БЫСТРОСОЕДИНЯЕМАЯ МУФТА Российский патент 1995 года по МПК F16D1/10 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в добывающей промышленности, сельском хозяйстве и других областях для легкосъемного соединения валов, инструментов, шнеков, буровых штанг в условиях повышенных осевых нагрузок и перегрузок.

Известна муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, охватывающую их подвижную в осевом направлении втулку и средство ее фиксации. Однако такую муфту нельзя использовать в качестве предохранительной, а также комбинированной муфты.

Задачей предлагаемого изобретения является создание муфты с повышенной надежностью, ускорение монтажа и демонтажа, расширение эксплуатационных возможностей.

Для этого в известной муфте, содержащей ведущую и ведомую полумуфты, охватывающую их с возможностью осевого перемещения втулку и средство фиксации втулки относительно полумуфты, при этом ведущая полумуфта может быть ведомой, на внутренней поверхности ведомой полумуфты выполнена закрытая цилиндрическая проточка, на наружной поверхности вдоль оси выполнена открытая цилиндрическая канавка, ведущая полумуфта выполнена с выступом и расположенной на наружной поверхности канавкой, цилиндрические поверхности выступа и канавки очерчены дугами окружностей, выпуклости которых направлены в одну сторону, радиусы дуг соответствуют радиусу цилиндрической проточки, расстояние между серединами этих дуг соответствует ширине открытой цилиндрической канавки, а длина не более длины проточки, втулка выполнена с цилиндрическим выступом, ответным по форме канавки полумуфты, центр радиуса кривизны цилиндрической поверхности которого расположен вне втулки, выступ ведущей полумуфты расположен в проточке ведомой полумуфты, а выступ втулки сопрягается с канавками полумуфт, средство фиксации втулки выполнено в виде штифта и связанной с ним упругой пластины. Выступ во втулке может быть выполнен в виде пластинчатого гибкого элемента, концы которого пропущены через выполненные во втулке сквозные отверстия. Муфта может быть снабжена регулировочными винтами, установленными на втулке и сопряженными с концами гибкого элемента. Муфта может быть снабжена установленной во втулке симметричной в плоскости симметрии муфты резиновой прокладкой с двояковыпуклой поверхностью, очерченной кривыми, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси муфты, и с торцовыми вогнутыми поверхностями, очерченными кривыми, лежащими в плоскостях, параллельных оси муфты, а ширина прокладки не более ширины гибкого элемента.

На втулке последовательно с имеющимся выступом может быть выполнен дополнительный выступ, центр радиуса кривизны которого совпадает с осью втулки.

На фиг. 1 изображена быстросоединяемая муфта; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 муфта в сцепленном положении; на фиг.4 то же, в расцепленном положении; на фиг.5 то же, в соединенном состоянии; на фиг.6 то же, в рассоединенном состоянии; на фиг.7-12 муфта в сцепленном и расцепленном положениях; на фиг.13 ведомая полумуфта; на фиг.14 то же, вид сверху; на фиг.15 сечение Б-Б на фиг.14; на фиг.16 ведущая полумуфта; на фиг.17 то же, вид сверху; на фиг.18 втулка; на фиг.19 то же, вид сверху; на фиг.20 сечение Д-Д на фиг.11 (сечение резиновой прокладки параллельно оси муфты).

Быстросоединяемая муфта содержит ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, охватывающую их с возможностью осевого перемещения втулку 3 и средство фиксации втулки относительно полумуфты, выполненное в виде штифта 4 и связанной с ним упругой пластины 5. На внутренней поверхности ведомой полумуфты выполнена закрытая цилиндрическая проточка 6 радиуса R, длиной А, на наружной поверхности вдоль оси выполнена открытая цилиндрическая канавка 7 с образованием паза шириной В.

Ведущая полумуфта 1 выполнена с выступом и расположенной на наружной поверхности канавкой 8, цилиндрические поверхности выступа и канавки очерчены дугами окружностей, выпуклости которых направлены в одну сторону, радиусы дуг соответствуют радиусу R цилиндрической проточки 6, расстояние между серединами этих дуг соответствуют ширине В открытой цилиндрической канавки (ширине паза), а длина не более длины А проточки, втулка 3 выполнена с цилиндрическим выступом 9, ответным по форме канавке полумуфты, центр радиуса кривизны цилиндрической поверхности которого расположен вне втулки, выступ ведущей полумуфты 1 расположен в проточке 6 ведомой полумуфты 2, а выступ втулки 3 сопрягается с канавками полумуфт 1 и 2.

Выступ 9 во втулке 3 выполнен в виде пластинчатого гибкого элемента 10, концы которого пропущены через выполненные во втулке сквозные отверстия.

Муфта снабжена регулировочными винтами 11, установленными на втулке 3 и сопряженными с концами гибкого элемента 10. Муфта снабжена установленной во втулке 3, симметричной в плоскости симметрии муфты резиновой прокладкой 12 с двояковыпуклой поверхностью в продольном направлении (параллельно оси муфты) и торцовыми вогнутыми поверхностями в поперечном направлении (перпендикулярно оси муфты), при этом ширина прокладки 12 не больше ширины пластинчатого гибкого элемента 10. Во втулке 3 последовательно с имеющимся выступом выполнен дополнительный выступ 13, центр радиуса кривизны которого совпадает с осью втулки.

Монтаж муфты осуществляется следующим образом.

