УПРУГАЯ МУФТА Российский патент 2016 года по МПК F16D3/00 

Изобретение относится к отрасли машиностроения, в частности к соединительным муфтам вращающихся валов, которые применяются для соединения валов двигателей и приводных механизмов широкого назначения, работающих в условиях несоосности соединяемых валов.

Известна высокоэффективная упругая муфта, содержащая две соосно установленные полумуфты в сборе с проставками, размещенный между ними промежуточный вал и находящиеся над ступицами полумуфт два пакета упругих элементов.

Во фланце проставки с буртиком выполнены выступы для установки фланца полумуфты треугольной формы, при этом оба фланца находятся в одной плоскости и в случае разрушения пакета упругих элементов входят в зацепление друг с другом и передают крутящий момент. Упругие элементы располагаются с наружной стороны фланца полумуфты и проставки, соединяясь поочередно с полумуфтой и проставкой посредством соединительных элементов, причем фланцы полумуфты и проставки, а также упругие элементы находятся в полости, образованной буртиком проставки и фланцами [Series ART High Performance Couplings Type XVX. ARPEX High Performance Couplings FLENDER, couplings Catalog MD 10.2 (2013), p. 9-11].

Недостатком данной муфты является экономическая нецелесообразность ее применения в качестве муфты широкого назначения вследствие ее высокой стоимости. Кроме того, в случае разрушения пакетов упругих элементов фланцы полумуфты и проставки входят в зацепление и передают крутящий момент, вектор которого является отличным от тангенциального, что снижает ее надежность.

Известна упругая муфта, содержащая две соосно установленные полумуфты в сборе с дисками, размещенный между ними промежуточный вал и два пакета упругих элементов с отверстиями, каждый из которых связан с промежуточным валом и соответствующим диском посредством соединительных элементов, расположенных в отверстиях упругих элементов, и шайб с выпуклыми торцами, обращенными торцевыми поверхностями к упругим элементам, причем упругие элементы расположены между фланцами диска и промежуточного вала [Муфта упругая с пакетом кольцевых мембран типа МСК фирмы «ТРИЗ». Проектирование и эксплуатация промышленных центробежных компрессоров / И.Г. Хисамеев, В.А. Максимов, Г.С. Баткис, Я.З. Гузельбаев. - Казань: Фэн, 2010, с. 357] (прототип).

Недостатком известной конструкции является то, что для надежной компенсации осевых, радиальных и угловых смещений валов необходимо обеспечение довольно большого расстояния между пакетами упругих элементов, что не всегда возможно, исходя из компоновки агрегата.

В основу изобретения поставлена техническая задача создания муфты указанного выше типа, в которой при сохранении габаритов прототипа удалось бы, за счет увеличения расстояния между пакетами упругих элементов, значительно повысить степень компенсации смещения валов и при этом реализовать надежную передачу крутящего момента в случае разрыва пакета упругих элементов.

Сущность решения технической задачи заключается в том, что создана упругая муфта, которая, как и прототип, содержит две соосно установленные полумуфты в сборе с дисками, снабженными фланцами, размещенный между ними и снабженный фланцами промежуточный вал, два пакета упругих элементов, каждый из которых связан с промежуточным валом и соответствующим диском полумуфты посредством соединительных элементов, но при этом в соответствии с настоящим изобретением фланцы дисков имеют впадины, соответствующие выступам во фланцах промежуточного вала, боковые поверхности впадин во фланцах дисков и соответствующих им выступов во фланцах промежуточного вала лежат в радиальных плоскостях, при этом пакеты упругих элементов расположены в полостях между полумуфтами и дисками. Причем боковые поверхности впадин и выступов, лежащие в радиальных плоскостях, выполнены таким образом, что при повороте диска относительно промежуточного вала по крайней мере на 1 градус указанные боковые поверхности полностью контактируют друг с другом.

То, что во фланцах дисков выполнены впадины, соответствующие выступам, выполненным во фланцах промежуточного вала, обеспечивает возможность размещения в одной плоскости фланцев дисков и промежуточного вала. Это в свою очередь позволяет расположить пакеты упругих элементов в полостях между полумуфтами и дисками.

Расположение пакетов упругих элементов в полостях между полумуфтами и дисками дает возможность увеличить расстояние между пакетами упругих элементов и повысить степень компенсации смещения валов.

