Упругоцентробежная муфта Советский патент 1989 года по МПК F16D3/56 F16D43/14 

(Л

.

Изобретение относится к машиностроению и судостроению и может быть применено в высокоскоростных роторных системах. Цель изобретения - повышение надежности, плавности включения и демпфирующих свойств путем снижения крутильной жесткости. Муфта содержит ведущую полумуфту (П) 1 с наружным зубчатым венцом (В) 2 и ведомую П 3 с внутренним В 4. П 1 и 3 соединены торсионными стержнями (ТС) 5. На одном конце каждого ТС 5 установлена эксцентричная шестерня 6 с двумя зубчатыми секторами разного радиуса кривизны. Сектор большего радиуса кривизны входит в зацепление с В 4 ведомой П 3. Сектор меньшего радиуса кривизны входит в зацепление с В 2 ведущей П 1. Свободные концы ТС 5 жестко закреплены в дополнительном фланце 7. Фланец 5 установлен на ступице П 1 с возможностью поворота. Крутящий момент передается от П 1 к П 3 через ТС 5 и шестерни 6. При включении муфты происходит поворот шестерен 6 и закручивание ТС 5. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

ел

СО О ОО

3 О

содержит ведущую полумуфту (П) I с наружным зубчатым венцом (В) 2 и ведомую П 3 с внутренним В 4. П 1 и 3 соединены торсионными стержнями (ТС) 5. На одном конце каждого ТС 5 установлена эксцентричная шестерня 6 с двумя зубчатыми секторами разного радиуса кривизны. Сектор большего радиуса кривизны входит в зацепление с В 4 ведомой П 3. Сектор меньшего

Изобретение относится к машиног- строению, судостроению и может быть применено для передачи крутящего момента и демпфирования крутильных колебаний в высокоскоростных роторных системах.

Целью изобретения является nosbmie- ние надежности, плавности включения и демпфирующих свойств путем снижения крутильной жесткости муфты.

На фиг.) изображена муфта, осевой разрез, проходящий чер. з шестерни; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - муфта при вьтолнении торсионных стержней в виде пружин кручения, общий вид.

Упругоцентробежная муфта содержит ведущую полумуфту 1 в виде ступицы с фланцем, на котором выполнен наружный зубчатый венец 2, и ведомую полумуфту 3, во фланце которой выполнен внутренний зубчатый венец 4. Полумуфты 1 и 3 соединены торсионными стержнями 5, на одной конце каждого из которых установлена эксцентричная шестерня 6 с двумя зубчатыми секторами разного радиуса кривизны, при этом зубчатый сектор шестерни большего радиуса кривизны входит в зацепление с внутренним венцом 4 ведомой полумуфты 3, а сектор меньшего радиуса кривизны - с наружным венцом 2 ведущей полумуфты 1. Свободные концы торсионных стержней 5 жестко закреплены в дополнительном фланце 7, установленном с возможностью поворота на подшипнике 8 скольжения, на свободном конце ступицы полумуфты 1. В осевом направлении дополнительный фланец 7 фиксируется крышкой 9. Торсионные стержни могут быть выполнены в виде пружин 10 кручения с прямоугольным поперечным сече}1ием витков. Пружины 10 торцами впаиваются в выем

радиуса кривизны входит в. зацепление с В 2 ведущей П 1. Свободные концы ТС 5 жестко закреплены в допо;шитель i ном фланце 7. Фланец 5 ,установлен на ступице П 1 с возможностью поворота. Крутящий момент передается от II 1 к П 3 через ТС 5 и шестерни 6. При включении муфты происходит поворот шестерни 6 и закручивание ТС 5. 1 3.П. ф-лы, 3 ил.

0

5

0

ки зксцентричных планетарных шестерен 6 и дополнительного фланца 7. Предлагаемая конструкция более компактна и менее чувствительна к монтажным погрешностям. Пружины 10 могут быть изготовлены из пружинной ленты.

Муфта работает следующим образом.

