Зубчатая муфта Советский патент 1985 года по МПК F16D3/18 

Изобретение относится к машиностр ению, а именно к зубчатым муфтам, и может быть применено к приводам механизмов, не допускающих наличия мертвого кругового хода, требующих точной остановки и пуска, синфазного поворота соединяемых валов, наиболее эффективно может быть использовано в приводах радиотелескопов, измерительных приборов автоматического слежения и др, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 336443, Цель изобретения - устранение динамических нагрузок и обеспечение равномерного распределения нагрузок между зубьями втулки и обоймы. На фиг.1 изображена зубчатая муфта, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З и 4- варианты выполнения зубьев; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг . 1. Зубчатая муфта состоит из втулки 1 с удлиненными в радиальном направ лении упругими выступами 2, концы которых выполнены в виде рабочих зубьев 3, втулка Т соединена с помощью последних с зубьями 4 обоймы 5, размещенными на радиапьно расположен ных упругих выступах 6. Обойма 5 закреплена на полумуфте 7. С полумуфтой 7 связана опора В подшипника 9, наружное кольцо которого фиксируется во втулке 1 крьш1кой 10. .Соединение зубьев 3 втулки 1 с sy бьями 4 обоймы 5 выполнено с предварительным натягом i, наименьшая -усре ненная по всем зубьям величина которого определяется из соотношения1 пред ср. мик 1 порог t - предельная величина натя га по условию ограничения потерь на преодолени сопротивления зубьев зуб чатого соединения; - зеличина натяга в зубчЪтр 1 соединении, при котором статическое равновесное состояние привода в круговом направлении уствйчиво;величина предварительног ср. мин натяга между зубьями вту лки и обоймы, определяемая при их соосном положении, исходя из условия устранения динамических нагрузок привода и муфты при пуске, остановке и реверсе, повьш1ения точности остановки и устранения автоколебаний. ина может быть опредеизвестной формуле пред 5 допустимое усилие контактирующих зубьев втулки и обоймы, приведенное к одному угловому участку зубчатого соединения, включающего зуб и упругий выступ как втулки, так и обоймы, а также ступичную часть втулки и часть обода обоймы в пределах одного углового шага; усредненная -приведенная жесткость углового участка зубчатого соединения. льку Р - V . опустимый по условию ограниения потерь на преодоление опротивления зубчатогосоедиения крутящий момент, опредеяемый из соотношения М yj -«l Kriделительный радиус зубчатого соединения; число зубьев зубчатого сое-г-; динения; наименьшая по условиям прочности величина допустимого статического крутящего момента зубчатого соединения; Ткоэффициент ограничения потерь на сопротивление зубчатого соединения. ина Г определяется из сти М кр. мин к, с гично определена величина сходя из величины наибольшекаемого статического крутяента , при котоическое равновесное состояода в круговом направлении о. В этом случае величина ожет быть получена из соот- .jMWKC - 3 Предварите хьный натяг зубьев i в одном из вариантов исполнения (фиг,2) обеспечивается выполнением зубчатой втулки 1 с размерами впади 11 шириной, большей и меньшей номинальной на величину натяга и расположенной в чередующемся по дпине ок ружности порядке согласно соотношению ( Я m -р) + i. ср.мик - размер впадины 11 втугде р лки 1 по делительной . окружное ти 12; m - модуль зубьев зубчатог соединения; f. - размер толщины зубьев 3 втулки 1 по делительной окружности 12; п - О, 1, 2, 3 и т.д.