Упругая муфта Советский патент 1992 года по МПК F16D3/74 

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к устройствам для соеди- нения валов в условиях повышенных перекосов и смещений осей в приводах с асинхронными, дизельными двигателями, в приводах прокатных станов и т. д.

Известна эластичная муфта (авт. св. № 571638, кл. F 16 D 3/74, 1975, содержащая две полумуфты, соединенные упругой торо- образной оболочкой.

Известна упругая муфта (авт. св. № 900061, кл. F 16 D 3/74, 1980), содержащая ведущие и ведомые полумуфты с прижимными кольцами, соединенными между собой упругим элементом, в виде отдельных лепестков или торообразной резино-корд- ной оболочки, при этом одна из полумуфт выполнена подвижной, снабжена промежуточным элементом в виде втулки, а на обращенных одна к другой поверхностям ступице ведущей полумуфты и промежуточного элемента выполнены кулачки, ведущая полумуфта установлена на промежуточном элементе с возможностью поворота.

Недостатками этих муфт являются узкий скоростной диапазон устойчивой работы, ведущий к автоколебаниям, неравенству угловых скоростей полумуфт из-за резких изменений жесткости при циклическом изменении крутящего момента, а также наличие ударов кулачков, приводящих к вибрации муфты (по авт. св. № 900061, кл, F 16 D 3/74, 1980), и приводов в целом при оборотах втулки вблизи собственных резонансных частей ведущей полумуфты.

Целью изобретения являются повышение надежности и долговечности за счет обеспечения плавной регулировки жесткости, снижение вибрации, расширение скоростного диапазона устойчивой работы и выравнивание угловых скоростей полумуфт.

Указанная цель достигается тем, что в условиях повышенных перекосов и смещений осей в муфте она снабжена демпферами крутильных колебаний, промежуточным элементом, выполненным в виде диска, кулачки на диске и полумуфте в сечении, перпендикулярном оси муфты, имеют форму спирали Архимеда и расположены с радиальным зазором между витками на диске и полумуфте, а демпферы крутильных колебаний установлены между диском и ведущей полумуфтой.

Соединения подвижной полумуфты с втулкой по спирали Архимеда торцовыми поверхностями позволяет снизить нагрузку на кулачки, т. е. они выполнены на большем радиусе от оси вращения, уменьшить вибрации муфты за счет большей поверхности взаимодействия до заклинивания, уменьшить радиальные составляющие на оболочку при радиальной несоосности полумуфт, благодаря центрирующему действию спирали.

5На фиг. 1 изображена предлагаемая упругая муфта; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2 (демпфер крутильных колебаний).

Упругая муфта содержит ведущую 1 и

0 ведомую 2 полумуфты с прижимными кольцами 3, соединенными между собой торообразной упругой резино-кордной оболочкой 4 и промежуточным элементом 5, выполненным в виде диска. Полумуфта 1 соединена с

5 промежуточным элементом 5 торцовыми поверхностями по спирали Архимеда 6, установленным на валу 7 любого двигателя с зазорами t в пределах 2-5 мм. Величина осевого смещения ц, промежуточного эле0 мента 5 по спирали Архимеда 6 полумуфты 1 ограничена полукрышками 8 с упорами 9 и 10, закрепленными болтами 11 на промежуточном элементе 5. Муфта снабжена де- мпфером крутильных колебаний,

5 расположенным во взаимно перпендикулярных плоскостях, включающими тавры 12, закрепленными на промежуточном элементе 5, пальцев 13, свободно насаженными на них тарельчатыми пружинами 14. Осевое

0 смещение пальцев 13 между упорами 9 и 10 ограничено с помощью шайб 15 и стопорными кольцами 16, а также цилиндрической пружиной 17. Упругие элементы демпфера могут быть выполнены в виде прорезных

5 или телескопических пружин.

Муфта работает следующим образом. Переменный (циркулирующий) крутящий момент двигателя в момент пуска, ос- танова, а также при смещениях

0 соединяемых валов передается полумуфте 1 вместе с полукрышками 8, после свободного равномерного проворота по спирали Архимёда до выбора зазора t между промежуточным элементом 5 и его захвата, а затем

5 также через упор 9, тарельчатые пружины 14, тавры 12 на промежуточный элемент 5 и торообразную оболочку 4 на ведомую полумуфту 2. При равномерном перемещении промежуточного элемента 5 в радиальном и

0 осевом направлении по виткам спирали Архимеда 6 полумуфты 1 достигается регулировка .крутильной жесткости торообразной оболочки 4 в диапазоне максимального угла поворота, повышение нагрузочной способ5 ности и долговечности. Тарельчатые пружины 14, передающие Крутящий момент, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях, гасят колебания, вызванные пульсирующей нагрузкой двигателя или крутильными колебаниями и осуществляют

разгрузку соединяемых валов от осевых сил, вызываемых центробежными силами, действующими на упругую оболочку 4, оптимизируют параметры защиты привода. При остановке вращения двигателя цилиндриче- ские пружины 17 возвращают первоначальную форму торообразной оболочки 4 и промежуточный элемент 5 в исходное состояние, при этом вновь создается зазор t между витками спирали Архимеда 6 веду- щей полумуфты 1 и промежуточным элементом 5, подготовив муфту к последующему плавному включению.

По сравнению с прототипом применение данной муфты в любых приводах с раз- личными двигателями при наличии подвижного промежуточного элемента 5, полумуфты 1 со спиралями Архимеда 6 и демпферами крутильных колебаний позволяет осуществить плавную регулировку кру- тильной жесткости торообразной оболочки 4, оптимизировать параметры виброзащиты всего привода, расширить скоростной диапазон ее устойчивого вращения к автоколебаниям, повышается равенство угло-

вых скоростей полумуфты 1 и 2, а следовательно увеличить надежность и долговечность.

Формула изобретения Упругая муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, промежуточный элемент, связанный с торцом ведущей полумуфты посредством кулачкового соединения, а с ведомой полумуфтой - посредством упругой торообразной оболочки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности муфты за счет обеспечения плавной регулировки жесткости, снижения вибраций, расширения скоростного диапазона устойчивой работы и выравнивания угловых скоростей полумуфт, она снабжена демпферами крутильных колебаний, промежуточный элемент выполнен в виде диска, кулачки на диске и полумуфте в сечении, перпендикулярном оси муфты, имеют форму спирали Архимеда и расположены с радиальным зазором между витками на диске и полумуфте, а демпферы крутильных колебаний установлены между диском и ведущей полумуфтой.

Использование: в машиностроении, в устройствах для соединения валов в условиях повышенных перекосов и смещений осей, в приводах прокатных станов, СущЈ; ность изобретения: упругая муфта содержит ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, промежуточный элемент 5, связанный с торцом ведущей полумуфты 1 посредством кулачкового соединения, а с ведомой полумуфтой 2 - посредством упругой торообразной оболочки 4. Между промежуточным элементом 5 и полумуфтой 1 установлены демпферы крутильных колебаний. Кулачки на промежуточном элементе 5 и полумуфте 1 в сечении, перпендикулярном оси муфты, имеют форму спирали Архимеда и расположены с радиальным зазором между витками, 3 ил. (Л С vi о 44 ю оо

Фиг 2

Редактор Л.Волкова

Составитель В.Бурый Техред М.Моргентал

Заказ 3536ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

Фиг.

Корректор О.Густи

№