МУФТОВЫЙ ЭЛАСТИЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДИСКОВОГО ТИПА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ВАЛОВ Российский патент 2025 года по МПК F16D3/50 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к узлам и деталям машин, в частности к элементам, изготовленным из резины или другого эластичного материала, податливых невыключаемых муфт в форме диска или плоского кольца, расположенного перпендикулярно оси полумуфт между радиальными стенками обеих полумуфт, и может быть использовано для соединения валов, применяемого при передаче вращательного движения с ведущего вала на ведомый вал, с одновременной компенсацией осевых, угловых и радиальных смещений соединяемых валов.

Из существующего уровня техники известна упругая муфта (Патент SU 1350393 A1, 07.11.1987, F16D3/68), содержащая две соосно установленные полумуфты с торцовыми кулачками и размещенный между кулачками упругий промежуточный элемент, причём, с целью повышения надежности за счет стабилизации крутильной жесткости в процессе эксплуатации, кулачки полумуфт выполнены в виде скоб из материала, обладающего эффектом памяти формы, основание которых выполнено трапецеидальной формы и крепится на обращенных друг к другу торцах полумуфт, а отогнутые боковые грани скоб контактируют с упругим элементом своими внешними поверхностями.

Также из уровня техники известна высокоэластичная муфта для соединения вращающихся валов (Патент SU 228415 A1, 08.10.1968, F16D3/74), содержащая две полумуфты, связанные неразрезной кольцевой эластичной оболочкой, прижимаемой к полумуфтам дисками, причём, с целью упрощения и удешевления конструкции, улучшения условий монтажа и повышения надежности работы, диски выполнены неразрезными и в их кольцевые проточки заводятся бурты оболочки, которые прижимаются дисками изнутри к фланцам полумуфт обычными крепежными деталями.

Наиболее близким техническим решением является муфта пальцевая с эластичным элементом дискового типа (Патент RU 210721 U1, 28.04.2022, F16D3/50), содержащая две полумуфты и эластичный элемент дискового типа, соединенные между собой с помощью пальцев, причём, с целью повышения ее демпфирующей способности эластичный элемент дискового типа представляет собой пакет, включающий определенное количество дисков, состоящих из чередующихся слоев резины и кордной ткани с равным соотношением их ширины.

Основным недостатком вышеописанных технических решений являются низкая несущая способность, надёжность и ресурс эксплуатации.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение несущей способности, надёжности, ресурса эксплуатации, уменьшение вибраций и увеличение демпфирующей способности при передаче больших крутящих моментов с ведущего вала на ведомый вал, выполненных в соединении через невыключаемую муфту, с одновременной компенсацией осевых, угловых и радиальных смещений соединяемых валов.

Указанный технический результат достигается за счет того, что муфтовый эластичный элемент дискового типа для соединения валов содержит плоскую монолитную корпусную основу с центральным отверстием и расположенные в плоской монолитной корпусной основе концентрично ему, по меньшей мере, по одной концентричной окружности, по меньшей мере, шесть концентричных втулочных закладных.

Причём, внутри плоской монолитной корпусной основы расположен гибкий армирующий элемент, выполненный в плетёной обвязке концентричных втулочных закладных по их внешней цилиндрической части.

В частности, гибкий армирующий элемент может быть выполнен в скрученном варианте исполнения вокруг своей образующей траектории по длине.

Гибкий армирующий элемент при плетёной обвязке концентричных втулочных закладных может быть предварительно обработан веществом, состав которого выполнен с функцией повышенной адгезии между сопрягаемыми поверхностями гибкого армирующего элемента и концентричных втулочных закладных.

Вещество может содержать полиэфирную, или эпоксидную, или винилэфирную, или фенольную, или циановую, или полиимидную, или бис-Малеинимидную, или полиимидную с концевыми ацетиленовыми группами, или бензоксазиновую, или фталонитрильную, или кремнийорганическую, или меламиноформальдегидную, или полиуретановую, или полиамидную, или силикатную смолу.

Гибкий армирующий элемент может быть выполнен в виде жгута, изготовленного из резинотканевого материала.

