МУФТА Российский патент 2011 года по МПК F16D3/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи поступательного или вращательного движения между элементами, допускающими возможность их относительного перемещения во время работы.

Известна крестовидная муфта, содержащая две полумуфты с радиальными канавками и промежуточный крестообразный элемент с выступами на торцах, взаимодействующий своими выступами с канавками полумуфт (SU 356387, F16D 3/04, F16D 3/56, 1972). Промежуточный крестообразный элемент выполнен в виде упругой пластины, а каждый выступ - в виде пальца со сферическим концом.

Недостатком известной муфты является малый диапазон компенсации смещений соединяемых элементов.

Известна крестово-кулисная муфта, содержащая две полумуфты, соединенные с помощью пальцев, установленных на торцах промежуточной крестовины и фланцах полумуфт, причем полумуфты поджаты друг к другу через промежуточную крестовину с помощью пружин, каждая из которых одним концом закреплена на фланце одной из полумуфт, а вторым концом - на фланце другой полумуфты (US 3063264, C1. 64-31, 1962).

Недостатком известной муфты является малый диапазон компенсации смещений соединяемых элементов и большие требуемые усилия на пружинах, особенно при работе муфты на растяжение.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является муфта, содержащая полумуфту, взаимодействующую с ответной полумуфтой через крестовину, которая кинематически связана с каждой из полумуфт с помощью соответствующего промежуточного звена (SU 815333, F16D 3/04, 1981). Промежуточные звенья расположены во взаимно ортогональных плоскостях, проходящих через продольную ось муфты, установлены в радиальных пазах, выполненных на полумуфтах и крестовине, и поджаты к радиальным пазам с помощью упругих элементов, выполненных в виде пружин. Упругие элементы закреплены одним концом на полумуфте, а другим - на крестовине и расположены в плоскости радиальных пазов.

Однако известная муфта имеет ограниченную область использования. Указанный недостаток связан с тем, что при использовании муфты для передачи достаточно больших нагрузок требуемые размеры упругих элементов (например, пружин) приводят к увеличению габаритов муфты. Это, в свою очередь, ограничивает возможность использования подобной муфты в условиях стесненного пространства. Кроме того, конструктивные особенности известной муфты не предполагают возможности ее использования в высоконагруженных устройствах.

Задачей, решаемой изобретением, является расширение области использования муфты при обеспечении возможности ее применения в высоконагруженных устройствах.

Указанная задача решается тем, что в известной муфте, содержащей полумуфту, взаимодействующую с ответной полумуфтой через крестовину, которая кинематически связана с каждой из полумуфт с помощью соответствующего промежуточного звена, причем промежуточные звенья расположены во взаимно ортогональных плоскостях, проходящих каждая через продольную ось муфты и соответствующие плечи крестовины, согласно изобретению каждое промежуточное звено шарнирно соединено соответственно с крестовиной и одной из полумуфт с помощью двух пар полуосей, которые расположены в плоскости соответствующего промежуточного звена. При этом общая геометрическая ось одной пары полуосей расположена параллельно общей геометрической оси другой пары полуосей и упомянутые геометрические оси ортогональны продольной оси муфты.

В варианте выполнения полуоси закреплены соответственно на упомянутых промежуточных звеньях и установлены в ответных отверстиях, которые выполнены на полумуфтах и крестовине.

В другом варианте выполнения полуоси закреплены соответственно на полумуфтах и крестовине и установлены в ответных отверстиях, которые выполнены на упомянутых промежуточных звеньях.

Вместе с этим полуоси могут быть выполнены каждая в виде цилиндрического пальца.

Кроме того, полуоси могут быть выполнены каждая в виде пальца со сферической головкой.

Технический результат использования предлагаемой муфты состоит в том, что она обеспечивает возможность расширения области использования и позволяет повысить эксплуатационные характеристики. Кроме того, изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить надежность муфты.

На фиг.1 схематично показана муфта, установленная между ведущим звеном и исполнительным элементом, общий вид, вариант выполнения; на фиг.2 - то же, вид по А на фиг.1; на фиг.3 - узел соединения промежуточного звена с полумуфтой, элемент Б на фиг.1, вариант выполнения.

