Торсионный вал Советский патент 1992 года по МПК F16F1/14 

сл

ы

Использование: машиностроение и в .механических передачах, в приводах которых возникают крутильные колебания. Сущность изобретения: торсионный вал содержит центральную часть некруглого сечения, которая составлена из частей. Части установлены с возможностью относительного поворота. Части охватывает труба некруглого сечения, между ними размещен упругий элемент. 3 ил.

00 СП

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механических приводах для соединения валов и обеспечения требуемой упругой характеристики.

В ряде случаев при создании узлов машин ставится задача достижения требуемой характеристики торсиона при сохранении его габаритов. Это связано с поиском оптимального значения жесткости торсиона и его демпфирующих качеств, что обуславливает близость к требуемому и сам уровень резонансных колебаний.

Наиболее приемлемым способом создания требуемой характеристики торсиона яв- ляется одновременное включение в силовую цепь валоприводов элементов требуемой податливости и демпфирующих свойств.

Известен торсионный вал, в котором имеются профильные головки и располо- женные между ними центральная часть с винтовыми канавками, выполненными на ее наружной поверхности. В эти канавки смонтирован упругий элемент, обладающий внутренним трением. Центральная часть и упругий элемент охвачены трубой. Требуемая упругая характеристика достигается благодаря изменению давления рабочей среды упругого элемента.

Недостатком описанной конструкции является сложность обеспечения требуемой упругой характеристики торсиона в связи с необходимостью монтажа регулирующей аппаратуры для специальных упругих элементов и поддержания требуемого давле- ния рабочей среды в них во время длительной эксплуатации.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является конструкция демпфера крутильных колебаний.

Известный торсионный вал содержит присоединительные головки, центральную часть некруглого профиля, которую охватывает труба некруглого профиля с размещен- ным между ними упругим элементом. Передача крутящего момента осуществляется через ведущую головку, упругий элемент, трубу и далее на ведомую головку. Благодаря наличию сопрягаемых поверхностей головок и трубы некруглого профиля достигается сравнительно простое крепление и фиксация упругого элемента торсионного вала.

Недостатком известной конструкции является отсутствие возможности регулиро- вания упругой характеристики торсиона при заданных его габаритах.

Цель изобретения - регулирование упругой характеристики торсиона при сохранении его габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в конструкции торсионного вала, содержащей центральную часть некруглого профиля, охватывающую его трубу некруглого профиля, размещенный между ними упругий элемент и присоединительные головки, центральная часть выполнена из частей, установленных с возможностью относительного поворота.

Благодаря тому, что центральная часть выполнена из частей, установленных с возможностью относительного поворота, обеспечивается различная предварительная фиксация профилей этих частей друг относительно друга и относительно самой трубы, Это при работе торсиона обеспечивает последовательное включение участков различной податливости: различных объемов материала упругого элемента, что и обеспечивает регулировку таким образом упругой характеристики торсионного вала заданных габаритов.

На фиг. 1 изображен предлагаемый торсионные вал; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (положение сечений для обеспечения более мягкой упругой характеристики сопряжения при нагружении центральной части моментом в направления, показанном на фиг.); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 для обеспечения более жесткой упругой характеристики.

Торсионный вал содержит шлицевые головки 1 и 2 и расположенную между ними центральную часть, состоящую из трех торсионных элементов 3-5 некруглого профиля, охватываемых трубой 6 некруглого профиля. Упругий элемент 7 выполнен из эластичного материала, например полиуретана, резины или вулколана. Упругий зле- мент может крепиться на поверхности путем привулканизации или приклеивания.

Концентричность сборки элементов 3-5 друг относительно друга осуществляется посредством штифтов 8, выполненных на элементах 5, контактирующих с соответствующими им отверстиями 9, выполненными на элементах 3 и 4. Соосность трубы 6 на элементах 3 и 4 достигается выполнением на последних шеек 10 и 11, взаимодействующих с аналогичными посадочными гнездами 12 и 13 трубы 6.

Упругая характеристика сопряжения обеспечивается суммарным углом относительной ориентации а по всей длине торсионного вала. Причем более мягкая характеристика сечения достигается вовлечением в деформацию при нагрузке большего объема материала упругого элемента в направлении основной деформации, и наоборот.

Торсионный вал работает следующим образом.

Крутящий момент, приложенный к головке 1, передается через торсионный элемент 3 и упругий элемент 7 на трубу 6 и далее через торсионный элемент 4 и упругий элемент 7 на головку 2. Ход упругой деформации рабочих объемов элемента 7 определяет суммарную характеристику торсионного вала Путем изменения относительного поворота элементов 3-5 друг относительно друга и относительно трубы 6 получают требуемую упругую характеристику при заданных габаритах Демпфиро- вание колебаний осуществляется благодаря наличию внутреннего трения материала упругого элемента

1

№ А 5 6 Б

12

4 -0

Использование торсионного вала приводит к достижению сравнительно простой регулировки упругой характеристики при сохранении заданных габаритов.

Формула изобретения Торсионный вал, содержащий центральную часть некруглого профиля, охватывающую ее трубу некруглого профиля, размещенный между ними упругий элемент и присоединительные головки, отличающийся тем, что, с целью регулирования упругой характеристики торсиона при сохранении габаритов, центральная часть составлена из частей, установлен ных с возможностью относительного поворота.

4 « 2

« Фиг.1

б-Б

иг.

3