Резинотканевый материал может быть выполнен на основе нитрила, или на основе хлоропреновой резины, или силиконового типа, или уретанового типа, или с тканевой основой из полиэстера или нейлона, или с использованием композиционных материалов.

Плоская монолитная корпусная основа может быть изготовлена из резины.

Резина может быть выполнена в виде нитриловой, или силиконовой, или этилен-пропиленовой, или бутадиен-нитрильной, или фторкаучуковой резины, или ЭПДМ-резины.

Концентричные втулочные закладные могут быть выполнены с фланцевыми выступами на концах.

Плоская монолитная корпусная основа по контуру плоской своей части может быть выполнена в форме правильного многоугольника, по меньшей мере, с шестью вершинами и со скруглениями на углах.

Концентричные втулочные закладные могут быть выполнены из стали 40Х, или стали 35, или стали 45.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлен частный случай исполнения заявляемого муфтового эластичного элемента дискового типа для соединения валов: на фигуре 1 представлено фотореалистичное изображение аксонометрической проекции муфтового эластичного элемента дискового типа для соединения валов; на фигуре 2 - фотореалистичное изображение аксонометрической проекции концентричных втулочных закладных в плетёной обвязке жгута перед процессом второй укладки резиновой смеси; на фигуре 3 - главный вид муфтового эластичного элемента дискового типа для соединения валов, где:

1 - плоская монолитная корпусная основа;

2 - центральное отверстием плоской монолитной корпусной основы;

3 - окружность концентричная центральному отверстию плоской монолитной корпусной основы;

4 - концентричные втулочные закладные;

5 - гибкий армирующий элемент;

6 - фланцевые выступы концентричных втулочных закладных;

7 - вершины правильного многоугольника, образующего форму плоской монолитной корпусной основы;

8 - скругления на углах правильного многоугольника, образующего форму плоской монолитной корпусной основы.

Частный случай реализации муфтового эластичного элемента дискового типа для соединения валов может быть выполнен следующим образом: муфтовый эластичный элемент дискового типа для соединения валов содержит плоскую монолитную корпусную основу 1 с центральным отверстием 2 и расположенные в плоской монолитной корпусной основе 2 концентрично ему, по меньшей мере, по одной концентричной окружности 3, по меньшей мере, шесть концентричных втулочных закладных 4.

Причём, внутри плоской монолитной корпусной основы 1 расположен гибкий армирующий элемент 5, выполненный в плетёной обвязке концентричных втулочных закладных 4 по их внешней цилиндрической части.

Гибкий армирующий элемент 5 выполнен в скрученном варианте исполнения вокруг своей образующей траектории по длине.

Гибкий армирующий элемент 5 при плетёной обвязке концентричных втулочных закладных 4 предварительно обработан веществом, состав которого выполнен с функцией повышенной адгезии между сопрягаемыми поверхностями гибкого армирующего элемента 5 и концентричных втулочных закладных 4.

Гибкий армирующий элемент 5 выполнен в виде жгута, изготовленного из резинотканевого материала.

Плоская монолитная корпусная основа 1 изготовлена из резины.

Концентричные втулочные закладные 4 выполнены с фланцевыми выступами 6 на концах.

Плоская монолитная корпусная основа 1 по контуру плоской своей части может быть выполнена в форме правильного многоугольника, по меньшей мере, с шестью вершинами 7 и со скруглениями 8 на углах.

Муфтовый эластичный элемент дискового типа для соединения валов изготавливают следующим образом: вначале подготавливают оснастку (пресс-форму) для процесса вулканизации устройства и подготавливают резинотехническую смесь для плоской монолитной корпусной основы 1 с центральным отверстием 2. После чего, на одну часть оснастки с установленными пальцами (направляющими) устанавливают концентричные втулочные закладные 4 с фланцевыми выступами 6, расположенные по окружности 3, концентричной центральному отверстию 2, с заполнением нижнего слоя резинотехнической смесью и осуществляют плетёную обвязку гибкого армирующего элемента 5 по внешней их цилиндрической части. Далее, поверх снова укладывают резинотехническую смесь, закрывают другой частью оснастки и осуществляют процесс вулканизации: посредством пресса производят давление его плитами на оснастку под температурой, из-за чего происходит формовка и спекание резинотехнической смеси, которая плавится и становится однородной массой, заполняя все полости. После процесса вулканизации устройство охлаждают и извлекают из формы. В конце процесса получается муфтовый эластичный элемент дискового типа с нужной геометрией, которая выполнена по форме в виде правильного многоугольника с вершинами 7 и скруглениями 8.

