Упругокомпенсационная муфта Советский патент 1992 года по МПК F16D3/74 

со

С

Использование: машиностроение, для соединения валов машин и механизмов в условиях смещения осей валов при наличии динамических нагрузок. Сущность изобретения: муфта содержит две полумуфты, соединенные подковообразными упругими элементами. Упругие элементы связаны с полумуфтами с возможностью изменения положения каждого из них относительно радиальной плоскости, проходящей через места крепления к полумуфтам соответствующего упругого элемента. 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во всех отраслях хозяйства для соединения валов машин и механизмов в условиях смещения валов и при наличии динамических нагрузок.

Известны упруго компенсационные муфты, предназначенные для соединения валов машин и механизмов в условиях взаимных смещений валов и при наличии динамических нагрузок, содержащие две полумуфты и соединяющие их металлические упругие элементы, выполненные в виде пакетов плоских или гильзовых пружин, стержней, винтовых или змеевидных пружин. В известных муфтах изменение жесткости при кручении достигается варьированием числа упругих элементов, их размеров и других факторов. Однако, упомянутые муфты допускают лишь ступенчатое изменение жесткости и, кроме того,

требуют изготовления сменныхупругих элементов. Для замены упругих элементов требуется остановка машины на длительное время.

Наиболее близкой по техническим свойствам (прототипом) является упругокомпен- сационнал муфта, предназначенная для соединения валов машин и механизмов в условиях взаимных смещений валов и при наличии динамических нагрузок, содержащая две фланцевые полумуфты, по меньшей мере одна из которых выполнена подвижной в осевом направлении, и соединенные между собой равномерно расположенными по окружности подковообразными упругими элементами, закрепленными на полумуфтах с помощью прижимных колец. Муфта допускает плавное регулирование жесткости без замены упругих элементов. Недостатками известной муфты яйляются ограниченный срок службы упругих элеVJ00

CJ

00

о

ментов из-за возникновения при изменении их формы дополнительных напряжений и ограниченный (особенно при малой податливости упругих элементов) диапазон изменения жесткости.

Цель изобретения - повышение долговечности упругих элементов и расширение диапазона регулирования жесткости муфты.

Указанная цель достигается тем, что в известной упругокомпенсационжэй муфте, содержащей две полумуфты, соединенные между собой равномерно расположенными по окружности упругими подковообразными элементами, упругие элементы связаны с полумуфтами с возможностью изменения положения каждого из них относительно радиальной плоскости, проходящей через места крепления к полумуфтам соответствующего упругого элемента. Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая упруго-компенсационная муфта отличается тем, что упругие элементы связаны с полумуфтами С возможностью изменения положения каждого из них относительно радиальной плоскости, проходящей через места крепления к полумуфтам соответствующего упругого элемента. Таким образом, заявленное техническое решение соответствует требованию новизны. Анализ известных технических решений в исследуемой области техники позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемой муфте, и признать заявляемое техническое решение удовлетворяющим требованию изобретательного уровня.

На фиг.1 изображена муфта, вид с торца; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - вариант исполнения муфты.

Предлагаемая муфта может быть выполнена в большом числе конструктивных исполнений. Одна из возможных конструкций представлена на фиг. 1-3. Муфта содержит полумуфты 1 и 2 с фланцами 3. Полумуфты 1 и 2 соединены между собой равномерно расположенными по окружности подковообразными упругими элементами 4 из эластомера, снабженными цапфами 5. Цапфы 5 установлены в фланцах 3 полумуфт посредством треугольного шлицевого соединения 6. В муфте на фиг.4 цапфы 7 и 8 упругих элементов 4 установлены во втулках 9, смонтированных в фланцах 3 полумуфт 1 и 2. На хвостовиках 10 цапф 7 насажены посредством шлицевого соединения 11 зубчатые шестерни 12, находящиеся в

зацеплении с центральным зубчатым колесом 13, установленным на втулке 14 на ступице одной из полумуфт. Шестерни 12 закреплены на хвостовиках 10 гайками 15.

