ЛЕПЕСТКОВАЯ МУФТА Российский патент 1998 года по МПК F16D3/64 

Изобретение относится к отрасли машиностроения и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в приводах машинных агрегатов.

Известна муфта с торообразным упругим элементом [1, с. 134].

Одинаковые полумуфты соединены между собой с помощью упругого элемента в виде торообразной выпуклой оболочки, изготовленной из резины или резинокорда. Борт упругого элемента при помощи винтов зажат между фланцем полумуфты и прижимным кольцом и имеет внутренние и наружные утолщения, суммарная высота которых равна деформации бортов при их сжатии и составляет около 30% от толщины упругого элемента. Прижимное кольцо состоит из полуколец, притянутых винтами к кольцу, ограничивающему степень зажатия бортов упругих элементов. Передача вращающего момента происходит за счет сил трения между резиной и металлом.

Недостатками муфты являются сложность конструкции, обусловленная торообразной формой и наличием утолщений упругого элемента, необходимостью по условиям сборки изготовления прижимного кольца разрезным, т.е. состоящего из двух одинаковых полуколец.

Известна также муфта лепестковая [1, с. 153].

Муфта состоит из двух одинаковых полумуфт, резиновых или резинокордных упругих элементов (лепестков), прижимных колец с винтами. Полумуфты соединены упругими элементами (лепестками), изогнутыми в виде дуги, борта которых зажаты между фланцами полумуфт и прижимными кольцами. Количество лепестков преимущественно четное 4 - 6, расположены они равномерно по окружности. Лепесток прямоугольной формы в зоне контакта с фланцем полумуфты и прижимным кольцом имеет наружные и внутренние утолщения. Опорные поверхности фланца и прижимного кольца, между которыми зажимается лепесток, повторяют профиль утолщенной части лепестка. Передача вращающего момента происходит за счет трения между материалом упругого элемента и материалом фланца и прижимного кольца.

Недостатками муфты являются большие габариты, а также сложность конструкции, обусловленная наличием фасонных утолщений лепестков. Применение же лепестков без утолщений снижает срок их службы.

Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является упрощение конструкции лепестковых упругих элементов и увеличение срока их службы.

Технический результат достигается тем, что муфта лепестковая состоит из двух полумуфт, выполненных с прижимными фланцами и прижимными кольцами, полумуфты соединены между собой лепестковыми упругими элементами, изогнутыми в виде дуги и зажатыми между упомянутыми прижимными фланцами полумуфт и прижимными кольцами с помощью зажимных винтов, упомянутые прижимные фланцы полумуфт и прижимные кольца выполнены с конусными опорными поверхностями, контактирующими с лепестковыми упругими элементами, причем конусность опорной поверхности прижимных фланцев больше конусности опорной поверхности прижимных колец, а каждый лепестковый упругий элемент в развертке имеет форму восьмиугольника с одинаковой толщиной по всей длине, причем соседние лепестковые упругие элементы соприкасаются между собой боковыми гранями, находящимися в зоне контакта лепестков с опорными поверхностями прижимных фланцев полумуфт и прижимных колец. Конусность опорных поверхностей, при которой обеспечивается работоспособность муфты, находится в пределах от 15,0 до 25,0 (от 1 : 0,066 до 1 : 0,040), а конусности опорных поверхностей фланцев полумуфт больше конусности опорных поверхностей прижимных колец в 1,1 - 1,15 раза.

Признаки, отличающие предлагаемую муфту от наиболее близкой к ней по технической сущности, - наличие конусностей опорных поверхностей прижимных фланцев полумуфт и прижимных колец и использование лепестковых упругих элементов (лепестков), имеющих в развертке форму плоского восьмиугольника с соприкасающимися между собой гранями, находящимися в зоне контакта лепестков с опорными поверхностями фланцев полумуфт и прижимных колец.

Наличие этих признаков позволяет зажать лепесток с достаточной надежностью без применения специальных утолщений и уменьшает деформацию сдвига по толщине лепестка, что упрощает конструкцию лепестка и увеличивает срок его службы.

Предлагаемая муфта иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображена муфта лепестковая в разрезе; на фиг. 2 - вид сбоку по А; на фиг. 3 - поперечное сечение В-В; на фиг. 4 - лепестковый упругий элемент (лепесток) в плане (развертка упругого элемента).

Муфта лепестковая состоит из двух полумуфт 1 с прижимными фланцами, имеющими конусные опорные поверхности 2, прижимных колец 3 с конусными опорными поверхностями 4, лепестковых упругих элементов 5 с боковыми гранями 7 (фиг. 4), зажимных винтов 6 (фиг. 1).

