Упругая муфта Советский патент 1992 года по МПК F16D3/58 

сл

С

Использование: машиностроение, для передачи крутящею момента от привода исполнительному органу. Сущность изобретения: муфта содержит две соосные полумуфты и упругий кольцевой элемент. Полумуфты размещены внутри упругого элемента, выполненного с внутренним диаметром, большим наружного диаметра полумуфт, и связаны с ним посредством прижимных плоских дугообразных планок. Планки расположены равномерно на наружной кольцевой поверхности упругого элемента. Прижимные планки одной полумуфты смещены на половину шага относительно планок другой полумуфты. Расстояние между планками на каждой полумуфте выполнено большим длины планки. Крутящий момент от одной полумуфты к другой передается через упругий кольцевой элемент. 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к невыключаемым муфтам, и может быть использовано для передачи крутящего момента от привода исполнительному органу.

Известна упругая муфта, содержащая две полумуфты, соединенные между собой упругим кольцевым элементом с помощью прижимных элементов крепления. Упругий кольцевой элемент выполнен из резиновой ленты, концы которого зажаты между опорными поверхностями полумуфт и внутренними волнистыми поверхностями промежуточных колец, выполненных разрезными, т.е. составленными из нескольких кольцевых сегментов. Их наружная поверхность выполнена конусной и взаимодействует с соответствующей внутренней поверхностью конусных колец. В этой муфте эластичный элемент выполнен разрезным, а каждая полумуфта снабжена промежуточным разрезным кольцом, установленным между конусным кольцом и эластичным элементом. Прижимное промежуточное кольцо в этой муфте выполнено разрезным из нескольких секторов для производства зажима с использованием клинового принципа. Сегментные участки разрезного кольца в собранном рабочем состоянии муфты имеют небольшие гарантированные зазоры между собой, а в целом крепление упругого элемента к полумуфтам получается кольцевым.

Эта муфта имеет небольшую компенсирующую способность, определяемую свойствами материала упругого элемента, и при нарушении соосности между полумуфтами не обеспечивается надежность работы, так как изменение расстояния между торцами полумуфт диаметрально расположенных участков компенсируется только упругими свойствами материала упругого элемента.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является упругая муфvi4 кэ ся

00

та, содержащая две соосно расположенные полумуфты, соединенные между собой упругим кольцевым элементом, закрепленным на каждой из полумуфт посредством прижимных элементов. Компенсирующая возможность этой муфты зависит от ширины кольцевого участка упругого элемента, расположенного между жестко закрепленными его концами (между торцами полумуфт), а также от упругих свойств материала упругого элемента.

Достаточные компенсирующие возможности этой муфты обеспечиваются за счет увеличения ширины кольцевого участка упругого элемента между торцами полумуфт, что ведет к повышенным осевым габаритам муфты. При этом также снижается устойчивость кольцевого участка упругого элемента и, как следствие, несущая способность муфты, что ведет к снижению надежности и долговечности муфты.

Цель изобретения - сокращение осевых габаритов, повышение надежности и долговечности муфты.

Поставленная цель достигается тем, что в упругой муфте, содержащей две соосно расположенные полумуфты, соединенные между собой упругим кольцевым элементом, закрепленным на каждой из полумуфт посредством прижимных элементов, упругий элемент выполнен с внутренним диаметром, большим наружного диаметра полумуфт, полумуфты размещены внутри упругого элемента, а прижимные элементы выполнены в виде дугообразных плоских планок, равномерно расположенных на наружной кольцевой поверхности упругого элемента, при этом прижимные планки одной полумуфты смещены на половину шага относительно планок другой полумуфты, а расстояние между планками на каждой полумуфте выполнено большим длины планки.

На фиг. 1 изображена упругая муфта, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1: на фиг. 4 - то же, с учетом выполнения упругого элемента с разрезом; на фиг. 5 - развертка упругого элемента с расположенными на нем элементами крепления: на фиг 6 - то же, с учетом выполнения упругого элемента с разрезом.

Упругая муфта содержит две соосно расположенные полумуфты 1 и 2 соединенные между собой упругим кольцевым элементом 3, закрепленным на каждой из полумуфт 1 и 2 посредством прижимных элементов 4-7. Упругий элемент выполнен с внутренним диаметром, большим наружного диаметра D полумуфт 1 и 2 При установке упругого элемента 3 и крепления его

с помощью прижимных элементов 4-7 образуется зазор д между внутренней поверхностью упругого элемента 3 и наружной поверхностью полумуфт 1 и 2 на участке

между элементами 4 и 6, 5 и 7 крепления. Полумуфты 1 и 2 размещены внутри упругого элемента 3, а прижимные элементы 4-7 выполнены в виде дугообразных плоских планок 4-7, равномерно расположенных на

наружной кольцевой поверхности упругого элемента 3, при этом прижимные планки 4 и б полумуфты 1 см ещены на половину шага

--- относительно планок 5 и 7 полумуфты 2, а расстояние LI между планками 4-7, на каждой из полумуфт 1 и 2 выполнено большим длины L планки (4-7). Прижимные планки 4-7 с помощью крепежных элементов 8 крепятся к полумуфтам 1 и 2.

В качестве упругого элемента 3 может быть использован как цельный кольцевой (фиг. 2 и 3), так и разрезной упругий элемент (фиг. 4). Разрезной упругий элемент 3 используется для удобства монтажа.