При воздействии крутящего момента за счёт деформации торсионных стержней 5 (пружин 10) полумуфты 1 и 3 скручиваются на определенный угол ( , при этом дополнительный фланец 7 поворачивается от исходного положения на угол ц/ , который определяется, исходя из принципа работы планетарного механизма:

V -ri:-Vr

R,r

(1)

где t/ г.

R. К. угол скручивания полумуфт; радиус начальной окружности меньшего сектора планетарной шестерни (фиг.1); радиус начальной окружности большего сектора планетарной шестерни;

радиус начальной окружности зубчатого колеса; радиус начальной окружности зубчатого венца внутреннего, зацепления.

Если угол скручивания торсиона (пружины кручения)

е V

то из

а (Я

R,r, + R; Крутящий момент, действующий на один торсион,

М . (4)

. (2) (3)

де

Т п

5151086П

внешний крутящий момент; количество торсионных стержней (п 3).

га

тл пр в ди на ти 0 м

тогда

М п R,

(5)

(6)

Из соотнов ений (3) и (5) находят статическую крутильную жесткость муфты

С . Л -i.DRilRiriRjl

-f f в r,(R,r,,r,)

0 5ilEiiRil

,(R,rj

„ M где L -g- - жесткость торсионного

стержня (пружины кручения) , Крутильная жесткость известной

муфты определяется зависимостью

(7)

где R

,. и

п с

R

-iSi

r

г. радиусы начальных окружностей зубчатого колеса и шестерни торсионного стержня соответственно. Сопоставив выражения статических

жесткостей предлагаемой и известной

муфт вычисляют соотношение

J .

(8)

кр

R,r + R,r,

Определяют, при ксткость предлагаемой жесткости известной,

. 1 .

CL

кр

-t-rIrj j: R 2

R,rt + , г,(г, + R,

Так как г R i К (фиг. 2), то неравенство (9) удовлетворяется при любых значениях радиусов начальньгч окружностей. Следовательно, пред.ча- гаемая конструкция муфты по сравнению с известной обеспечивает значи тельное снижение .чусковой. крутильной жесткости без каки.ч-либо дополнительных условий. Практически крутильную жесткость можно уменьшить в 3-4 раза.

(8)

Таким обр,-1.,ом, гарантиру т

1 р е . ;л а г а f N j я .; у ф т а паьмый пуск Га

тлкже торможение ii peBeprirpoBaHHt) привода и позвсляет амортизировать в З-А раза большие по амплитуде динамические нагрузки. Следовательно надежность, плавность работы и амортизирующие качества предлагаемой выше, известной.

Формула изобретения

1.Упругоцентробежная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты

15 в виде ступиц с фланцами, причем во фланце ведущей полумуфты выполнен наружный зубчатый венец, соединен- ные между собой посредством расположенных параллельно оси муфты

20 торсионных стержней, один конец

каждого из которых жестко закреплен в одном из фланцев полумуфт, а на другом конце установлена эксцентричная шестерня в виде секторного

25 зубчатого венца сдиаметрально противоположно расположенным секторным элементом большего по отношению к зубчатому венцу радиуса, входящая в зацепление с зубчатым венцом ведущей

30 полумуфты, отличающаяся

тем, что, с целью повьп .ения нйдежнос - ти, плавности включения и демпфирующих свойгтр путем снижеьшя крутильной жесткости, она снабжена допо1гни- тельным фланцем, устан1:- Вленным с возможностью поворота на свободном конце ступицы ведущей иолумуфты, секторный элемент выполнен с зубчатым венцом, во фланце Бец. гю/ умуфты выполнен внутренний зубчатый венец, входящий в зацепление с зубчатыми венцами секторных элементов, а свободные от Шестерен концы торсионных стержней закреплены в дополнительном

45 фланце ведущей полумуфгы.

50 прямоугольным noiu ;.n 4H,MN . сочением витков.

35

40

фиг 2

Щ

Ю