Шарнирная муфта (ее варианты) Советский патент 1984 года по МПК F16D3/24 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для передачи крутящего момента и осевой нагрузки между негсооСнымйвалами, например, в винтовых забойных двигателях для бурения скважин.

Известна шарнирная, муфта, содержащая две полумуфты, охватывающую их с зазором обойму,.а также элементы для передачи крутящего момента Си.

Эта муфта недостаточно долговечна при передаче больших крутящих моментов, в частности, в винтовых забойнь1х двигателях для бурения скважин из-за износа рабочих поверхностей элементов, передающих крутящий момент.

.Целью изобретения является повышение долговечности шарнирной муфты.

Это достигается тем, что шарнирная муфта, содержащая две полумуфты охватывающую их с зазором обойму, а также элементы для передачи крутящего момента, снабжена втулкой, имеющей выполненные по окружности радиальные отверстия, а каждая из полумуфт выполнена с торцевым кольцевым пазом и расположенными по окружности радиальными отверстиями, при этом втулка размещена с зазором в торцевых кольцевых пазах полумуфт а элементы для передачи крутящего момента выполнены в виде роликов и установлены с зазорами в радиальных отверстиях втулки и полумуфт.

Возможен также: и другой вариант выполнения шарнирной муфты, заключающийся в том, что муфта снабжена втулкой с торцевыми кольцевыми выступами, полумуфты выполнены с кольцевыми торцевыми пазами и выступами, в выступах.втулки и полумуфт выполнены расположенные по окружности радиальные отверстия, в которых с зазорами размещены элементы для передачи крутящего момента, при этом выступы втулки расположены с зазорами в паза.х полумуфт и .выступы полумуфт размещены с зазорами между выступами втулки, а элементы для передачи крутящего момента выполнены в виде роликов.

, На фиг.1 изображена предложенная муфта, продольный разрез (I вариант на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.З - муфта (II вариант),продольный разрез; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3.

Шарнирная муфта содержит полумуфты 1 и 2 с торцевыми кольцевьоми пазами 3 и 4., В последних с радиальными зазорами размещена втулка 5.

В полумуфтах 1 и 2 выполнены радиальные несквозные отверстия 6, во втулке .5 также выполнены радиальные отверстия 7, расположенные в двух плоскостях, перпендикулярных оси втулки 5. Отверстия 6 в полумутах 1 и 2 и соответствующие отверстия 7 во втулке 5 имеют одинаквый угловой шаг.

В отверстиях 6 и 7 установлены с зазором цилиндрические ролики 8, посредством которых осуществляется передача крутящего момента.

Для передачи осевых нагрузок на торце полумуфты 1 выполнена, например, сферическая поверхность большого радиуса, а сопряженный торец другой полумуфты 2 имеет плоскую поверхность.

Полумуфты 1 и 2 охватывает обойма 9, ограничивающая перемещение роликов 8 в направлении, перпендикулярном оси шарнирной муфты. Внутренняя полость последней заполнена консистентной смазкой, а для герметизации муфты с обоих концов обоймы 9 установлены уплотнения, выполненные, , в виде коле 10 из эластичного материала, зажа.тых в расточках обоймы 9 в осевом направлений при помощи шайб 11 и зафиксированных стопорными кольцами 12.

Уплотнения могут быть выполнены любой другой конструкции, обеспечивающей герметичность муфты. Полумуфта 1 присоединяется к ведущему валу, а полумуфта 2 - к ведомому валу (нафигурах ведущий и ведомый валы не показаны).

Шарнирная муфта работает следующим образом. .

От ведущего вала крутящий момент передается на полумуфту 1, затем через ролики 8 верхнего ряда - на втулку 5, ас нее через ролики 8 нижнего ряда - на полумуфту 2. Осевая нагрузка передается о полумуфты 1 через ее сферическую опорную поверхность на плоскую опорную поверхность полумуфты 2.

Угловой перекос шарнирной муфты осуществляется за счет зазоров между втулкой 5 и стенками пазов 3 и 4 в полумуфтах 1 и 2, а также за счет зазоров между роликами 8 и стками отверстий 6 и 7 во втулке 5 .и в полумуфтах 1 и 2.

Угловое (прецессионное) перемещение полумуфт при работе шарнирной муфты сопровождается перекатыванием роликов В по стенкам отверстий б п-. 1 и 2 и отверстий втулки 5.

Благодаря тому, что втулка 5 по отношению к полумуфтам 1 и 2 и лики 8 по отношению к отверстиям втулки 5 и полумуфт 1 и 2 являются по существу плавающими элементами, обеспечиваются самоустанрвка их под нагрузкой и выравнивание усилий на штифтах.

Шарнирная муфта по второму варианту (фиг.З) содержит полумуфты 1 и 2, которые выполнены с кольцевыми торцевыми пазами 3 и 4 и выступами 13 и 14, и втулку 5 с торцевыми кольцевыми выступами 15, 16, 17 и 18.

Кольцевые выступы 13 и 14 полумуфт 1 и 2 размещены с радиальным зазором между выступами 15, 16 и 17, 18 втулки 5. В радиальных отверстиях 19 и 20 втулки 5 и полумуфт 1 -и 2 размещены с зазорами ролики 8. Втулку 5 охватывает обойма 9, а в центральном отверстии этой втулки размещен цилиндрический вкладьлл 21, имеющий сферические торцевые поверхности для взаимодействия с плоскими торцевыми опорными поверхностями полумуфт

1 и 2i Обойма 9 и вкладыя 21 ограничивают перемещение роликов 8 в направлении, перпендикулярном оси шарнирной муфты. .

Герметизация внутренней полости шарнирной муфты осуществлена при помощи эластичных манжет 22, закрепд ениых в обойме 9, например, посредством шайб 23 и пружинных разрезных колец 24 и на полумуфтах 1 и 2 - посредством хомутиoков 25.f

Шарнирная муфта, выполненная по второму варианту, работает,- кЬк шарнирная муфта ранее описанной конструкции.

5

Использование предложенной.шарнирной муфты позволяет повысить долговечность машин в винтовых забойных двигателях для бурения скважины и в конечном счете поднять их производительность.

1. ШАРНИРНАЯ МУФТА {ЕЕ ВАРИАНТЫ) , содержащая две полумуфты, охватывающую их с зазором обойму, а также элементы для передачи крутящего момента, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности, она снабжена втулкой, имеющей выполненные по окружности радиальные отверстия, а каждая из полумуфт выполнена с торцевым кольцевым пазом и расположенны- . ми по окружности радиальными отверстиями, при этом втулка размещена с зазором в торцевых кольцевых пазах полумуфт, а элементы для передачи крутящего момента вьтолнены в виде роликов и установлены с зазорами в радиальных отверстиях втулки и полумуфт. 2. Шарнирная муфта, содержащая две Полумуфты, охватывающую их с зазором обойму, а также элементы для передачи крутящего момента, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности, муфта снабжена втулкой с торцевыми кольцевыми выступами, полумуфты выполнены с кольцевыми торцевыми пазами и выступами, в выступах втулки и полумуфт выполнены расположенные по окружности радиальные (О отверстия, в которых с зазорами размещены элементы для передачи крутящего момента, при этом выступы втулки расположены с зазорами в пазах полумуфт и выступы полумуфт размещены с зазорами между выступами втулки, а элементы для передачи крутящего момента выполнены в виде роликов.

W

г.Г