Узел соединения валов Советский патент 1983 года по МПК F16D3/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам дая соединения валов. . Известен узел соединения валов, содержащи установленный в опоре ведущий вал с закрепленным на его конце маховиком и связанный с ним посредством соединительных элементов ведомый вал. Соединительные элементы выполнены в виде пальцев и взаимодействующих с ними резиновых втулок 1. Недостатком данного узла является то, что при вращении конец вала электродвигателя от действия на него консольно закрепленной массы (маховика) описывает круговую траекторию, амплитуда которой находится в прямой зависимости от расстояния до ближайшего под пипника, массы маховика и степени его неу ра вновешенности. Степень влияния на величину прогиба каждого из факторов меняется в зависимости от удаленности центра массы маховика до центра ближнего под1иипника вала. На конце консоли вала, на которую посажен маховик, прогиб - максимальный. Этот прогиб консоли вала при вращении вызывает расцентровку сое диняемых валов. Кроме того, поскольку передача крутящего момента осуществляется через маховик, то крепление его к валу электродвигателя подвержено действию крутящего момента и действию дина.мической нагрузки от сил инерции маховика. Оба эти усилия |достигают своего максимального значения в пусковом режиме. В этом режиме появляется вероятность ослабления крепления маховика на вЯлу, вследствие чего маховик перекашива-, ется, что, в свою очередь, также вызывает расцентровку валов. Причем при вращении ротора за счет значителыпэ1х центробежных сил внутренней посадочным диаметр ступицы маховика увеличивается в размере. При этом нарушается центрирование маховика по отношению к оси вращения. Таким образом, верхн у полумуфта, прикре ленная к нижней плоскости маховика начинает описывать неопределенные траектории. Когда величины расцентрирования по указанным трем причинам начинают складываться, то расцентровка валов достигает критического состояния Работа при расцентрированных валах вызьтает значительные вибрации устройства в целом, сни жается надежность работы. Цель изобретения - повышение надежности работы и уменьшение вибраций. Поставле1шая цель достигается тем, что в узле соединения валов, содержащем установленный в опоре ведущий вал с закрепленным на его конце маховиком и связанный с ним посредством соединительных элементов ведомый вал, в ведущем валу вьшолнено глухое центральное отверстие, соедини 1х.;иные элеменаы вьтолнены в виде установленного в упомянутом отверстии промежуточного ва1шка и охватывающей его концентрично втулки,одним концом расположенной под опорой ведущего вала и жестко соединенной с промежуточным валиком, другим концом расположенной под маховиком и жестко соединсн -(й с ведущим , валом, при этом свободный кемец валика связан с ведомым валом. На чертеже изображен узел соединения валов, продольный разрез. Узел соединения валов содержит ведущий вал 1, на консоли которого закреплен меховик 2, промежуто шый валик 3, охватывающую концентрично вапик 3 втулку 4, которая одним концом жестко соединена с ведущим валом 1 под маховиком 2 на уровне его торца 5 с помощью штифтов 6. От осевых перемещений втулка 4 удерживается упорным буртом 7 и кольцом -8. Противоположный конец втулки 4 жестко соединен с промежуточным валиком 3 в зоне 9 опорного подшипника 10 вала 1, т. е-, непосредоствешю под его опорой, с помощьюшлиц 11. Валик 3 вместе с охватывающей его концентричной втулкой 4 помещены в глухом центральном отверстии 12 вала 1. От перемещений в осевом направлении конец промежуточного валика 3, что размещен под опорным по 1шипником 10 ведущего вала 1 крепится с помощью упорного бурта 13 и диска 14. Другим концом валик 3 через шлицы 15 соединен с втулкой 16. Втулка 16 на промежуточном валике 3 закреплена диском 17 и прижата к бурту 18. Втулка 16 с помощью болтов 19 соединена с обоймой 20, которая зубчатым зацеплением 21 сопряжена с зубчатой втулкой 22, посаженной на ведомый вал 23. Втулка 22 связана с ведомым валом 23 шпонкой 24 и закреплена диском 25. К другому торцу обоймы 20 крепится диск 26 с манжетным у 1лотнением 27. Полость 28 для снижения потерь на трение в . зубчатом зацеплении 21 заполняется минеральным маслом. Маховик 2 на ведущем валу 1 закреплен при помощи двух пружинных колец 29 и диска 30. При работе крутящий момент от ведущего вала 1 через штифты 6 передается втулке 4 и далее в зоне 9 подшипника Ю через шлицы 11 валику 3. От промежуточного валика 3 враще ние передается через шлицы 15 втулке 16 и далее че|х;з обойму 20, зубчатое зацепление 21 втулке 22 и ведомому валу 23. Для разделвного вращения валов 1 и 23 достаточно удалить болты 19 и отвести обойму 20 от втулки 16. При вращении втулка 4 является гибким компенсационным звеном в цепи соединения

вала 1 и. валика 3, которая ослабляет колебания вала 1 за счет своей податливости. Маховик 2 не учас1вует в передаче крутящего момента.

В зоне 9 опориого подшипника 10 прогаб вала 1 является миюшальным. Так же мииимальный и прогиб промежуточного валика 3, от которого в конечном тоге передается вращение иа ведомый вал 23 исполнительного механизма.

В предлагаемой конструкции при передаче крутящего момента полностью устранено влияние перекоса маховика на центровку валов, так как передача крутящего момента осуществляется от одного вала к другому, минуя маховик.

Как известно прогиб консоли ведущего вала, на которой закреплен маховик, в зоне ч опорного подщипника является минимальным.

Это в описываемой конструкции достигается за счет соединения ведущего вала с промежуточным через охватывающую его концентрическую втулку под близлежащей опорой. По

этим причинам соединяемые валы не подвергаются расцентровке а, следовательно, вибрация узла снижается. Охватьшающая втулка является ги&ким компенсационным звеном в цепи соединения двух валов, которая также

позволяет снизить уровень вибрашш. Вследствие динамических нагрузок (вибрации) повышается надежность узла соединения валов.

Высвобождение маховика от участия в передаче крутящего момента также способствует

повыщению надежности. Наличие промежуточного валика и податливой охватывающей втул,ки позволяет лучще компенсировать неточности центровки валов, что также cirowanr уровень вибрации и повьшмФТ )

УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ВАЛОВ, содержащий установленный в опоре ведущий вал -с закрепленным на его конце маховиком и связанный 1с ним посредством соединительных элементов ведомый вал, отлич.ающийс я тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения вибраций, в ведущем валу выполнено глухое центральное отверстие, соединительные элементы вьшолнены в виде установленного в упомянутом отверстии промежуточного валика и охватывающей его концентрично втулки, одним концом расположенной под опорой ведущего вала и жестко соединенной с промежуточным валиком, другим концом расположенной под маховиком и жестко соединенной с ведущим валом, при этом свободный конец валика связан с ведомым валом. (Л СП СО 00 о :л