Привод центрального колеса 14 осуществляется одним из большого числа известных в технике способов, и, поэтому, в данной заявке не рассматривается. Упругие элементы 4, помимо подковообразной формы,

0 могут быть выполнены в виде колец или частей колец круглой, эллиптической или иной формы. Поперечные сечения упругих элементов могут иметь прямоугольную, квадратную, круглую, эллиптическую или любую

5 иную форму. Упругие элементы могут быть изготовлены из эластомеров (см. фиг.2 и 4), металла, композиционных и других материалов.

Муфта работает следующим образом,

0 При вращении ведущей прлумуфты, например 1, вращающий момент передается через упругие элементы 4 на ведомую полумуфту.

При необходимости изменения жестко5 сти муфты изменяют положение каждого упругого элемента относительно радиальной плоскости, проходящей через места крепления к полумуфтам соответствующего yhpy- того элемента. Для изменения жесткости

0 муфты, изображенной на фиг. 1-3, сжимают упругие элементы 4 у основания подковы, и выводят цапфы 5 из шлицевых отверстий в фланцах 3. Затем устанавливают упругие элементы 4 в новое положение. Крайние по5 ложения упругих элементов 4 обозначены на фиг.1 цифрами I и II. Изменение положения упругих элементов влечет за собой изменение жесткости последних, а следовательно, и жесткости муфты. Измене0 ние положения упругих элементов 4 в муфте, изображенной на фиг.4, осуществляется посредством поворота упругих элементов центральным зубчатым колесом 13 через шестерни 12. Диапазон изменения жестко5 сти муфты зависит от размеров R и г, формы упругого элемента в плоскости кривизны (подкова, кольцо, эллипс и т.д.), размеров и формы сечения упругих элементов, материалов упругих элементов.

0 В качестве примера рассмотрим изменение вращающего момента, передаваемого муфтой с подковообразными резиновыми упругими элементами прямоугольного сечения при перемещении упругих элементов из

5 положения I в положение II (см. фиг.1). Вращающий момент, передаваемый муфтой при нахождении упругих элементов в положении I, обозначим Ti, а при нахождении в положении II-Т2. Размеры сечения упругих элементов b и h.

Отношения моментов TI/Та приведены в таблице.

Из таблицы видно, что при перемещении упругого элемента из положения I в положение II изменяется жесткость муфты, и диапазон изменения жесткости может достигать значительной величины.

Таким образом, закрепление упругих элементов на полумуфтах с возможностью изменения положения каждого из них относительно радиальной плоскости, проходящей через места крепления к полумуфтам соответствующего упругого элемента, позволяет плавно регулировать жесткость муфты без замены упругих элементов. Так как для изменения жесткости упругих элементов не используется изменение их формы (как это делается в прототипе), и, следовательно, в упругих элементах не возникают дополнительные напряжения,повышается долговечность упругих элементов. В связи с ограниченными возможностями изменения формы упругих элементов в прототипе, в заявленной муфте расширяется диапазон регулирования жесткости. В случае изготовления упругих элементов из материалов с высоким модулем упругости, напри- мер, металла, повышение долговечности и расширение диапазона регулирования жесткости по сравнению с прототипом может быть весьма значительным.

Ф о р м у л а и з о б р ете н и я

Упругокомпенсационная муфта, содержащая две полумуфты, соединенные между собой равномерно расположенными по окружности упругими подковообразными элементами, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности и расширения диапазона регулирования жесткости муфты, упругие элементы связаны с полумуфтами с возможностью изменения положения каждого из них относительно радиальной плоскости, проходящей через места крепления к полумуфтам соответствующего упругого элемента.

I

I

Фиг. {

АтА

Фаг. 2

Б-В

WLLS 3

Г

S

г

/А/0 ФИ2. 4