Шарнирная муфта Советский патент 1992 года по МПК F16D3/04 F16D3/26 

со

С

Сущность изобретения: муфта содержит две полумуфты с двумя диаметрально расположенными на свободном торце каждой из них проушинами с образованием вилки. Пальцы крестовины размещены своими концами в гнездах проушин. Одно гнездо выполнено в виде глухого паза, открытого со стороны крестовины, а другоетнездо выполнено в виде сквозного отверстия. Расстояние между обращенными друг к другу внутренними поверхностями вилки выполнено не меньшим суммы половины длины пальца и половины его диаметра. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для соединения валов машин и механизмов в условиях перекосов и смещений осей.

Современное состояние проектирования малогабаритных приводных муфт характеризуется обеспечением высокой технологичности, низкой трудоемкости при сохранении высокой надежности передачи крутящего момента. Для надежной работы привода с минимальными дополнительными нагрузками на валы и опоры, возникающими при смещении осей соединяемых валов вследствие погрешностей изготовления, упругих и температурных деформаций, радиальных зазоров в опорах, неточности монтажа и других причин, используют компенсирующие муфты.

Для выполнения функций компенсирующих муфт с целью улучшения динамических характеристик привода используют упругие муфты, в которых усилие между полумуфтами передается через упругие элементы. Однако эти муфты из-за недостаточной жесткости упругого элемента имеют низкую нагрузочную способность, малую долговечность из-за старения (износа) или необратимого деформирования упругих элементов.

Известно, что высокой нагрузочной способностью и долговечностью обладают шарнирные муфты. Как правило, полумуфты шарнирных муфт имеют вилкообразную форму с жесткими поводками, образующими вращательные пары с промежуточным звеном, выполняемым обычно в виде крестовины. Крестовина может иметь различную форму (параллелепипед, кольцо и др.). При этом габаритные размеры крестовины не превышают расстояние между внутренVI00

Ю hO

ю VJ

со

ними поверхностями противолежащих поводков полумуфт. Крестовина снабжена дополнительными элементами (шпильками, пальцами, стержнями и др.) для постоянного соединения с поводками полумуфт.

Известна шарнирная муфта, выбранная в качестве прототипа. Эта муфта содержит две полумуфты, имеющие вилкообразную форму и образующие вращательные пары с промежуточным звеном - крестовиной - в §йде параллелёгШеда с отвёрстиши, оси которых пересекаются под прямым углом. В отверстиях крестовины расположены стержни, обеспечивающие взаимодействие крестовины с полумуфтами, т.е. передачу крутящего момента.

Недостатком данной муфты является большое количество составленных элементов, которое приводит к усложнению конструкции муфты, снижению технологичности изготовления и повышению трудоемкости сборки.

Целью изобретения является упрощение конструкции муфты при одновременном понижении трудоемкости сборки и повышении технологичности изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в шарнирной муфте, содержащей две полумуфты с расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях поводками со сквозным радиальным отверстием на конце одного из поводков каждой из полумуфт, взаимодействующие с размещенным между ними промежуточными элементом в виде крестовины, второй поводок каждой из полумуфт выполнен в виде вилки, а крестовина размещена между поводками так, что один из ее концевых участков охвачен вилкой упомянутого поводка, при этом противолежащий концевой участок введен в отверстие первого поводка.

Техническая сущность изобретения заключается в том, что при выполнении крестовины с цилиндрическими концевыми участками, габаритные размеры которых превышают расстояние между внутренними поверхностями противолежащих поводков, крестовина осуществляет три функции: функцию промежуточного звена, передающего крутящий момент, функцию шарнира и функцию соединительного элемента, препятствующего разъединению полумуфт. Совмещение функций стало возможным лишь при выполнении одного из поводков каждой из полумуфт в виде вилки, охватывающей концевой участок крестовины при введении ее противолежащего концевого участка в отверстие второго поводка каждой из полумуфт.

На фиг.1 представлен один из вариантов предлагаемой шарнирной муфты; на фиг.2 - взаимное положение составных деталей муфты при сборке.

Муфта состоит из двух полумуфт 1 и

промежуточного элемента 2, выполненного в виде крестовины с цилиндрическими концевыми участками. Каждая полумуфта 1 имеет поводок 3, выполненный в виде вилки, и поводок 4 со сквозным радиальным отверстием. Крестовина 2 размещена между поводками 3 и 4 так, что один ее концевой участок охвачен вилкой поводка 3, а противолежащий концевой участок введен в отверстие поводка 4, при этом соотношение размеров таково, что габаритные размеры промежуточного элемента 2 превышают расстояние между внутренними поверхностями поводков 3 и 4. Таким образом, обе

полумуфты 1 образуют вращательные и поступательные пары с промежуточным элементом 2.

При работе муфты угловое смещение валов компенсируется поворотом полумуфт 1

вокруг осей, проходящих через центр отверстий в поводках 4 полумуфт и центр кресто- вины 2, а эксцентриситет валов компенсируется смещением полумуфт 1 вдоль упомянутых осей.

Предельные значения допускаемых угловых смещений и эксцентриситетов валов определяются типоразмерами муфты.

В соответствии с предлагаемым изобретением изготовлена шарнирная муфта с допустимым значением эксцентриситета соединяемых валов 2 мм и угловым смещением валов 25°. Полумуфты имеют размер между внутренними поверхностями поводков 12 мм, диаметр сквозного радиального

отверстия и ширина паза в поводках 4 мм. Крестовина имеет габаритные размеры 20 х 20 (мм), диаметр цилиндрических концевых участков 4 мм. Полумуфты изготовлены из стали 20Х, крестовина - из стали 40Х. Твердость деталей НРС48...52.

Применение заявляемого решения позволяет значительно упростить конструкцию (три детали вместо шести у прототипа, отсутствие дополнительного крепежа),

обеспечить выполнение дополнительной функции - компенсации эксцентриситета соединяемых валов, снизить трудоемкость сборки и повысить технологичность изготовления муфты.

Формула изобретения

также крестовину в виде двух взаимно перпендикулярных пересекающихся цилиндрических пальцев, размещенных своими концами в гнездах соответствующих проушин, при этом одно из упомянутых гнезд выполнено в виде глухого паза, открытого со стороны крестовины, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции при одновременном снижении трудоемкости сборки, другое гнездо выполнено в виде

сквозного отверстия, а расстояние между обращенными одна к другой внутренними поверхностями вилки выполнено не меньшим суммы половины длины пальца и половины его диаметра.

Фиг. /

Фиг. 2