Упругое зубчатое соединение Советский патент 1993 года по МПК F16D1/06 F16D3/64 

А-А

0

Изобретение относится к транспортноу машиностроению, в частности к привоам с механическими передачами, одержащими зубчатые соединения.

Известно беспоночное соединение, соержащее концентрично расположенные с кольцевым зазором вал и ступицу и размещенный кольцеобразный элемент, связанный соответственно с валом и ступицей убчатыми соединениями с полными зубьями. - ;: ,,:.,: ., ..-....

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической ущнбсти и достигаемому результату.

Недостатком такого соединения является низкий уровень демпфирующих свойств, меньшая несущая способность и надежность соединения в связи с большими конактными напряжениями в местах оприкосновения проволочной спирали с гранями продольных пазов вала и ступицы.

Цель изобретения - повышение надежности и нагрузочной способности, улучше.- ние демпфирующих свойств соединения, снижение материалоемкости.

Это достигается тем, что между рабочи- ми гранями вала и ступицы расположен упругий элемент из эластичного материала, армированного размещенными в зубьях упругого элемента вдоль оси разрезными втулками, последовательно соединенными между собой спирально навитыми с постоянным шагом на каждую втулку стальным канатом или канатом из стекловолокна, причем на валу в контакте с торцами упругого элемента установлены опорные кольца, контактирующие своими внутренними поверхностями с наружной поверхностью вала и зафиксированные от. осевого перемещения. На одном из торцов одного из опорных колец выполнен открытый со стороны периферий кольцевой паз, а на внутренней поверхности ступицы со сторо.- ны одного из ее торцов выполнен кольцевой выступ1, размещенный в кольцевом пазу опорного кольца, другое опорное кольцо при этом установлено внутри ступицы в контакте его наружной поверхности с внутренней поверхностью ступицы.

На фиг. 1 показан поперечный разрез соединения; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - навивка каната на верхнюю втулку; на фиг. 4 - навивка каната на нижнюю втулку.

Упругое зубчатое соединение содержит ступицу 1, упругий элемент 2, ведущий вал 3. На ступице 1 выполнены зубья 4, взаимодействующие с наружными зубьями 5 упругого элемента, а на валу 3 выполнены зубья

6, взаимодействующие с внутренними зубьями 7 упругого элемента.

Между ступицей 1 и валом 3 по торцам упругого элемента 2 установлены опорные

кольца 8 и 9. На кольце 9 выполнен открытый со стороны периферии кольцевой паз, а на внутренней поверхности ступицы 1 со стороны одного из ее торцов - кольцевой выступ, размещенный в кольцевом пазу

опорного кольца 9. На валу 3 установлено компенсационное кольцо 10, ширина которого выбирается таким образом, чтобы при установке пружинных упорных плоских колец 11,12 ступица 1 не перемещалась вдоль

вала 3. .

Упругий элемент 2 содержит упругие

разрезные верхние и нижние втулки 13, 14,

на которые навит стальной канат 15. Канат

15 навивают с постоянным шагом t, выбираемым из условия обеспечения прочности упругого элемента 2. Канат 15 навит сначала на верхнюю втулку 13 (фиг.З), затем на нижнюю 14 (фиг.4) специальным приспособлением. В пресс-форму закладывают арматуру,

заполняют резиной или пластмассой и формируют гибкий элемент.

Предложенное упругое зубчатое соединение работает следующим образом.

Радиальные окружные силы через опорные кольца 9 и 8 передаются на вал 3. Крутящий момент от ступицы 1 через ее рабочие поверхности зубьями 4 передается на наружные зубья 5 упругого элемента 2, зубья 7 передают крутящий момент рабочим

поверхностям зубьев 6 вала 3.

Крутящий момент в гибком элементе передается на верхние разрезные втулки и

далее через канат 15 на нижние разрезные

втулки и через заполнитель - резину на рабочиё поверхности.

Благодаря расположению упругих втулок во впадинах зубчатого зацепления сту- пицы и вала уменьшаются радиальные размеры. Навивк.а каната на упругие втулки

позволяет передавать большие нагрузки. Применение упругих элементов улучшает демпфирующие свойства соединения, уменьшает шум при работе, позволяет передачу крутящего момента при более высоких

скоростях. Упругие элементы не требуют смазывания, повторных напряжений, имеют небольшую вытяжку, меньший износ, более высокий КПД.

Формула изобретения

Упругое зубчатое соединение, содержащее концентрично установленные с кольцевым зазором БЭЛ и ступицу и размещенный в кольцевом зазоре упругий кольцеобразный элемент, связанный с валом и ступицей прямозубыми зубчатыми соединениями, отличающееся тем, что, с целью повышения демпфирующих свойств, надежности и нагрузочной способности, оно снабжено двумя установленными на валу в контакте с торцами упругого элемента опорными кольцами, контактирующими своими внутренними поверхностями с наружной поверхностью вала и зафиксированными от перемещения в осевом направлении, упругий кольцеобразный элемент выполнен из эластичного материала, армированного размещенными в зубьях упругого элемента

вдоль оси разрезными втулками, последовательно соединенными между собой спирально навитым с постоянным шагом на каждую втулку стальным канатом или канатом из стекловолокна, на одном из торцов одного из опорных колец выполнен открытый со стороны периферии кольцевой паз, а на внутренней поверхности ступицы со стороны одного из ее торцов выполнен кольцевой выступ, размещенный в кольцевом пазу опорного кольца, другое опорное кольцо при этом установлено внутри ступицы в контакте-его наружной поверхности с внутренней поверхностью ступицы.

Использование: транспортное машиностроение, приводы с механическими передачами, содержащими зубчатые соединения. Сущность изобретения: упругое соединение содержит концентрично установленные вал 3, ступицу 1 и упругий кольцеобразный элемент 2, размещенный в кольцевом зазоре между валом и ступицей и связанный с ними зубчатыми соединениями. Упругий элемент 2 выполнен из эластич- ного материала, армированного размещенными в зубьях упругого элемента вдоль оси разрезными втулками 13 и 14, последовательно соединенными между, со: бой спирально навитым на каждую втулку : стальным канатом 15 или канатом из стекловолокна. По торцам упругого элемента установлены опорные кольца, зафиксированные от перемещения в осевом направлении. 4 ил..