Зубчатая муфта Советский патент 1993 года по МПК F16D3/02 

Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения и может быть использовано для передачи вращательного движения, например, в современных вакуумных установках для приводов в технологическом оборудовании для обезга- живания, сборки и герметизации деталей, узлов и приборов электронной техники, для ориентации в напилйтельнрй технике, в печах для выращивания крШШтлбв, дл я приводов трубопроводной аппаратуры различного назначёнияГдЛя привода исполнительных органов машин и аппаратов, работающих в токсичных, радиоактивных, взрывоопасных и пожароопасных средах, и т. д, а также для привода рулевых и исполнительных органов аппаратов подводной техники, работающих в морской воде при больших гидростатических давлениях, и для привода антенн, солнечных батарей и других подвижных устройств в космической технике.

Цель изобретения - расширение области использования путем обеспечения возможности передачи вращательного

движения без редукции в герметизированный объем;

На чертеже изображена зубчатая муфта, продольное сечение.

Зубчатая муфта содержит две полумуфты в виде шестерён 1, 2 с наружными зубьями и охватываюйСую й х обойму 3 с внутренним зубчатым венцом. Зубья обоймы 3 подрезаны таким образом, что диаметр выступов Зубчатого венца обоймы 3 равен диаметру начальЯбйб.кружности. Количеством зубьев обоймы 3 выполнено большим количества зубьев каждой шестерни 1 и 2 не более чем на два зуба. Обойма 3 разделена жесткой диафрагмой 4 на две полости с зубчатыми венцами и установлена в неподвижном корпусе 5.

. Неподвижный корпус 5 выполнен в виде двустороннего фланца 6, состыкованного с двумя съемными идентичными крышками 7 и 8, снабженными опорами 9 для вращательного движения под установку шестерен 1 и2,. .. ..;v .; -. - ..- -.-.: Обойма 3 установлена в корпусе 5 с возможностью совершения иутацШнтюго

СЛ

С

VJ о

о

GJ 00

движения посредством кинематической связи, выполненной в виде упругого шарнира 10. Упругий шарнир 10 выполнен в виде набора упругих тонкостенных трубок 11 .установленных коаксиально с зазором 12 относительно друг друга и последовательно скрепленных между собой своими .кбнцами по торцам при помощи кольцевых буртиков 13, выполненныхjhia одном из концов каждой трубки It; например, отбортовкой, оп- рёделйюще за1ор 12, гфичем цёнтрал &на трубка с(фгбг1лё на с обоймой 3, а внешняя трубка -ск ГёШёТГа с Шутренней поверхностью фланца 6. Скреплениетрубок 11 между собой, с обоймой 3 и фланцем 6 может быть выполнено,например, лазерной сваркой по ОСТ92-1741-82 или электронно-лучевой сваркой (Э Л С) с образованием непрерывного герметичного шва оплавлением торцевых примыкающих друг к другу кромок. . Работа зубчатой муфты бсйрвана на явлении, обратного преобразованияi врёЩа- тельного движения ведущей зубчатой полумуфты в нутационное движение зубчатой обоймы, а затем в прямое вращательное движение ведомой зубчатой полумуфты, п ри этом герметизация ввода движения обеспечивается жесткой диафрагмой 4 и ynv ругим шарниром 10, выполняющим роль упругой диафрагмы. ,

Одним из основных преимуществ данной конструкции муфта является сравнительно небольшМя величина нутационного движения (радиального перемещения) обоймы, которая зависит от разницы в, количестве ее зубьев и зубьев каждой шестерни. Практически эта разница не должна превышать двух зубьевГ Однако ввиду небольшой разницы в диаметрах сопрягаемых зубчатых венцов зубья их должны быть очень сильно корригированы, чтобы обеспечить гарантированный зазор 14 между внешним диаметром зубчатого венца шестерни 1 и внутренним диаметром зубчатого венца обоймы 3 в стороне, диаметрально противоположной зоне зацепления, необходимый для возникновения нутации обоймы. :.. .

.Зубчатая муфта работает следующим

ОбраЗ ОМ, :: ;/; ;;-;;;-- - ;: .-v, : Г: .-.;-,.

При вращательном движении шестерни 1 в результате взаимодействия боковых поверхностей зубьев шестерни 1 с ребрами срезанных зубьев обоймы 3 возникают радиальные усилия 1 в зависимости 6т угла исходного контура оо. вызывающие нутационное движение последней. Причем одно такое движение соответствует суммарному шагу количества зубьев, равному разнице в количестве зубьев шестерни 1 и обоймы 3. Далее подрезанные зубья обоймы 3, совершающей нутационное движение, воздействует на боковые поверхности сопряженных зубьев шестерни 2. При этом возникают тангенциальные усилия, поворачивающие шестерню 2, которая синхронно повторяет угловое перемещение шестерни 1. В процессе передачи вращательного движения от шестерни 2 к шестерне 1 выборка бокового зазора в зубчатом соединении с обоймой 3

происходит за счё/г силйвогр замыкания от

упругого сопротивления упругого шарнира 10. Таким образом обеспечивается передача вращательного движения без редукции в герметизированный объем,

Кроме того, благодари использованию упругого шарнира, выполненного в виде набора упругих тонкостенных трубок, в качестве упругой диафрагмы, обеспечивающей герметизацию ввода движения, расширяются возможности использования предложенного технического решения, поскольку этот шарнир имеет повышенную стойкость к выпучиванию под действием давления и исключительную жесткость на скручивание при

минимальных упругих деформациях его элементов в процессе нутационного движения обоймы.

Ф 6р м у л а и з о б р е те н и я

; 1. Зубчатая муфта, содержащая неподвижный корпус, две полумуфты в виде шестерен с наружными зубьями и охватывающую их обойму с внутренним зубчатым венцом, количество зубьев которого больше, чем число зубьев каждой шестерни, установленную в корпусе и кинематически связанную с ним, о т л и чаю ща я с я тем, что, с целью расширения области использования путем обеспечения возможности передачи вращательного движения без редукции в герметизированный объем, обойма выполнена с жесткой диафрагмой, разделяющей ее на две полости, диаметр выступов зубчатого вен ца обоймы равен диаметру начальной окружности, а их количество отличается от количества зубьев каждой полумуфты не более чем на, два зуба, при этом шестерни установлены соосно между собой, средство кинематической связи вьтрлнено в виде упругого шарнира. ; 2. Муфта по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я, тем, что упругий шарнир выполнен в виде набора упругих тонкостенных трубок раз-.

личных диаметров, установленных коаксиальнр с зазором относительно друг друга и последовательно скрепленных между собой своими концами, причем центральная трубка свободным концом скреплена с обоймой, а внешняя трубка скреплена с неподвижным корпусом.

Использование: в машиностроении и приборостроении, в частности, в устройствах для передачи вращательного движения без редукции в герметизированный объем. . ::,::.;,.: : ;::: 2,;.v.v.::;; ;; :;;zr;, Сущность изобретения: зубчатая муфта содержит неподвижный корпус, две полумуфты в виде шестерен с наружными зубьями и охватывающую их обойму с внутренним зубчатым венцом, установленную в корпусе и кинематически связанйую с нйм посредством упругого шарнира. Обойма выполнена с жесткой диафрагмой, диаметр зубчатого венца обоймы равен диаметру начальной окружности. Количество зубьев выполнено большим количества зубьев каждой шестерни не более чем на два зуба, 1 з. п. ф-лы, 1 ил.