Упругоцентробежная муфта Советский патент 1991 года по МПК F16D43/14 

1

(21)4688461/27 (22) 05.05.89 (46)07.05.91. Бюл. №17

(71)Вильнюсский инженерно-строительный институт

(72)Б.П.Спруогис, Л.А.Зубавичюс, В.Л.Тур- ла, А.Ю.Шатас, А.П.Шлапялис, Ю.И.Юре- вич, Э.П.Юрконис и А.Р.Якштас (53)621.825.7(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР г 712560, кл. F 16 Д 43/14, 1978.

(54) УПРУГОЦЕНТРОБЕЖНАЯ МУФТА

(57)Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, в частности к уп- ругодинамическим муфтам, и может быть использовано для соединения валов и передачи крутящего момента в машинах и механизмах реверсируемых приводов, а также при значительных радиальных и угловых смещениях соединяемых валов. Цель изобретения - повышение несущей способности, надежности и расширение эксплуатационных возможностей. Упругое пружинное кольцо 8, связывающее хвостовики ведущей и ведомой полумуфт, выполнено составным, состоящим из ряда пружинных концентрично расположенных колец с различной толщиной. Для повышения демпфирующих свойств упругое кольцо 8 может быть выполнено составным из чередующихся колец,одна часть которых изготовлена из металлического материала, а другая - из синтетического материала. При передаче крутящего момента под воздействием центробежных сил кольцо 8 старается принять форму идеальной окружности. Ведущая полумуфта при этом стремится занять первоначальное положение, т.е. положение приложения нагрузки. В случае угловых перекосов соединяемых валов кольцо 8 поворачивается на роликах 6 и 10 полумуфт, имеющих криволинейную поверхность, и снимает контактные напряжения. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

сл

С

о

Ьь

ч|

CJ

ю

Фигл

Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения, в частности к упругодинамическим муфтам, и может быть использовано для соединения валов и передачи крутящего момента в машинах реверсируемых приводов, а также при значительных радиальных и угловых смещениях соединяемых валов, преимущественно в приводах оборудований, работающих в тяжелых условиях (при пульсирующих нагрузках, переходных процессах, при повышенных всех видов несоосностях соединяемых валов и в часто реверсируемых приводах).

Цель изобретения - повышение несущей способности, надежности и расширение эксплуатационных возможностей.

На фиг.1 изображена центробежная муфта, общий вид; на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1; на фиг.З - соединительный элемент, состоящий из ряда пружинных концентрических колец, из металла и соответственно чередующихся металлического и синтетического материалов: на фиг.5 и б - сечения Б - Б на фиг.З; на фиг.7 и 8 - опорные элементы в виде роликов под выпуклые и вогнутые составные соединительные элементы; на фиг.9 - упругоцентробежная муфта, общий вид, вариант.

Упругоцентробежная муфта состоит из ведущей 1 и ведомой 2 полумуфт. Ступица 1 ведущей полумуфты посредством хвостовиков 3 и 4, с помощью пальцев 5 соединена с опорными роликами 6. Ступица ведомой полумуфты 2 переходит в барабан 7, охватывающий ведущую полумуфту 1, и свободно установленное упругое кольцо 8. Опорные элементы ведомой полумуфты представляют собой ролики 9, шарнирно закрепленные с помощью пальцев 10 в торцовых стенках барабана (фиг.1 и 2).

Упругое пружинное кольцо 8, выполнено составным, состоящим из ряда пружинных концентрично расположенных колец, 1 плотно прилегающих своими поверхностями друг к другу, толщины которых увеличиваются от центра к периферии согласно отношению R2/h3 const, где R - средний диаметр упругого кольца; h - толщина кольца (фиг.З). Демпфирующие свойства повышаются при выполнении упругого кольца 8 составным из чередующихся колец, одна часть которых изготовлена из металлического материала, а другая часть пружинных колец - из синтетического материала (например, композиционного материала и т.п.).

Пружинное упругое кольцо В, среДний диаметр которого равен диаметру расположения центров осей опорных роликов 6 ведущей и 10 ведомой полумуфт, слегка растягивается опорными элементами 6 ведущей полумуфты и охватывается опорными элементами 10 ведомой полумуфты. После сборки в статическом положении упругое кольцо 8 охватывает опорные ролики 6

ведущей полумуфты и охватывается опорными роликами 10 ведомой полумуфты (фиг.1), угол между общими осями роликов 6 и роликов 10 равен 90°. Упругое кольцо 8 представляет форму эллипса. От вы0 падения упругое кольцо предохраняют обод 11 ведомой полумуфты и бортики вилок хвостовиков 3 и 4 ведущей полумуфты.

Профиль сечения упругого кольца 8 зависит от формы опорных роликов. С целью

5 лучшей компенсации всех видов несоосностей соединяемых валов целесообразно применять ролики вогнутыми (фиг.7) или выпуклыми (фиг.8). Вогнутость ролика радиусом RI (фиг.7) соответствует сечению составного

0 упругого кольца 8, в котором радиус кривизны наружного и внутреннего колец соответствуют радиусу выпуклости Rt (фиг.5). Выпуклости ролика радиусом Ra (фиг.8) соответственно соответствует радиус вогнуто5 сти упругого кольца 8 R2 (фиг.б).

Компенсирующая способность муфты увеличивается за счет выполнения поверхности отверстий в роликах под пальцы 5 бочкообразной, если пальцы 5 выполнены

0 цилиндрическими, или в обратном порядке. Обод 11 в ведомой полумуфте может быть выполнен упругим для предохранения от поломок при перегрузках.

Упругоцентробежная муфта работает

5 следующим образом.

Под воздействием крутящего момента ведущая полумуфта поворачивается относительно ведомой в направлении вращения, и характер первоначальной деформации сое0 динительного элемента 8 меняется. В случае предельной Деформации ролики 6 ведущей и ролики 10 ведомой полумуфт сближаются, контактируя через упругое кольцо 8.

При увеличении оборотов под воздейст5 вием центробежных сил кольцо 8 старается принять форму идеальной окружности (так же, как и под воздействием восстанавливающих потенциальных сил). Ведущая полумуфта 1 при этом стремится занять положе0 ние, которое она имела при отсутствии нагрузки.

При определенных нагрузке и величине угловой частоты вращения устанавливается соответствующее динамическое равкове5 сие муфты, характеризуемое углом между осями роликов 6 ведущей и роликов 10 ведомой полумуфт.

В случае угловых перекосов соединяемых валов кольцо 8 поворачивается на роликах с криволинейной поверхностью на

определенный угол, тем самым снимая контактные напряжения.

Для малых и средних крутящих моментов при высоких требованиях к компенсации несоосностей соединяемых валов коль- цо 8 в статическом состоянии может быть растянуто так, что большая ось эллипса п (фиг.9) настолько больше малой оси эллипса т, что при деформации муфты охватываемые кольцом 8 и охватывающие кольцо 8 опорные ролики не сближаются и находятся в подпружиненном состоянии.

В случае небольших крутильных колебаний ведущей или ведомой полумуфты в точках контакта соединительного упругого элемента с опорными поверхностями проскальзывания не происходит, а наблюдаются-только небольшие изгибные колебания.

Формулаизобретения

А-А

поверхности опорных элементов обоих полумуфт и прилегающие к ним поверхности наружного и внутреннего колец составного упругого кольца в осевом сечении выполнены криволинейными с одинаковым радиусом кривизны, при этом отношение радиуса каждого кольца во второй степени к его толщине в третьей степени является величиной постоянной.

10

Фиг.2

о

I

N Qo

СП

СП

О

hpi

Фиг 9