Упругая муфта работает следующим образом.

Крутящий момент передается от полумуфты 1, жестко закрепленной на ведущем валу, через элементы 4 и б крепления на

упругий элемент 3 и далее через элементы 5 и 7 крепления на полумуфту 2, жестко закрепленную на ведомом валу. Причем усилие передается от 4-го к 5-му элементу крепления и от 6-го к 7-му, если вращение

осуществляется в одном направлении. При вращении в обратном направлении усилие передается от 4-го к 7-му и от 6-го к 5-му. Возможная неточность взаимного расположения геометрических осей соединяемых

валов (несоосность валов) в процессе работы муфты компенсируется посредством изменения формы в осевом и радиальном направлениях участков упругого элемента 3, расположенных между элементами 4 и 6, 5

и 7 крепления.

Компенсирующие свойства упругого элемента зависят от длины рабочего участка упругого элемента, передающего крутящий момент и одновременно воспринимающего

несоосности соединяемых валов путем растяжения или сжатия. Длина рабочего участка упругого элемента определяется расстоянием между ближайшими элементами крепления на соседних полумуфтах.

Рассмотрим пример определения длины рабочего участка 1с на известной и предлагаемой муфтах. Принимаем габаритные размеры обеих муфт одинаковыми Длина

рабочего участка в предлагаемой конструкции муфты определяется по формуле

I Vi2 , , 2 lo ioc -г IT

где Ioc расстояние между элементами крепления, расположенными на разных полумуфтах в осевом направлении;

1Т - тангенциальное расстояние между соседними элементами крепления, расположенными на разных полумуфтах в тангенциальном направлении.

А длина рабочего участка известной муфты с кольцевыми элементами крепления определяется как

lo Ioc

Как видно, при тех же габаритах муфты длина рабочего участка упругого элемента в предлагаемом варианте больше.

При передаче крутящего момента при скрещенных или смещенных осях полумуфт в упругом элементе возникают циклические напряжения сжатия или растяжения, которые складываются с постоянными по величине напряжениями от передаваемого крутящего момента. Циклические напряжения в упругом элементе являются функцией относительной деформации упругого элеД 0 ,,А.

-j- . При одинаковом уровне Д1о

о

мента

(одинаковое смещение или перекос полумуфт) уровень циклических напряжений предлагаемого варианта значительно меньше, что позволяет при тех же известных условиях перекоса и габаритах муфты передавать больший крутящий момент, а также повысить надежность и долговечность муфты.

Размещение полумуфт внутри упругого элемента приводит к сокращению осевых габаритов полумуфты. Выполнение прижимных элементов в виде дугообразных планок, равномерно расположенных на наружной кольцевой поверхности упругого элемента со смещением на половину шага прижимных планок одной полумуфты относительно планок другой полумуфты, исключает зону одновременного крепления (прижатия) упругого элемента на полумуфтах друг против друга, тем самым создается возможность изменить форму упругого элемента по всей его длине, что повышает его компенсирующую способность.

Расстояние между планками на каждой полумуфте выполнено большим длины планки, что создает на упругом элементе зоны длиною , свободные от крепления на обеих полумуфтах, за счет которых обеспечивается изменение формы участков упругого элемента на длине Li между прижимными элементами на каждой полумуфте. Выполнение упругого элемента с внутренним диаметром, большим наружного диаметра

полумуфт с созданием зазора между ними обеспечивает создание дополнительной компенсирующей возможности упругого элемента.

Все перечисленные признаки не только

влияют на повышение компенсирующей способности муфты, но повышают ее надежность и долговечность.

Предлагаемая упругая муфта предназначена, преимущественно, для установки в

линии привода роликов рольгангов прокатных станов. Например, на отводящем рольганге широкополосного стана горячей прокатки общее количество роликов в рольганге достигает 150-500 шт. Выход из строя

муфты хотя бы одного ролика ведет к размыканию цепи привода ролика и, как следствие, проскальзыванию движущейся полосы по ролику, в результате чего на нижней стороне прокатываемой полосы возникают повреждения (царапины), что снижает качество проката и приводит к повышенному изйосу бочки ролика и преждевременному выходу его из строя, приводит к бурежкам полосы на участке смотки полосы в рулоны.

Использование предлагаемой муфты позволяет сократить выход вторых сортов из-за травмирования металла от роликов на 30%; сократить выход брака из-за бурежек полосы на участке смотки в рулоны на 50%, а также уменьшить расход роликов отводящих рольгангов на 20%.

Формула изобретения Упругая муфта, содержащая две соосно

расположенные полумуфты, соединенные между собой упругим кольцевым элементом, закрепленным на каждой из полумуфт посредством прижимных элементов, отличающаяся тем, что, с целью сокращения

осевых габаритов, повышения надежности и долговечности, упругий элемент выполнен с внутренним диаметром, большим наружного диаметра полумуфт, полумуфты разме- щены внутри упругого элемента, а

прижимные элементы выполнены в виде дугообразных плоских планок, равномерно расположенных на наружной кольцевой поверхности упругого элемента, при этом прижимные планки одной полумуфты смещены

на половину шага относительно планок другой полумуфты, а расстояние между планками на каждой полумуфте выполнено большим длины планки.

Н

4 S

CPU г. 2

9-9

J И do

3-3

ZbSZl Ll

CPU Г. 5

Фиг. 6