Полумуфты 1 соединены между собой лепестковыми упругими элементами 5, которые изогнуты в виде дуги и своими бортами зажаты между конусными опорными поверхностями полумуфт 1 и прижимных колец 3. Лепестки изготовлены, например, из резины или армированной резины, установлены равномерно по окружности таким образом, чтобы боковые грани (фиг. 4), находящиеся в зоне контакта лепестков с опорными поверхностями прижимных фланцев полумуфт и прижимных колец, соприкасались между собой по линиям "1" (фиг. 2), образуя единое конусное кольцо.

Линейные размеры лепестка, определяющие положение граней 7 (фиг. 4), определены в соответствии с разверткой конусных опорных поверхностей прижимных фланцев полумуфт. Лепестки зажаты между опорными поверхностями прижимных фланцев полумуфт и прижимных колец при помощи зажимных винтов 6, расположенных между лепестками (фиг. 1).

Муфта при помощи лепестков 5 позволяет соединить валы с некоторыми допускаемым радиальным, осевым и угловым смещениями. Выделяемая при работе теплота от циклических деформаций лепестков отводится воздухом. Конусное кольцо, образованное упругими элементами, обладает повышенной сопротивляемостью деформации сдвига от воздействия вращающего момента. Конусные опорные поверхности прижимных фланцев 2 полумуфт и прижимных колец 4 обеспечивают изгиб лепестков в сечении по гиперболе (фиг. 3). При этом передача вращающего момента происходит за счет сил трения между материалом лепестка и металлом, а также контактного опорного давления на изогнутую поверхность лепестка по ширине b. Конусные опорные поверхности 2 и 4 обеспечивают контакт с лепестками по сложной поверхности, при этом уменьшается деформация сдвига по толщине лепестка от воздействия крутящего момента, а деформация сжатия увеличивается. Выполнение конусности опорной поверхности прижимного фланца полумуфты большей, чем конусность опорной поверхности 4 прижимного кольца позволит зажать лепесток по типу "ласточкин хвост" по всей площади контакта с достаточной надежностью.

Данное техническое решение реализовано для муфты с параметрами, соответствующими МУЛ 202; МУЛ 203 по ОСТ 95.1000-83. При этом лепестки изготовлены из конвейерной ленты толщиной 5 мм. Конусность опорной поверхности прижимного фланца полумуфты равна 22,86 (1 : 0,44), конусность опорной поверхности прижимного кольца составляет 20,77 (1 : 0,048), а соотношение соответствующих конусностей равна 1,1.

Лепестковая муфта состоит из двух полумуфт, соединенных между собой лепестковыми упругими элементами, изогнутыми в виде дуги и зажатыми между прижимными фланцами полумуфт и прижимными кольцами с помощью зажимных винтов. Новым является то, что опорные поверхности прижимных колец и прижимных фланцев полумуфт, контактирующих с лепестковыми упругими элементами, выполнены конусными, причем конусность опорной поверхности фланцев полумуфт больше конусности опорной поверхности прижимных колец, а лепестковый упругий элемент в плане имеет форму восьмиугольника с одинаковой толщиной по всей длине, соседние лепестковые упругие элементы соприкасаются между собой боковыми гранями, находящимися в зоне контакта лепестков с опорными поверхностями прижимных фланцев полумуфт и прижимных колец. Указанное выполнение лепестковой муфты позволяет упростить ее конструкцию и увеличить срок службы. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Лепестковая муфта, состоящая из двух полумуфт, выполненных с прижимными фланцами и прижимными кольцами, полумуфты соединены между собой лепестковыми упругими элементами, изогнутыми в виде дуги и зажатыми между прижимными фланцами полумуфт и прижимными кольцами с помощью зажимных винтов, отличающаяся тем, что прижимные фланцы полумуфт и прижимные кольца выполнены с конусными опорными поверхностями, контактирующими с лепестковыми упругими элементами, причем конусность опорной поверхности прижимных фланцев полумуфт больше конусности опорной поверхности прижимных колец, а каждый лепестковый упругий элемент имеет форму восьмиугольника с одинаковой толщиной по всей длине, причем лепестковые упругие элементы соприкасаются между собой боковыми гранями, находящимися в зоне их контакта с опорными поверхностями прижимных фланцев полумуфт и прижимных колец. 2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что конусность опорных поверхностей находится в пределах 15 - 25, а конусность опорных поверхностей фланцев полумуфт больше конусности опорных поверхностей прижимных колец в 1,1 - 1,15 раз.