Муфтовый эластичный элемент дискового типа для соединения валов используют следующим образом: вначале осуществляют монтаж устройства между полумуфт ведущего и ведомого валов посредством болтового крепления через отверстия концентричных втулочных закладных 4. При вращении крутящий момент передаётся от ведущего вала на ведомый вал.

Указанный технический результат достигается за счет того, что конструктивное выполнение устройства с гибким армирующим элементом внутри плоской монолитной корпусной основы в полной мере обеспечивает повышение несущей способности, надёжности, ресурса эксплуатации, уменьшение вибраций и увеличение демпфирующей способности.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к узлам и деталям машин, в частности к элементам, изготовленным из резины или другого эластичного материала. Муфтовый эластичный элемент дискового типа для соединения валов содержит плоскую монолитную корпусную основу с центральным отверстием и расположенные в плоской монолитной корпусной основе концентрично ему по меньшей мере по одной концентричной окружности, по меньшей мере шесть концентричных втулочных закладных, причём внутри плоской монолитной корпусной основы расположен гибкий армирующий элемент, выполненный в плетёной обвязке концентричных втулочных закладных по их внешней цилиндрической части. Таким образом достигается увеличение несущей способности, надёжности и ресурса эксплуатации. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Муфтовый эластичный элемент дискового типа для соединения валов, содержащий плоскую монолитную корпусную основу с центральным отверстием и расположенные в плоской монолитной корпусной основе концентрично ему по меньшей мере по одной концентричной окружности, по меньшей мере шесть концентричных втулочных закладных, отличающийся тем, что внутри плоской монолитной корпусной основы расположен гибкий армирующий элемент, выполненный в плетёной обвязке концентричных втулочных закладных по их внешней цилиндрической части.

2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что гибкий армирующий элемент выполнен в скрученном варианте исполнения вокруг своей образующей траектории по длине.

3. Элемент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что гибкий армирующий элемент при плетёной обвязке концентричных втулочных закладных предварительно обработан веществом, состав которого выполнен с функцией повышенной адгезии между сопрягаемыми поверхностями гибкого армирующего элемента и концентричных втулочных закладных.

4. Элемент по п. 3, отличающийся тем, что вещество содержит полиэфирную, или эпоксидную, или винилэфирную, или фенольную, или циановую, или полиимидную, или бис-Малеинимидную, или полиимидную с концевыми ацетиленовыми группами, или бензоксазиновую, или фталонитрильную, или кремнийорганическую, или меламиноформальдегидную, или полиуретановую, или полиамидную, или силикатную смолу.

5. Элемент по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что гибкий армирующий элемент выполнен в виде жгута, изготовленного из резинотканевого материала.

6. Элемент по п. 5, отличающийся тем, что резинотканевый материал выполнен на основе нитрила, или на основе хлоропреновой резины, или силиконового типа, или уретанового типа, или с тканевой основой из полиэстера или нейлона, или с использованием композиционных материалов.

7. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что плоская монолитная корпусная основа изготовлена из резины.

8. Элемент по п. 7, отличающийся тем, что резина выполнена в виде нитриловой, или силиконовой, или этилен-пропиленовой, или бутадиен-нитрильной, или фторкаучуковой резины, или ЭПДМ-резины.

9. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что концентричные втулочные закладные выполнены с фланцевыми выступами на концах.

10. Элемент по п. 1 или 7, отличающийся тем, что плоская монолитная корпусная основа по контуру плоской своей части выполнена в форме правильного многоугольника с по меньшей мере шестью вершинами и со скруглениями на углах.

11. Элемент по любому из пп. 1, 3 или 9, отличающийся тем, что концентричные втулочные закладные выполнены из стали 40Х, или стали 35, или стали 45.