Упругая муфта Советский патент 1990 года по МПК F16D3/52 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для соединения валов машин с упругой компенсацией их несоосности.

Цепь изобретения - уменьшение жесткости, т.е. обеспечение минимальной жесткости крутильным, радиальным и осевым деформациям.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая упругая муфта, разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Упругая муфта содержит внешнюю 1 и внутреннюю 2 полумуфты, имеющие встречные опорные кольцевые гнезда, закрываемые с торцов фланцами 3 и 4. Фланцы выполнены с заплечиками для бесповоротного соединения с полумуфтами и удерживаются крепежными болтами 5. Между кольцевыми гнездами полу |муфт помещены фигурные резиновые прокладки 6 с отверстиями для пропуска крепежных болтов 5 и ленты 7 в виде сплетенных из анидного корда ремней, закрепленных концами на пальцах 8

и 9.

С Крутильная жесткость муфты обусловлена средней толщиной прокладки в той ее части, которая заключена в пространстве между лентой 7 и внутренней полумуфтой 2 и воспринимает рабочую сжимающую нагрузку. Средняя толщина прокладки при заданных параметрах расстояния от места крепления концов отрезков в полумуфте до центра муфты Rv и R и количества отрезков лент п однозначно характеризуется площадью ABC боковой поверхности рабочей части прокладки 6 (фиг. 2). Таким образом, форма изгиба ленты 7 обеспечивает минимальную жесткость при максимально возможной площади ABC. Каждый отрезок ленты 7, изогнутый в виде дуги, очерченной радиусом, центр которого расположен на отрезке прямой ВО, соединяющем точку закрепления лент на полумуфте с ее осью. Максимально возможная площадь ABC - при нахождении центра ду

ги 0 на пересечении отрезка ДЦ с прямой 0В, соединяющей центр муфты с внешним концом ленты, поскольку смещение центра от хорды увеличивает радиус дуги г, что соответственно уменьшает площадь ABC, а приближение центра к хорде АВ от точки 0, с целью уменьшения г невозможно вследствие выхода ленты за внешние контуры муфты.

Зависимость, определяющая радиус дуги г, выведена из рассмотрения косоугольного в общем случае Д АСО. Учитывая, что АС г; АО R,; СО (Rz - г) и АОС , пользуясь теоремой косинусов,.получена зависимость г2 R + (R2 - г )г - 2Rf к X(RЈ - г) cos 2$/n0 После преобразований

0 2 2-,

§2-Р -2К1К соз 2У//п

Г 2R 2R1cos

Следовательно, конфигурация дуги ленты, определяемая формулой радиуса

5 и положением центра, обеспечивает

размещение каждой ленты в своем сек- торе, охват ею значительного объема материала прокладки и соблюдение условия недопустимости проскальзывания

0 прокладок 6 относительно полумуфт 1 и 2 вследствие действующих касательных сил. В муфте концы лент закреплены на разных полумуфтах на расстояниях от центра, определяемых соотно5 шением .$ 2. Количество лент определено пределами п 3-6. Муфта работает следующим образом. При вращении ведущей полумуфты, например 2, по часовой стрелке, ленты

0 7 натягиваются, стремясь выпрямиться. Возникающие при этом усилия, направленные к центру дуги ленты, воспринимаются прокладками 6, которые испы- тывают преимущественно деформации сжас тия, прижимаясь к опорной поверхности гнезда внутренней полумуфты 2. Пос-1 кольку ленты 7 выполнены гибкими, крутильная жесткость муфты в полной мере определяется упругими свойствами прокладок 6 и главным образом тех их частей, которые заключены между дугами лент и проходящих через их концы отрезками радиальных прямых. При радиальных и осевых перемещениях полумуфт жесткость муфты также в полной мере определяется упругими свойствами прокладок, однако здесь нагрузка распределяется равномерно на весь объем образованного ими резинового кольца. Упругая муфта обладает низкой жесткостью, достигнутой в результате использования дугообразных гибких лент и выбора оптимальных конструктивных параметров. Ленты, являющиеся ремнями из сплетенного анидного корда, сами не оказывают сопротивлений изгибным деформациям и, пересекая радиальное пространство между полумуфтами всего один раз, практически не ухудшают модуль упругости материала прокладок. Рациональность соотношения расстояний крепления концов лент на разных полумуфтах до центра муфты в пределах R2/R, 1,5 ... 2 объясняется компромиссом между площадью опорной под прокладкой поверх- ностью внутренней полумуфты, которая при , 2 недопустимо уменьшается и жесткость муфты, которая при 1,5 не может быть достаточно низкой вследствие малого радиального зазора между полумуфтами и, следовательно, малой толщины прокладок.

Рациональность количества лент п 3-6 определяется компромиссом между относительным объемом материала прокладок, воспринимающим нагрузку при передаче крутящего момента,

5

с одной стороны и устойчивостью прокладки при деформации - с другой. Таким образом, упругая муфта обладает минимальной жесткостью, достигаемой путем выбора оптимальных соотношений параметров муфты - радиусов полумуфт, количества лент и формы их изгиба с центра, расположенного в пределах контура внутренней полумуфты на прямой, соединяющей точку закрепления ленты на внешней полумуфте с ее центром, что исключает возможность проскальзывания прокладки, увеличивает упругие компенсационные способности - муфты.

Формула

изобретения

Упругая муфта, содержащая две кон- центрично расположенные полумуфты и соединительный узел, размещенный в зазоре между полумуфтами и выполненный в виде изогнутых отрезков ленты, закрепленных концами на полу- муфтах, и упругих прокладок, расположенных между лентами и полумуфтами, отличающаяся тем, что, с целью повышения упругих свойств, отрезки лент изогнуты по форме дуг окружностей, центр которых расположен на прямой, соединяющей точку крепления конца ленты на наружной полумуфте с ее осью, количество лент находится в пределах от 3 до 6, а отношение расстояния от оси муфты до точки крепления ленты на наружной полумуфте к расстоянию от оси муфты до точки крепления ленты на внутренней полумуфте находится в пределах

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для соединения валов машин с упругой конпенсацией их несоосности. Цель изобретения - уменьшение жесткости. Муфта содержит внешнюю 1 и внутреннюю 2 полумуфты. Фигурные резиновые прокладки 6 выполнены с отверстиями под болты 5 и с пазами для размещения лент 7, закрепленных на пальцах 8 и 9 полумуфт. Снижение жесткости при передаче момента обеспечивается закреплением концов ленты на разных полумуфтах на расстояниях до центра муфты, определяемых отношением этих расстояний, равным 1,5 - 2. Гибкие отрезки ленты в количестве от 3 до 6 выполнены в виде дуг окружности с центрами, расположенными на отрезках, соединяющих концы закрепления лент на внешней полумуфте с ее центром. 2 ил.

фиг.2

Редактор С.Лисина

Составитель М.Косьминова

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шевкун

Заказ 260

Тираж

I ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35,1Раушская наб., д. Ь/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,, 101

Подписное