Упругая муфта Советский патент 1991 года по МПК F16D3/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соеди- нения валов двигателей и приводных механизмов, в том числе валов приводной газовой турбины и турбокомпрессора для транспортировки природного и попутного нефтяного газов, работающих в условиях перекосов осей валов.

Целью изобретения является повышение демпфирующей способности и надежности.

На фиг. ,1 схематично изображена муфта, осевой разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Муфта содержит две полумуфты в виде связанных между собой упругих дисков 1 и 2 со ступицами 3 и 4. Один из дисков (диск 1) выполнен в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием к другому диску 2, выполненному в виде диафрагмы. В ступицах 3 и 4 выполнены центральные отверстия. Между полумуфтами по оси размещен демпфирующий узел, выполненный в виде чашеобразного и торсионного элементов 5 и 6. Чашеобразный элемент 5 выполнен с центральным отверстием и с наружной и внутренней опорными поверхностями 7 и 8 в дне чашки. Наружная опорная поверхность 7 выполнена сферической, а внутренняя поверхность 8 может быть выполнена сферической или конической. Ступица 3 одной из полумуфт выполнена с опорной поверхностью 9, которая может быть выполнена сферической или в виде по меньшей мере двух пересекающихся между собой конических поверхностей.

Торсионный элемент 6 выполнен в виде болта со сферической опорной поверхностью 10 на внутреннем торце его головки 11. Чашеобразный элемент 5 установлен в отверстии ступицы 4 одной из полумуфт и контактирует своей наружной сферической опорной поверхностью 7 с опорной поверхностью 9 ступицы 3 другой полумуфты. Торсионный элемент 6 размещен в отверстиях чашеобразного элемента 5 и ступицы 3, а его опорная поверхность 10 контактирует с опорной поверхностью 8 чашеобразного элемента. Чашеобразный элемент может быть выполнен со сквозными радиальными прорезями 12 по краям чаши. Центры тяжести образованных при этом лепестков 13 расположены в плоскости, перпендикулярной оси муфты, совпадающей с плоскостью симметрии диафрагмы. На взаимно обращенных поверхностях полумуфт могут быть выполнены зубчатые венцы 14 и 15, причем зубья одной полумуфты размещены между зубьями другой с зазорами в окружном направлении. Полумуфты (диски 1 и 2) могут

быть связаны между собой посредством

призонных болтов 16 и зубчатых венцов 17.

Крутящий момент передается от одной

полумуфты к другой, например от ступицы 3

через конусный диск 1 на болты 16 и зубчатые венцы 17, далее через диафрагму 2 на ступицу 4.

При осевом взаимном перемещении полумуфт диафрагма прогибается в ту или

0 иную сторону, компенсируя диапазон возможных перемещений. Радиальные и угловые колебания валопровода демпфируются за счет взаимного относительного перемещения (трения) опорных поверхностей 7 и 9

5 чашеобразного элемента 5 и ступицы 3, а также сферической опорной поверхности 10 торсионного элемента 6 и внутренней опорной поверхности 8 элемента 5.

Для снижения износа контактирующих

0 между собой опорных поверхностей 7, 9 и 8, 10 в имеющиеся зазоры между сопрягаемыми элементами может добавляться дисуль- фидомолибденовая смазка.

При работе муфты за счет центробеж5 ных сил, действующих на лепестки 13 чашеобразного элемента 5, увеличивается их силовой контакт со ступицей 4, что приводит к увеличению работы сил трения между поверхностями, что обеспечивает эффектив0 ное гашение осевых колебаний.

Выполнение опорных поверхностей 8 и 9 коническими или в виде пересекающихся конических поверхностей значительно упрощает технологию изготовления и сокра5 щает время приработки линий контакта опорных поверхностей по сравнению с контактом сферы по сфере.

Выполнение зубчатых венцов 14 и 15 обеспечивает повышение надежности рабо0 ты и останова конструкции за счет обеспечения сцепления полумуфт при разрыве диафрагмы 2.