В варианте осуществления изобретения муфта содержит полумуфту 1, взаимодействующую с ответной полумуфтой 2 через крестовину 3. Крестовина 3 кинематически связана с каждой из полумуфт 1 и 2 с помощью промежуточных звеньев соответственно 4 и 5 и полуосей (цапф) 6. Промежуточные звенья 4 и 5 расположены во взаимно ортогональных плоскостях, проходящих каждая через продольную ось 7 муфты и соответствующие плечи крестовины 3. При этом каждое промежуточное звено шарнирно соединено с крестовиной и соответствующей полумуфтой с помощью двух пар полуосей (цапф) 6, которые расположены в плоскости промежуточного звена. Общая геометрическая ось одной пары полуосей (цапф) расположена параллельно общей геометрической оси другой пары полуосей (цапф). Упомянутые геометрические оси ортогональны продольной оси 7 муфты. Каждая полуось (цапфа), по существу, представляет собой радиальный палец. В варианте осуществления изобретения полуоси (цапфы) 6 выполнены каждая в виде цилиндрического пальца. Возможен вариант выполнения полуоси (цапфы) в виде пальца со сферической головкой (см. фиг.3). Такое выполнение целесообразно, например, в случае высокой деформативности элементов муфты при ее нагружении. В варианте осуществления изобретения полуоси (цапфы) 6 закреплены на промежуточных звеньях 4 и 5 и установлены в ответных отверстиях «а», которые выполнены соответственно на полумуфтах 1 и 2 и крестовине 3. В другом варианте выполнения (на чертеже не показано) полуоси (цапфы) закреплены на полумуфтах и крестовине и установлены в ответных отверстиях, которые выполнены на промежуточных звеньях 4 и 5.

В сравнении с ближайшим аналогом по авт. св. SU 356387 заявленное устройство содержит значительно меньшее количество элементов (например, отсутствуют пружины, элементы крепления пружин) и имеет более простые узлы соединения взаимно подвижных элементов, что упрощает муфту, повышает ее надежность и экономичность.

В варианте осуществления изобретения полумуфта 1 конструктивно совмещена с гайкой, которая с возможностью продольного перемещения смонтирована на ведущем валу-винте (ходовом винте) 8, установленном с возможностью вращения относительно основания 9. Полумуфта 2 шарнирно соединена с исполнительным элементом 10. В варианте осуществления изобретения муфта используется, например, в устройстве привода подъема горизонтальной платформы (на чертеже не показано), при этом вертикально установленный ведущий вал (ходовой винт) 8 пропущен с достаточным радиальным зазором через соответствующие соосные отверстия, которые выполнены в полумуфтах 1 и 2, крестовине 3 и промежуточных звеньях 4 и 5 (на чертеже не показано). Выполнение упомянутых соосных отверстий в элементах муфты обусловлено принятой компоновкой привода подъема и не обязательно необходимо в других возможных случаях осуществления изобретения.

Муфта работает следующим образом.

При вращении ведущего вала-винта (ведущего звена) 8 полумуфта-гайка 1, перемещаясь в осевом направлении, перемещает и полумуфту 2, совершающую вращательное или поступательное движение в зависимости от того, какое движение совершает исполнительный элемент (ведомое звено) 10. При этом крестовина 3 и промежуточные звенья 4 и 5, покачиваясь в ту или другую сторону в зависимости от перекосов и смещений ведущего 8 и ведомого 10 звеньев, передают движение исполнительному элементу (ведомому звену) с точностью, определяемой технологическими допусками на изготовление сопрягаемых элементов.

Таким образом, благодаря особенностям выполнения муфты изобретение обеспечивает возможность расширения области использования муфты и позволяет повысить эксплуатационные характеристики. Кроме того, изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить надежность.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к муфтам. Муфта содержит полумуфту, взаимодействующую с ответной полумуфтой через крестовину, которая кинематически связана с каждой из полумуфт с помощью соответствующего промежуточного звена. Промежуточные звенья расположены во взаимно ортогональных плоскостях, проходящих каждая через продольную ось муфты и соответствующие плечи крестовины. Каждое промежуточное звено шарнирно соединено соответственно с крестовиной и одной из полумуфт с помощью двух пар полуосей, которые расположены в плоскости соответствующего промежуточного звена. Общая геометрическая ось одной пары полуосей расположена параллельно общей геометрической оси другой пары полуосей. Упомянутые геометрические оси ортогональны продольной оси муфты. Решение направлено на повышение эксплуатационных характеристик, упрощение конструкции и повышение надежности муфты. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Муфта, содержащая полумуфту, взаимодействующую с ответной полумуфтой через крестовину, которая кинематически связана с каждой из полумуфт с помощью соответствующего промежуточного звена, причем промежуточные звенья расположены во взаимно ортогональных плоскостях, проходящих каждая через продольную ось муфты и соответствующие плечи крестовины, отличающаяся тем, что каждое промежуточное звено шарнирно соединено соответственно с крестовиной и одной из полумуфт с помощью двух пар полуосей, которые расположены в плоскости соответствующего промежуточного звена, причем общая геометрическая ось одной пары полуосей расположена параллельно общей геометрической оси другой пары полуосей и упомянутые геометрические оси ортогональны продольной оси муфты.

2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что полуоси закреплены соответственно на упомянутых промежуточных звеньях и установлены в ответных отверстиях, которые выполнены на полумуфтах и крестовине.

3. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что полуоси закреплены соответственно на полумуфтах и крестовине и установлены в ответных отверстиях, которые выполнены на упомянутых промежуточных звеньях.

4. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что полуоси выполнены каждая в виде цилиндрического пальца.

5. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что полуоси выполнены каждая в виде пальца со сферической головкой.