ЗУБЧАТАЯ МУФТА Российский патент 2002 года по МПК F16D3/18 F16D3/50 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к невыключаемым компенсирующим муфтам, и может быть использовано для соединения валов и других вращающихся элементов машин и механизмов в условиях динамических и реверсивных нагрузок.

Известна зубчатая муфта, содержащая цилиндрическую наружную полумуфту (зубчатую обойму) с зубчатым венцом на ее внутренней поверхности и внутреннюю полумуфту (втулку) с зубчатым венцом на ее внешней поверхности (SU 1229474 А1, 07.05.86).

Однако известная конструкция муфты не обеспечивает высокой надежности и ремонтопригодности, поскольку при износе зубчатых венцов в процессе эксплуатации приходится заменять целиком наружную и внутреннюю полумуфты.

Целью настоящего изобретения является повышение ремонтопригодности и эксплуатационной надежности.

Указанный технический результат достигается тем, что зубчатая муфта, содержащая связанную с ведущим элементом машины цилиндрическую наружную полумуфту с зубчатым венцом, расположенным на ее внутренней цилиндрической поверхности, и связанную с ведомым элементом цилиндрическую внутреннюю полумуфту с зубчатым венцом, расположенным на ее внешней цилиндрической поверхности, согласно изобретению снабжена соединительным элементом, обеспечивающим возможность осевых и угловых перемещений ведущих и ведомых элементов. Полумуфты размещены одна в другой коаксиально с кольцевым зазором. Соединительный элемент выполнен в форме полого цилиндра, который установлен в кольцевом зазоре коаксиально относительно каждой из полумуфт и жестко скреплен с наружной полумуфтой с возможностью его демонтажа. На внешней и внутренней поверхности цилиндра выполнены зубчатые венцы, контактирующие соответственно с внутренним зубчатым венцом наружной полумуфты и с наружным зубчатым венцом внутренней полумуфты.

Кроме того, предусмотрено, что муфта может быть снабжена цилиндрическим фланцем, установленным соосно цилиндру, а на торце цилиндра выполнен кольцевой упорный буртик, контактирующий со стыковочной поверхностью фланца, при этом цилиндр жестко скреплен с наружной полумуфтой через упомянутый фланец.

На чертеже изображен общий вид зубчатой муфты в разрезе применительно к механическому приводу электровоза.

Зубчатая муфта, которая может быть использована в приводе тягового двигателя электровоза, состоит из цилиндрической наружной полумуфты 1 с зубчатым венцом, расположенным на ее внутренней цилиндрической поверхности, и из цилиндрической внутренней полумуфты 2 с зубчатым венцом, расположенным на ее внешней цилиндрической поверхности. Наружная полумуфта 1 соединена с ведущим элементом машины - в данном случае с ротором (якорем) тягового электродвигателя и может быть выполнена в виде цилиндрической втулки заодно с якорем. Внутренняя полумуфта 2 соединена с ведомым элементом привода - торсионным приводным валом 3, кинематически связанным с потребителем механической энергии (движителем). Полумуфты размещены одна в другой коаксиально с кольцевым (радиальным) зазором. Муфта снабжена соединительным элементом 4, который выполнен в форме полого цилиндра. Цилиндр установлен в кольцевом зазоре коаксиально относительно каждой из полумуфт и жестко скреплен с наружной полумуфтой 1 с возможностью его демонтажа. Внутренняя полумуфта 2 расположена во внутренней полости цилиндра. На внешней и внутренней поверхности цилиндра 4 выполнены зубчатые венцы, контактирующие соответственно с внутренним зубчатым венцом наружной полумуфты 1 и с наружным зубчатым венцом внутренней полумуфты 2.

Кроме того, муфта снабжена цилиндрическим фланцем 5, установленным соосно цилиндру 4. На торце цилиндра выполнен кольцевой упорный буртик 6, контактирующий со стыковочной поверхностью фланца. Цилиндр 4 жестко скреплен с наружной полумуфтой 1 через фланец 5. Во фланце выполнено осевое отверстие, в котором установлена гильза 7, заканчивающаяся плоским дном с центральным отверстием для размещения приводного вала 3. Во внутренней полости гильзы установлено также уплотнение приводного вала.

Зубчатая муфта работает следующим образом.

При вращении наружной полумуфты 1 крутящий момент передается через соединительный элемент (полый цилиндр) 4 полумуфте 2 и далее ведомому элементу - приводному валу 3. Соединительный элемент обеспечивает возможность осевых и угловых перемещений ведущих и ведомых элементов машины (например, системы тяговый двигатель - механический привод электровоза), соединяемых муфтой.

Высокая ремонтопригодность и эксплуатационная надежность предлагаемой муфты обусловлена тем, что использование соединительного элемента, выполненного в форме полого цилиндра, позволяет избежать непосредственного контакта зубчатых венцов полумуфт. Поэтому при техническом обслуживании или ремонте нет необходимости в замене дорогостоящих деталей, поскольку производится замена только соединительного элемента.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к невыключаемым компенсирующим муфтам, и может быть использовано для соединения валов и других вращающихся элементов машин и механизмов в условиях динамических и реверсивных нагрузок. Зубчатая муфта состоит из цилиндрической наружной полумуфты с зубчатым венцом, расположенным на ее внутренней цилиндрической поверхности, и из цилиндрической внутренней полумуфты с зубчатым венцом, расположенным на ее внешней цилиндрической поверхности. Полумуфты размещены одна в другой коаксиально с кольцевым зазором. Новым является то, что муфта снабжена соединительным элементом, обеспечивающим возможность осевых и угловых перемещений ведущих и ведомых элементов. Соединительный элемент выполнен в форме полого цилиндра, который установлен в кольцевом зазоре коаксиально каждой из полумуфт и жестко скреплен с наружной полумуфтой с возможностью его демонтажа. На внешней и внутренней поверхностях цилиндра выполнены зубчатые венцы, контактирующие соответственно с внутренним зубчатым венцом наружной полумуфты и наружным зубчатым венцом внутренней полумуфты. Техническим результатом является удешевление конструкции, высокая ремонтопригодность и эксплуатационная надежность. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Зубчатая муфта, содержащая связанную с ведущим элементом машины цилиндрическую наружную полумуфту с зубчатым венцом, расположенным на ее внутренней цилиндрической поверхности, и связанную с ведомым элементом цилиндрическую внутреннюю полумуфту с зубчатым венцом, расположенным на ее внешней цилиндрической поверхности, отличающаяся тем, что муфта снабжена соединительным элементом, обеспечивающим возможность осевых и угловых перемещений ведущих и ведомых элементов, полумуфты размещены одна в другой коаксиально с кольцевым зазором, соединительный элемент выполнен в форме полого цилиндра, который установлен в кольцевом зазоре коаксиально каждой из полумуфт и жестко скреплен с наружной полумуфтой с возможностью его демонтажа, на внешней и внутренней поверхностях цилиндра выполнены зубчатые венцы, контактирующие соответственно с внутренним зубчатым венцом наружной полумуфты и наружным зубчатым венцом внутренней полумуфты. 2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена цилиндрическим фланцем, установленным соосно с цилиндром, а на торце цилиндра выполнен кольцевой упорный буртик, контактирующий со стыковочной поверхностью фланца, при этом цилиндр жестко скреплен с наружной полумуфтой через упомянутый фланец.