Муфта с бочкообразными валиками Российский патент 2024 года по МПК F16D3/16 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи вращения.

Известна муфта, состоящая из двух разъемных полумуфт и упругого элемента, соединяющего эти полумуфты. Упругий элемент выполнен в виде непрерывного тросового элемента [1]. Недостатком этой муфты является ее значительные размеры и сложность обеспечения требуемых параметров при изготовлении.

Известна муфта, состоящая из двух полумуфт, соединенных посредством осевого сферического шарнира [2]. Муфта обеспечивает передачу больших крутящих моментов. Муфта также сложна в изготовлении из-за наличия сферических деталей и пружин.

Близкой по своей конструкции к предполагаемому изобретению является муфта, содержащая две полумуфты, неметаллические упругие элементы, стопорное кольцо [3]. Посадочные гнезда вытянуты в радиальном направлении. Неметаллические упругие элементы могут выполняться полыми. За счет этого может регулироваться жесткость муфты. Однако, конструкция муфты остается достаточно точно сложной для производства, требуются литьевые формы. Это приводит к существенному увеличению стоимости муфты и сроков ее производства.

Наиболее близкой по конструкции является классическая зубчатая муфта, описанная в [4]. Она состоит из полумуфт с внешними зубчатыми венцами и разъемной обоймы с внутренними зубчатыми венцами. Эти устройства предназначены для передачи крутящего момента между валами. Детали зубчатых муфт изготавливаются из углеродистых сталей.

Эта муфта содержит литьевые формы, наличие которых увеличивает стоимость и сроки ее изготовления. Такая муфта, для изготовления, требует специализированное оборудование.

На устранение этих проблем направлено предполагаемое изобретение.

Техническим результатом предполагаемого изобретения являются упрощение технологии изготовления муфты, обеспечение возможности изготовления ее на универсальном оборудовании и без применения технологий литья.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном решении, вместо внешних зубчатых венцов на полумуфтах, сделаны венцы с пазами, имеющими прямые стенки, а, вместо внутренних зубчатых венцов, в обойме закреплены валики, имеющие элементы бочкообразной формы, которые проходят сквозь пазы в венцах полумуфт.

Дополнительным техническим результатом является возможность создания минимального люфта при передаче вращения за счет минимальных боковых зазоров.

За счет уменьшения числа элементов полумуфт и обоймы, находящихся в постоянном зацеплении друг с другом, (количество валиков значительно меньше количества зубьев) возможна организация минимальных боковых зазоров между стенками пазов и валиками.

На чертеже представлена конструкция предлагаемой муфты (фиг.1 и фиг.2). Предлагаемая муфта содержит две полумуфты (1, 2), обойму. Каждая полумуфта включает в себя вал, венец с пазами, имеющими прямые стенки, расположенными по окружности венца. Венцы заключены в обойму, состоящую из двух (или более) частей (3, 4). В обойме расположены валики (5).

Валики обоими концами крепятся в отверстиях, расположенных по окружности обоймы, проходя сквозь пазы в венцах полумуфт. Крепление валиков в отверстиях обоймы может осуществляться, например, посредством переходной посадки.

Пазы в венцах полумуфт расположены параллельно продольной оси полумуфты.

Каждая часть обоймы содержит не менее двух валиков.

Каждый валик имеет элементы бочкообразной формы. Элементы бочкообразной формы (не менее двух) расположены симметрично в центре валика, с обоих краев валика расположены цилиндрические установочные элементы.

Кроме того, муфта может быть заполнена смазочными материалами.

Кроме того, муфта может содержать уплотнительные элементы для защиты трущихся поверхностей от твердых частиц и жидкостей.

Вариант реализации муфты с размерами представлен на фиг.3.

Обойма, наружным диаметром 66 мм, состоит их двух частей (3, 4), каждая часть обоймы имеет центральное отверстие для выхода вала полумуфты и четыре отверстия диаметром 4 мм для установки валиков, расположенные равномерно по окружности (с шагом 90 градусов). Четыре валика (5) содержат по два элемента бочкообразной формы, имеют установочный диаметр 4 мм, номинальный диаметр элементов бочкообразной формы 5 мм и радиус элементов бочкообразной формы в продольном сечении 12,5 мм. Валики установлены одним концом в отверстия одной части обоймы, другим концом в отверстия второй части обоймы. В пространстве каждой части обоймы расположены венцы полумуфт (1, 2) с внешним диаметром 53 мм. В венцах сделаны пазы (по четыре паза) номинальной шириной 5 мм. Пазы расположены параллельно продольной оси полумуфты по окружности венца. Через эти пазы проходят валики.

Работа муфты

Вращающий момент с помощью приводного вала передается на одну из полумуфт. Полумуфта, вращаясь, стенками пазов венца толкает валики, приводя во вращение обойму. Обойма с валиками начинает вращать вторую полумуфту за счет того, что валики проходят через пазы венцов второй полумуфты.

За счет наличия у валиков элементов бочкообразной формы, полумуфты имеют возможность перемещения и наклона относительно обоймы и друг друга при минимальном боковом зазоре между валиками и стенками пазов в венцах, что позволяет компенсировать осевые, радиальные и угловые смещения и их комбинации. Муфта может иметь минимальный люфт при передаче вращения, за счет уменьшенных, по сравнению с зубчатыми муфтами, боковых зазоров

Все элементы предлагаемой муфты могут быть выполнены на универсальном оборудовании. Таким образом, предлагаемая муфта является высокотехнологичным устройством, при невысокой стоимости и небольших сроках изготовления.

Источники известности

1. Патент РФ на полезную модель №54645

2. Патент РФ на изобретение №2448287

3. Патент РФ на полезную модель №55906

4. Справочник по муфтам под редакцией B.C. Полякова, 2-ое издание. Л.: Машиностроение, Ленингр. Отделение, 1979, с. 14.

Подписи к рисункам

1, 2 - полумуфты

3, 4 - части обоймы

5 - валик

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи вращения. Муфта содержит обойму, состоящую из двух частей, с валиками, две полумуфты, каждая из которых содержит венец с пазами. Венцы полумуфт имеют пазы с прямыми стенками, расположенными параллельно продольной оси полумуфты по окружности венца. Через пазы проходят валики, закрепленные по окружности обоймы. Валики имеют элементы бочкообразной формы, а обойма содержит не менее двух валиков. Достигается повышение технологичности устройства за счет возможности изготовления на универсальном оборудовании и улучшение характеристик за счет уменьшения люфта при передаче вращения. 3 ил.

Муфта, содержащая обойму, состоящую из двух частей, с валиками, две полумуфты, каждая из которых содержит венец с пазами, отличающаяся тем, что венцы полумуфт имеют пазы с прямыми стенками, расположенные параллельно продольной оси полумуфты по окружности венца, через указанные пазы проходят валики, закрепленные по окружности обоймы, причем валики имеют элементы бочкообразной формы, а обойма содержит не менее двух валиков.