Формула изобретения 51. Упругая муфта, содержащая две полумуфты в виде связанных между собой упругих дисков со ступицами, один из которых выполнен в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием к другому ди- 0 ску, выполненному в виде диафрагмы, и установленный по оси между полумуфтами узел демпфирования, отличающаяся тем, что, с целью повышения демпфирующей способности, в ступицах обеих полу- 5 муфт выполнены центральные отверстия ,а на внутреннем торце одной из ступиц выполнена опорная поверхность, узел демпфирования выполнен в виде чашеобразного элемента с центральным отверстием и с внутренней и сферической наружной опорными поверхностями в дне чаши, а также торсионного элемента в виде болта со сферической опорной поверхностью на внутреннем торце его головки, чашеобразный элемент размещен в отверстии ступицы одной полумуфты и контактирует своей наружной опорной поверхностью с опорной поверхностью ступицы другой полумуфты, а торсионный элемент размещен в отверстиях чашеобразного элемента и одной из ступиц с натягом в осевом направлении и контактирует своей сферической опорной поверхностью с внутренней опорной поверхностью чашеобразного элемента.

2.Муфта по п. 1,отличающаяся тем, что, опорная поверхность ступицы выполнена сферической.

3.Муфта поп, 1,отличающаяся тем, что опорная поверхность ступицы выполнена конической.

4.Муфта по п. 1,отличающаяся тем, что опорная поверхность ступицы выполнена в виде по меньшей мере двух пересекающихся между собой конических поверхностей, имеющих по меньшей мере

две линии контакта, с наружной опорной поверхностью чашеобразного элемента.

5.Муфта по пп. 1-4, отличающаяся тем, что внутренняя опорная поверхность

чашеобразного элемента выполнена сферической.

6.Муфта по пп. 1-4, отличающая- с я тем, что внутренняя опорная поверхность чашеобразного элемента выполнена

0 конической.

7.Муфта по пп. 1-6, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности демпфирования осевых колебаний, чашеобразный элемент выполнен со сквозными ра5 диальными прорезями по краям чаши, центры тяжести образованных при этом лепестков расположены в плоскости, перпендикулярной к оси муфты, совпадающей с плоскостью симметрии диафрагмы.

0 8. Муфта по пп. 1-7, отличающая- с я тем, что, с целью повышения надежности, на взаимно-обращенных поверхностях полумуфт выполнены зубчатые венцы, причем зубья одной полумуфты расположены

5 между зубьями другой с зазорами в окружном направлении.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения валов двигателей и приводных механизмов, в том числе валов приводной газовой турбины и турбокомпрессора для транспортировки природного и попутного нефтяного газов, работающих в условиях перекосов осей валов. Целью изобретения является повышение демпфирующих возможностей и надежности. Муфта содержит связанные между собой упругие диски (УД) 1 и 2 со ступицами 3 и 4. УД 1 выполнен в виде усеченного конуса, а УД 2 - в виде диафрагмы. Между полумуфтами по оси установлен демпфирующий узел в виде чашеобразного и торсионного элементов (ЧЭ и ТЭ) 5 и 6. ЧЭ 5 выполнен со сферической наружной и внутренней опорными поверхностями 7 и 8 в дне чаши. Внутренняя опорная поверхность 8 может быть выполнена сферической или конической. ТЭ 6 выполнен в виде болта со сферической опорной поверхностью 10 на внутреннем торце головки, контактирующей с внутренней опорной поверхностью ЧЭ 5. В ступице 3 выполнена сферическая, коническая или в виде пересекающихся конусов опорная поверхность 9, контактирующая с опорной поверхностью 7 ЧЭ 5, который имеет радиальные прорези 12 и лепестки 13. Центры тяжести лепестков 13 расположены в плоскости симметрии диафрагмы, перпендикулярной оси муфты. Дополнительно полумуфты связаны зубчатым зацеплением (венцы 14 и 15) с зазорами в окружном направлении при передаче крутящего момента от УД 1 к УД 2, при перекосах и смещениях происходит трение опорных поверхностей и поджатие лепестков 13 к ступице 4. 7 з.п. ф-лы, 2 ил. И О ь. о ел со I

I

ФигЈ

7

I