- номер (по порядку) впади зубчатой втулки. При указанных размерах впадин 11 зубчатой втулки 1 наиболее равномер ное распределение натягов получается, если предварительный натяг ср-«Аим обеспечен выполнением зубье 4обоймы 5 (либо зубьев 3 втулки 1) с радиальным разрезом 13 по всей их высоте (фиг.4), а размеры зубьев 4 обой1 ш 5 - по делительной окружност 12 выполнены согласно соотношению ТГт + icp.MMrt y-v - где К -р- - коэффициент соотношени толщины зубьев 4 обоймы 5 к толщине зубьев 3 втулки 1, определяемый из условия равнопрочности. В другом варианте исполнения зуб чатой муфты шаг выступов обоймы может быть выполнен в два раза больши шага выступов втулки, .т.е., если: каждый второй зуб 4 обоймы 5 (либо зубья 3 втулки 1) срезаны. Дпя обле чения сборки муфты при монтаже зубь 3 втулок 1 и зубья 4 обойм 5 выпол нены фланкированными, с заходными фасками 14 (фиг.5). Муфта работает следующим образом При установке втудки 1 в обойму 5зубья 3 втулки устанавливаются в обойме 5 с натягом, который образуется либо за счет выполнения впадин 11 втулок 1 с размерами по дели тельной окружности 12 согласно соот ношению (2), либо благодаря выполнению зубьев 4(3) обоймы 5 (втулки 1) с радиальным разрезом 13 по всей 544 их высоте и толщиной зубьев 3 втулок 1 и зубьев 4 обойм 5 по соотношениям (3). Заход зубьев 3 втулок 1 в обойму 4 облегчен благодаря выполнению их фланкированными, фасками 14. Поскольку между зубьями 3 втулок 1 и зубьями 4 обоймы 5 имеется предварительный натяг, в их соединении отсутствуют обычные люфты и зазоры, возникает момент сопротивления Мсспр. повороту ведущего вала, величина которого согласно соотношению (1)превосходит наибольший допускаемый статический крутящий момент М„др , при котором статическое равновесное состояние приводов в круговом направлении устойчиво, но значительно меньше наименьшего передаваемого приводом крутящего момента /)(в. мии Вследствие этого при запуске привода (или его остановке) необходимо преодолеть момент сопротивления в зубьях зубчатого соединения муфты. При этом зубья втулки несколько разгружаются, воспринимают нагрузки от передаваемого крутящего момента и безударно передают их на зубья обоймы, приводящей в движение ведомый вал (не показаны). Возможны 9ледующие сочетания: .. либо два зуба 3 зубчатой втулки 1 обхватывают один зуб 4 зубчатой обоймы 5f либо пара рядом расположенных зубьев 3 втулки 1 располагаются в распор в двух впадинах зубчатой обрймы 5. При этом один из зубьев 4 . обоймы 5;расположенный между зубьями 3 втулки 1, не нагружен. При передаче крутящего момента, который в силу наличия начального сопротивления (возникающего в связи с наличием предварительного натяга в зубьях), включается безударно, пара зубьев 3 зубчатой втулки 1, расположенных с распором и контактир1ующих с зубьями 4 обоймы 5, сближаются между собой, уменьшая таким образом имевшуюся на них нагрузку, и передают усилие на зубья 4 обоймы 5 и далее ведомому валу. Аналогично работают зубья 3 втулки 1, обхватывающие зубья 4 обоймы 5, . Однако точное определение, какие из зубьев 3 втулки 1 расположены в обойме 5 с распором, а какие обхватывают зубья 4 обоймы 5 невозможно, так как это зависит от случайного распределения погре1пностей изготов

1. ЗУБЧАТАЯ МУФТА по авт.св. № 336443, отличающаяся тем, что, с целью устранения динамических нагрузок и обеспечения равномерного распределения нагрузки между зубьями втулки и обоймы, обойма выполнена с радиапьно расположенными упругими выступами, несущими зубья. а втулка установлена в обойме с предварительным натягом. 2.Муфта по п,1,0 т ли чаю щ а я с я тем, что впадины втулки выполнены шириной, большей и меньшей номинальной на величину натяга, и расположены в чередующемся по длине окружности порядке. 3.Муфта ПОП.1, отличающаяся тем, что зубья по крайней мере одного из зубчатых элементов выполнены с радиальным разрезом по их высоте. 4.Муфта ПОП.1, отличающаяся тем, что шаг выступов обоймы выполнен в два раза большим (Л шага выступов втулки. 00 с 00 VI 4ih.