Упруго-центробежная муфта Советский патент 1986 года по МПК F16D43/14 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к упруго- динамическим муфтам, и может быть использовано для стабилизации вращательного движения при передаче крутящего момента в машинах и механизмах, а также компенсации несоосностей соединяемых валов и демпфирования возникающих при этом колебаний и динамических нагрузок.

Цель изобретения - увеличение несущей и демпфирующей способностей муфты.

На фиг. 1 изображена упругоцентро- бежная муфта, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - упругий элемент муфты.

Муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты, выполненные в виде ступиц 1 и 2 с диаметрально противоположно

12132812

Яри передаче крутящего момента между несоосными валами в радиальном направлении нагрузку от несоосностей в основном принимают боковые

5 полки длиной ЕТ. упругих элементов 7. Так как жесткость боковых полок длиной 2 меньше жесткости центральных полок длиной E-t ,то муфта сравнительно мало нагружает опоры О валов ввиду их несоосности. С другой стороны, при несоосности соединяемых валов обод 11 муфты имеет свой центр вращения, который может не совпадать в общем случае ни с одной

15 осью валов. Возникающие при этом

реакции в опорах валов пропорциональны величине несоосности. Для того, чтобы муфта не бьша дополнительным источником вибраций необходимо,

направленными хвостовиками 3-6. Полу- 20чтобы центр вращения обода имел посмуфты связаны между собой с помощьютоянное место в пространстве и не

упругих элементов 7 Т-образной формызависел от направления несоосностц.

с выемкой 8 по оси симметрии центро-Это обеспечивается при условии, что

бежной полки 9, шарнирно соединеннойцентр вращения обода 11 находится на

25прямой, соединяющей оси валов, и делит их пополам.

с хвостовиками полумуфты с помощью.

10.Последние обхватываются ободом

11,к которому шарнирно попарно на осях 12 прикреплены боковые полки 13 упругих элементов 7.

Муфта работает следующим образом.

При передаче крутящего момента между соосньми валами упругие элементы 7 Т-образной формы деформируются так, что основную нагрузку несут центральные полки длиной (фиг. 3), которые изгибаются в плоскости муфты. Обхватывающий полумуфты обод 11 обеспечивает хорошую балансировку при любой угловой скорости вращения. Нагрузка равномерно распределяется между всеми упругими элементами 7. При малых углах закручивания (1 - 8°) передаваемый крутящи г момент (Мк.р) связан с углом закручивания выражением

Жесткость С упругого элемента 7 по направлению осей X и У соответственно равна

30

Сх :

ZEl

-If - AJl

3 -1 Ч

35

f.+ K,

(2)

(3)

Для обеспечения указанного выше требования необходимо, чтобы

40

C

(4)

или

45

-1

Y

,р JL ,-P,

jLf 3

(1)

модуль упругости (Юнга)

материала упругих элементов 7;

момент инерции поперечного сечения;

длина центральной и боковых полок упругого элемента 7 .

Жесткость С упругого элемента 7 по направлению осей X и У соответственно равна

Сх :

ZEl

-If - AJl

3 -1 Ч

(2)

f.+ K,

(3)

Для обеспечения указанного выше требования необходимо, чтобы

C

(4)

или

. 3 -I

-1

-1 I- Г) 1 , 1-5 -1

± .Е (5) 3 -г ч

Выражение (5) позволяет определить оптимальное соотношение длин полок и Ег. при одинаковых геометрических характеристиках поперечных сечений, что дает

е; 0,608 Ег. (6) При некоторой радиальной несоосности соединяемых валов привода полумуфты 1 и 2 перемещаются на некоторую величину одна по отношению к другой, деформируя упругие элементы 7, при этом возникают радиальные нагрузки, действующие на опоры соединяемых валов. Ось вращения обода 11 уже не совпадает с геометрическими осями соединяемых валов, ввиду чего создается центробежная сила, по направлению противоположная равнодействующей радиальных

777Х

нагрузок на опоры соединяемых валов. При определенной скорости вращения привода центробежная сила равна равнодействующей радиальных нагрузок на опоры соединяемых валов и противоположна по направлению. В результате этого соединяемые валы вращаются без действия на их опоры радиальных сил. Радиальная жесткость муфты приближается в нулю.

Я1

1KV4N3 t/TTTl

Фи1.г

ВНИИШ Заказ 769/48 Тираж 880 Подписное

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектиав, 4

Фиг.З