Волновая герметичная передача-муфта Российский патент 2018 года по МПК F16H1/00 F16H51/00 F16H55/00 

Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно, к механическим передачам, предназначенным для передачи вращательного движения из одного изолированного объема в другой. Преимущественной областью использования является применение в механизмах, предназначенных для работы в изолированных камерах с вредными веществами, и исключающих контакт человека с этими веществами.

Заявляемая герметичная передача-муфта является усовершенствованием основного изобретения, содержащего корпус, гибкий элемент в виде стакана, ведущий и ведомый генераторы волн, герметичные перегородки гибкого элемента и корпуса, разгрузочный элемент в виде стержня и закрепленных на нем двух кольцевых упоров. Кольцевые упоры расположены по обе стороны перегородки гибкого элемента и опираются своими краями в места заделки перегородки в гибкий элемент (1).

Недостатком основного изобретения является то, что перегородка гибкого элемента разгружается недостаточно эффективно. В местах заделки перегородки в гибкий элемент концентрации усилий остаются значительными, поэтому происходит ее преждевременное разрушение и не обеспечивается надежная защита перегородок при знакопеременных перепадах давления.

Целью изобретения является повышение долговечности и надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в известной волновой герметичной передаче-муфте, содержащей корпус, гибкий элемент с герметичной перегородкой, ведущий и ведомый генераторы волн, разгрузочный элемент в виде стержня и закрепленных на чем кольцевых упоров, расположенных по обе стороны перегородки и опирающихся своими краями в места заделки перегородки в гибкий элемент, согласно изобретению гибкий элемент выполнен таким образом, что оси его частей, расположенных по разные стороны перегородки, смещены друг относительно друга.

Отличительный от прототипа признак - особенность выполнения гибкого элемента является существенным, поскольку он необходим, а вместе с ограничительными признаками достаточным для достижения поставленной цели. Смещение оси, расположенной с одной стороны перегородки части гибкого элемента, относительно оси, расположенной с другой стороны перегородки части гибкого элемента, обуславливает снижение концентрации усилий. В известной волновой герметичной передаче-муфте наиболее высокие концентрации усилий возникают по линии заделки перегородки в гибкий элемент. Это связано с тем, что усилия, возникающие при передаче волн с цилиндрической части гибкого элемента, прилегающей к ведущему генератору волн, на перегородки суммируются с усилиями, возникающими при передаче волн с перегородки на цилиндрическую часть гибкого элемента, прилегающую к ведомому генератору волн. Смещение осей частей гибкого элементы, лежащих по разные стороны перегородки, приводит к сдвигу линий пересечения этих частей гибкого элемента с перегородкой друг относительно друга. Таким образом, усилия, возникающие при передаче волн на разных сторонах перегородки, распределяются между двумя линиями пересечения частей гибкого элемента с перегородкой, что обуславливает снижение концентрации усилий.

В исследованных аналогах отличительный от прототипа признак не обнаружен, следовательно, заявляемое решение отвечает критерию «существенные отличия».

Сущность изобретения пояснена чертежами, где на фиг. 1 изображена волновая герметичная передача, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1.

Волновая герметичная передача-муфта содержит корпус 1, гибкий элемент 2, ведущий генератор волн, образованный эллиптическим кулачком 3 и подшипником 4, ведомый генератор, образованный эллиптическим кулачком 5 и подшипником 6, перегородку 7, разделяющую корпус 1 и гибкий элемент 2 на изолированные друг от друга полости А и Б, разгрузочный элемент, выполненный в виде стержней 8 и 9, на которых закреплены кольцевые упоры 10, 11. Одни концы стержней 8 и 9 припаяны к перегородке 7, а другие установлены в корпусе 1. Эллиптические кулачки 3 и 5 выполнены со ступицами. Ступица эллиптического кулачка 3 шестернями 12 и 13 соединена с ведущим валом 14. Ступица эллиптического кулачка 5 шестернями 15 и 16 соединена с ведомым валом 17.

Передача вращения от ведущего вала 14 к ведомому валу 17 осуществляется следующим образом. Эллиптический кулачок 3 деформирует охватывающий его торец гибкого элемента 2, придавая ему в сечении форму эллипса. Вследствие возникающих от этого напряжений и упругих деформаций противоположный торец гибкого элемента принимает такую же форму. Причем эллипсы противоположных торцов гибкого элемента смещены друг относительно друга на 90°, следовательно, оси эллиптических кулачков 3 и 5 тоже смещены друг относительно друга на 90°. Ведущий вал приводит в движение эллиптический кулачок 3, при вращении которого создается бегущая волна на гибком элементе 2, вызывающая деформирование охватывающего эллиптический кулачок 5 торца гибкого элемента. При этом эллиптическое сечение этого торца вращается вслед за эллиптическим кулачком 3 с отставанием на 90° и вызывает вращение эллиптического кулачка 5. От эллиптического кулачка 5 вращение передается ведомому валу 17.

При избыточном давлении в полости А перегородка 7 разгружается через кольцевой упор 11 и стержень 9 на корпус 1. При избыточном давлении в полости Б перегородка 7 разгружается через кольцевой упор 10 и стержень 8.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом позволяет увеличить ресурс работы передачи в 1,5-2 раза, поскольку по столько раз уменьшается концентрация усилий, так как они распределяются по двум линиям пересечения перегородки с гибким элементом.

Источники информации

А.с. СССР №648767 М.кл. F16H 1/00, 1979 г.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механическим передачам, предназначенным для передачи вращательного движения из одного изолированного объема в другой. Волновая герметичная передача-муфта содержит корпус, гибкий элемент, ведущий и ведомый генераторы волн и перегородку. Последняя разделяет корпус и гибкий элемент. Гибкий элемент выполнен таким образом, что оси его частей, расположенные по разные стороны перегородки, смещены относительно друг друга, а линии пересечения этих частей гибкого элемента с перегородкой сдвинуты относительно друг друга. Достигается повышение долговечности. 3 ил.

Волновая герметичная передача-муфта, содержащая корпус, гибкий элемент, ведущий и ведомый генераторы волн, перегородку, разделяющую корпус и гибкий элемент, отличающаяся тем, что с целью повышения долговечности и надежности гибкий элемент выполнен таким образом, что оси его частей, расположенные по разные стороны перегородки, смещены относительно друг друга, а линии пересечения этих частей гибкого элемента с перегородкой сдвинуты относительно друг друга.