Цилиндрический выступ ведущей полумуфты 1 устанавливается в проточку 6 ведомой полумуфты 2 до совмещения осей полумуфт, а канавки 7 и 8 сопрягаются с выступом втулки 3, которая стопорится штифтом 4 и упругой пластиной 5. Демонтаж осуществляется в обратной последовательности.

Муфта работает следующим образом.

При вращении ведущей полумуфты 1 крутящий момент передается через выступ 9 (10) полумуфте 2. В муфте с пластинчатым гибким элементом 10 концы последнего сигнализируют о разъединении кинематической цепи при перегрузке. Регулировочные винты 11, сопряженные с концами гибкого элемента, обеспечивают возможность регулирования предельного крутящего момента в разных направлениях вращения и способность автоматически восстанавливать свою работу после срабатывания (расцепления). Расположение резиновой прокладки 12 с двояковыпуклой поверхностью и торцовыми вогнутыми поверхностями между гибким элементом 10 и втулкой 3 обеспечивает плавное срабатывание муфты и увеличивает ее нагрузочную способность. Расцепление муфты осуществляется также передвижением втулки 3 вправо с ее фиксацией во втором положении штифтом 4 и пластиной 5, при этом выступ 13 втулки, центр радиуса кривизны которого совпадает с осью втулки, совмещается с канавкой 8 ведущей полумуфты. Расцепление муфты может быть в первом положении втулки 3 с пластинчатым гибким элементом 10 при предельном крутящем моменте.

Предлагаемая муфта позволяет быстро и легко производить сборку валов шнеков, буровых штанг, закрепление инструментов (комбинируемых инструментов) и предназначена для передачи крутящего момента при перегрузках и повышенных нагрузках в осевом направлении. Полумуфты могут выполняться как единое целое с приводимым или приводящим элементом соединения, например в виде законцовок инструмента, валов, шнеков и т.д.

Во втулке может быть выполнен комбинированный выступ в виде сочетания выступов: выступа, центр радиуса кривизны цилиндрической поверхности которого расположен вне втулки; выступа в виде пластинчатого гибкого элемента, который может быть снабжен регулировочными винтами или резиновой прокладкой; выступа, центр радиуса кривизны которого совпадает с осью втулки.

Муфта позволяет жестко соединять кинематические цепи; соединять и разъединять кинематические цепи; соединять или разъединять кинематическую цепь при заданных крутящих моментах в разных направлениях вращения; регулировать величины предельного крутящего момента; автоматически восстанавливать свою работу после срабатывания; сигнализировать о разъединении кинематической цепи.

Использование: в машиностроении для соединения валов, инструментов, шнеков, буровых штанг в условиях повышенных осевых нагрузок. Сущность изобретения: полумуфты 1 и 2 охватывает втулка 3 с возможностью осевого перемещения. Средство осевой фиксации втулки 3 выполнено в виде штифта 4 и связанной с ним упругой пластины 5. На внутренней поверхности полумуфты 2 выполнена проточка 6, на наружной ее поверхности выполнена канавка 7. Полумуфта 1 выполнена с выступом и канавкой 8. Поверхности выступа и канавки очерчены дугами окружностей. Втулка 3 выполнена с цилиндрическим выступом 9, ответным по форме канавке полумуфты. Выступ полумуфты 1 расположен в проточке 6 полумуфты, а выступ 9 втулки 3 сопрягается с канавками полумуфт. Выступ во втулке может быть выполнен в виде пластинчатого гибкого элемента. Во втулке может быть установлена резиновая прокладка с двояковыпуклой поверхностью. Втулка может быть выполнена с дополнительным выступом. 4 з.п.ф-лы, 20 ил.

1. БЫСТРОСОЕДИНЯЕМАЯ МУФТА, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, охватывающую их с возможностью осевого перемещения втулку и средство фиксации втулки относительно полумуфты, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности ведомой полумуфты выполнена закрытая цилиндрическая проточка, на наружной поверхности вдоль оси выполнена открытая цилиндрическая канавка, ведущая полумуфта выполнена с выступом и расположенной на наружной поверхности канавкой, цилиндрические поверхности выступа и канавки очерчены дугами окружностей, выпуклости которых направлены в одну сторону, радиусы дуг соответствуют радиусу цилиндрической проточки, расстояние между серединами этих дуг соответствует ширине открытой цилиндрической канавки, а длина не более длины проточки, втулка выполнена с цилиндрическим выступом, ответным по форме канавки полумуфты, центр радиуса кривизны цилиндрической поверхности которого расположен вне втулки, выступ ведущей полумуфты расположен в проточке ведомой полумуфты, а выступ втулки сопрягается с канавками полумуфт, средство фиксации втулки выполнено в виде штифта и связанной с ним упругой пластины. 2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что выступ во втулке выполнен в виде пластинчатого гибкого элемента, концы которого пропущены через выполненные во втулке сквозные отверстия. 3. Муфта по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена регулировочными винтами, установленными на втулке и сопряженными с концами гибкого элемента. 4. Муфта по пп.1 3, отличающаяся тем, что она снабжена установленной во втулке симметричной в плоскости симметрии муфты резиновой прокладкой с двояковыпуклой поверхностью, очерченной кривыми, лежащими в плоскостях, перпендикулярных к оси муфты, и с торцевыми вогнутыми поверхностями, очерченными кривыми, лежащими в плоскостях, параллельных оси муфты, а ширина прокладки не более ширины гибкого элемента. 5. Муфта по пп. 1 4, отличающаяся тем, что во втулке последователно с имеющимся выступом выполнен дополнительный выступ, центр радиуса кривизны которого совпадает с осью втулки.