных на валах и втулке [1].

К его недостаткам относится сложность конструкции и повышенная трудоемкость изготовления - необходимость выполнения на валах шлицов и проточек;
повышенная материалоемкость, так как под шлицами соединяемых валов расположен слой металла;
повышенные габариты соединительной втулки, что увеличивает габариты компенсатора в целом, а также ограниченные компоновочные возможности в виду значительной толщины стенок полых валов.

Цель изобретения - упрощение конструкции, снижение материалоемкости и трудоемкости изготовления и уменьшение габаритов, расширение компоновочных возможностей.

Это достигается тем, что в компенсаторе, содержащем полые валы и соединяющую их втулку со сквозным осевым отверстием, связанные между собой посредством зубчатых элементов, выполненных на валах и втулке, зубчатые элементы полых валов выполнены в виде размещенных на их концах кулачков, контактирующих с ответными зубчатыми элементами втулки, выполненными в виде прямобочных шлицев, причем втулка выполнена длиной, меньшей расстояния между торцами впадин кулачков, которыми оснащены концы соединяемых его валов.

Кроме того, длина втулки может быть равна сумме высот кулачков, выполненных на концах соединяемых полых валов. Зубчатые элементы втулки могут быть выполнены на ее внутренней поверхности.

На фиг. 1 показан компенсатор в первом варианте исполнения, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - продольный разрез компенсатора во втором варианте исполнения; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3.

Компенсатор содержит полые соосные валы 1 и 2, установленные в разных, соединяемых друг с другом корпусах 3 и 4 многофункциональной трансмиссии транспортного средства, например трактора, на подшипниках 5 и 6. Торцы валов 1 и 2 оснащены зубчатыми элементами, выполненными в виде кулачков 7 и 8.

Валы 1 и 2 соединены друг с другом посредством втулки 9, оснащенной зубчатыми элементами (например, шлицами) 10, контактирующими с кулачками 7 и 8. Зубчатые элементы 10 втулки 9 могут быть выполнены на ее наружной цилиндрической поверхности (фиг.1 и 2) или на ее внутренней поверхности (фиг.3 и 4).

Втулка 9 оснащена сквозным осевым отверстием 11, диаметр которого достаточен для размещения концентрично соединяемым полым валам 1 и 2 внутреннего вала 12 дополнительного привода, например привода вала отбора мощности.

Вал 12 установлен в корпусах 3 и 4 на индивидуальных подшипниках.

Длина l втулки 9 может быть равна сумме высот S₁ и S₂ кулачков 7 и 8, выполненных на торцах валов 1 и 2, т.е. l=S₁+ S₂, или меньшей расстояния t между торцами впадин кулачков 7 и 8, т.е. l<t. Зубчатые элементы 10 втулки 9 установлены во впадинах кулачков 7 и 8 с зазорами 13, 14 и 15.

Во время работы крутящий момент от вала 1 передается валу 2 через кулачки 7 вала 1, зубчатые элементы 10 втулки 9 и кулачка 8 вала 2. Вал 12 дополнительного привода вращается и передает крутящий момент независимо от валов 1 и 2 и втулки 9 внутри имеющихся у них отверстий.

Зазоры 13, 14 и 15, имеющиеся в соединении кулачков 7 и 8 валов 1 и 2 с зубчатыми элементами 10 втулки 9 позволяют последней компенсировать продольные смещения, несоосность и угловые перекосы полых соосных валов 1 и 2.

Использование: в машиностроении и относится к компенсаторам продольных смещений, несоосности и угловых перекосов, предназначенным для соединения полых соосных валов многофунциональных трансмиссий транспортных средств. Сущность изобретения: компенсатор содержит полые соосные валы 1 и 2, установленные в разных корпусах 4 и 3, и соединяющую их втулку 9, связанные между собой зубчатыми элементами 10, выполненными на валах и втулке. Зубчатые элементы валов 1 и 2 выполнены в виде кулачков 7 и 8, контактирующих с зубчатыми элементами втулки 9, оснащенной сквозным осевым отверстием 11. Длина втулки выполнена меньшей расстояния между торцами впадин кулачков 7 и 8. Кроме того, длина втулки 9 может быть выполнена равной сумме высот кулачков. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. КОМПЕНСАТОР продольных смещений, несоосности и угловых перекосов, предназначенный для соединения полых соосных валов многофункциональных трансмиссий транспортных средств, содержащий полые валы и соединяющую их втулку со сквозным осевым отверстием, связанные между собой посредством зубчатых элементов, выполненных на валах и втулке, отличающийся тем, что зубчатые элементы полых валов выполнены в виде размещенных на их концах кулачков, контактирующих с ответными зубчатыми элементами втулки, выполненными в виде прямобочных шлицев, причем втулки выполнены длиной, меньшей расстояния между торцами впадин кулачков, которыми оснащены концы соединяемых ею валов. 2. Компенсатор по п.1, отличающийся тем, что длина втулки равна сумме высот кулачков, выполненных на концах соединяемых полых валов. 3. Компенсатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что зубчатые элементы втулки выполнены на ее внутренней поверхности.