Упругая муфта Советский патент 1985 года по МПК F16D3/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям муфт, применяемым в авиационных и судовых двигательных установках, а также приводах металлорежущих станков.

Цель изобретения - увеличение надежности упругой муфты путем обеспечения регулировки нелинейной крутильной жесткости муфть и повышение чувствительности срабатывания.

На фиг. 1 изображена упругая муфта; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - положение вкладышей с упругими пластинами относительно криволинейных граней ведущей полумуфты при передаче муфтой номинального крутящего момента (Тцсм.); на фиг. 4 - то же, при передаче муфтой момента, большего допустимого, т. е. муфта в предохранительном режиме; на фиг. 5 - положение упругих пластин и вкладышей.

Упругая муфта содержит ведомую полумуфту 1, имеющую радиальные пазы 2 прямоугольной ступенчатой формы. Концентрично ведомой полумуфте 1 установлена ведущая полумуфта 3, ступица 4 которой выполнена многогранной, например шестигранной, формЫ; каждая грань при этом имеет форму криволинейного продольного паза. К ведущей полу муфте 3 винтами 5 прикреплен стакан 6, имеющий осевые пазы 7. Ведущая и ведомая полумуфты связаны между собой вкладышами 8, которые имеют прямоугольную ступенчатую форму и размещены в радиальных ступенчатых пазах 2 ведомой полумуфты, при этом одна из граней вкладыща выполнена по радиусу и упирается в радиусные грани ступицы 4 ведущей полумуфты. На верхней части вкладышей закреплены, например приварены, упругие пластины 9, которые размещены в осевых пазах 7 стакана 6. Основная характеристика упругой муфты - крутильная жесткость зависит от количества упругих пластин 9, которое соответствует количеству граней на ступице 4 ведущей полумуфты 3. Фиксация вкладыщей в ведомой полумуфте и радиальное поджатие их к ведущей полумуфте осуществляется упругими элементами - шайбами 10, которые расположены между стаканом 11 и верхним торцом вкладыщей 8. Стаканы 11 винтами 12 закреплены на ведомой полумуфте. Обе полумуфты заключены в чащи 13 и 14, которые винтами 12 и 15 крепятся к полумуфтам.

Вкладыщи 8 прямоугольной формы вследствие установки их по скользящей или ходовой посадке в прямоугольных пазах ведомой полумуфты обеспечивают строго определенное положение - перпендикулярное относительно осевых .пазов 7 при радиальных перемещениях вкладыщей. При этом рабочие поверхности упругих пластин 9 всегда расположены в плоскости YOZ при Тном 0. Нижняя грань вкладыщей 8 выполнена по радиусу меньшему, чем радиус, ПО которому выполнены грани ступицы ведущей полумуфты. Размещение полумуфт в чащах 13 и 14 используется для центровки полумуфт.

Муфта работает следующим образом.

Нри вращении полумуфты 3 крутящий момент через осевые пазы 7 стакана 6 передается на упругие пластины 9, соединенные с вкладышами 8, и далее через вкладыши на ведомую полумуфту 1.

Регулировка нелинейной крутильной жесткости муфты происходит следующим образом.

Вращение ведущей полумуфты через стакан 6 приводит к деформации упругих пластин 9, при этом крутильная жесткость муфты

С Са п,

где Сп - жесткость одной пластины;

п -..- количество пластин. Известно, что жесткость консольной пластины

Сп UE.-1 . аь

где Е -модуль упругости материала пластин;

-момент инерции сечения 0а - расстояние от заделки пластины

во вкладыше до приложения силы (рабочая длина упругой пластины) .

Таким образом, с уменьщением рабочей длины упругой пластины жесткость пластины увеличивается, а с увеличением а жесткость пластины уменьщается.

С увеличением передаваемого крутящего момента радиусные грани ступицы 4 ведущей полумуфты 3 перемещают в радиальных направлениях вкладыщи 8, при этом упругие элементы 10 сжимаются, а рабочая длина упругих пластин уменьшается, что приводит к увеличению жесткости каждой пластины и, следовательно, к увеличению жесткости муфты. При уменьшении крутящего момента происходит перемещение вкладыщей 8 по радиусным граням ступицы ,4 ведущей полумуфты в обратном направлении, при этом раз.мер а увеличивается, жесткость упругой пластины уменьQ шается, а следовательно , уменьшается жесткость муфты.

Таким образом, упругая муфта имеет плавную нелинейную жесткую характеристику, с помощью которой можно изменять собственную частоту колебаний системь, в 5 которую входит муфта.

При резком увеличении крутящего момента муфта работает как предохранительная. При резком увеличении нагрузочного

момента, например при Тнагр . , ступица 4 поворачивается на предельный угол Удр (фиг. 4), вкладыши 8 перемещаются в радиальных направлениях на величину С, упругие рези-новые элементы 10 сжимаются на величину С, резина заполняет весь свободный объем. Упругие пластины 9 выходят из полости стакана 6, и вращение, а следовательно, и нагрузочный момент с ведущей полумуфты 3 не передается

на ведомую полумуфту 1, т. е. происходит перескакивание радиусных частей вкладышей с одного радиусного паза на грани ступицы 4 ведущей полумуфты на паз следующей грани.

Таким образом, регулировка изменяющей ся нелинейной жесткостнон характеристики муфты, а также увеличение ее чувствительности увеличивает надежность не только муфты, но и машин, которые она соединяет.

УПРУГАЯ МУФТА, содержащая концентрично расположенные полумуфты, соединенные вкладышами с закругленным торцом, помещенными в радиальных пазах ведомой полумуфты, контактирующими закругленным торцом с выполненными на ведущей полумуфте криволинейными продольными пазами и поджатыми к ним посредством упругих элементов, отличающаяся тем, что, с целью увеличения надежности и повыщения чувствительности срабатывания, она снабжена смонтированным на ведомой полумуфте стаканом с осевыми пазами и закрепленными на вкладышах упругими пластинами, концы которых размещены в осевых пазах стакана, а вкладыши и пазы под них в ведомой полумуфте выполнены прямоугольной формы. О5 00 О5 оо

Риг.2

Тнагр, 2 ио

поверхность J

пол (U

фиг. 5

С/ ользящоя или ходовая nocadffo