То, что боковые поверхности впадин во фланцах дисков и соответствующих им выступов во фланцах промежуточного вала лежат в радиальных плоскостях, позволяет реализовать надежную передачу крутящего момента в случае разрыва пакета упругих элементов, причем боковые поверхности впадин и выступов, лежащие в радиальных плоскостях, выполнены таким образом, что при повороте диска относительно промежуточного вала даже на 1 градус они полностью контактируют друг с другом.

Таким образом, перечисленные признаки являются существенными, то есть необходимыми и достаточными для решения поставленной технической задачи, а именно при сохранении известных из уровня техники габаритов позволяют значительно повысить степень компенсации смещения валов и обеспечить реализацию надежной передачи крутящего момента в случае разрыва пакета упругих элементов.

Далее представлено описание примера осуществления изобретения со ссылками на чертежи, где:

на фиг. 1 представлен продольный разрез упругой муфты по изобретению;

на фиг. 2 представлена схема расположения фланцев диска и промежуточного вала.

Муфта содержит промежуточный вал 1, на котором в сборе с дисками 2 соосно установлены две полумуфты 3 и два пакета упругих элементов 4 с отверстиями, при этом согласно изобретению фланцы диска 2 и промежуточного вала 1 находятся в одной плоскости. В диске 2 выполнены пазы для установки фланца с выступами промежуточного вала 1, причем боковые поверхности «Б» впадин во фланцах дисков 2 и выступов во фланцах промежуточного вала 1 лежат в радиальных плоскостях, а пакет упругих элементов 4 находится в полости между полумуфтой 3 и диском 2, соединяясь поочередно с диском 2 и промежуточным валом 1 посредством соединительных элементов, расположенных в отверстиях упругих элементов, и шайб с выпуклыми торцами, обращенными торцевыми поверхностями к упругим элементам 4 (фиг. 1).

Упругая муфта работает следующим образом. Крутящий момент передается от полумуфты 3 в сборе с дисками 2 к другой полумуфте 3 в сборе с дисками 2 через промежуточный вал 1 и пакеты упругих элементов 4. За счет деформаций пакетов упругих элементов 4 достигается компенсация осевых, радиальных и угловых смещений валов.

При этом при повороте диска относительно промежуточного вала на 1 градус боковые поверхности полностью контактируют друг с другом. Следовательно, в случае разрушения пакета упругих элементов фланцы диска 2 и промежуточного вала 1 входят в зацепление друг с другом и выполняют передачу крутящего момента, причем плоскости контакта фланцев - радиальные (фиг. 2).

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к соединительным муфтам вращающихся валов. Упругая муфта содержит две соосно установленные полумуфты в сборе с дисками, снабженными фланцами, расположенный между ними и снабженный фланцами промежуточный вал и два пакета упругих элементов. Каждый из пакетов связан с промежуточным валом и соответствующим диском полумуфт с помощью соединительных элементов. Фланцы дисков имеют впадины, соответствующие выступам фланцев промежуточного вала, боковые поверхности впадин во фланцах дисков и соответствующих им выступов фланцев промежуточного вала лежат в радиальных плоскостях, при этом пакеты упругих элементов расположены в полостях между полумуфтами и дисками. Достигается повышение надёжности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Упругая муфта, содержащая две соосно установленные полумуфты в сборе с дисками, снабженными фланцами, размещенный между ними и снабженный фланцами промежуточный вал, два пакета упругих элементов, каждый из которых связан с промежуточным валом и соответствующим диском полумуфты посредством соединительных элементов, отличающаяся тем, что фланцы дисков имеют впадины, соответствующие выступам во фланцах промежуточного вала, боковые поверхности впадин во фланцах дисков и соответствующих им выступов во фланцах промежуточного вала лежат в радиальных плоскостях, при этом пакеты упругих элементов расположены в полостях между полумуфтами и дисками.

2. Упругая муфта по п. 1, отличающаяся тем, что боковые поверхности впадин и выступов во фланцах дисков и промежуточного вала, лежащие в радиальных плоскостях, выполнены таким образом, что при повороте диска относительно промежуточного вала по крайней мере на 1 градус они полностью контактируют друг с другом.