Полый упругий вал Советский патент 1993 года по МПК F16C3/02 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям валов машин и механизмов, нагруженных крутящими моментами.

Известна конструкция соединительной муфты, выбранная в качестве прототипа заявляемого технического решения, которая состоит из двух полумуфт с парными торцевыми зубьями. Зубья каждой полумуфты входят в вырезы крестовин, которые шире чем зубья полумуфт. Крестовины взаимосвязаны посредством торсионного вала и трубчатого торсиона. , Последний для уменьшения жесткости снабжен продольными окнами. При сборке соединительной муфты торсионный вал и трубчатый торсион закручиваюттак, чтобы зубья полумуфт фиксировались вырезами крестовин без зазора.

К недостаткам данной конструкции трубчатого торсиона, используемого в известной соединительной муфте прежде всего следует отнести то, что продольные окна, выполненные на центральной части торсио- на}позволяют получить несколько идентичных пар элементов, центры которых располагаются в одной плоскости вращения, перпендикулярной продольной оси вала, вследствие чего торсион становится более подвержен эффекту резонанса,вызываемому крутильными колебаниями при передаче муфтой крутящего момента.

Целью изобретения является повышение надежности за счет амортизации кру- тильных колебаний,возникающих при вращении вала. Поставленная цель достигается тем, что на полом валу, содержащем опорные концевые и центральный участки, центральный участок вала выполнен со сквозными продольными окнами равной длины, которые расположены равномерно по окружности с взаимным продольным смещением от плоскости ..перпендикулярной оси вала. Причем, центры соседних окон размещены на волнистой кривой, симметричной этой оси.

Отличие заявляемого устройства от прототипа состоит в том, что продольные окна одинаковой длины, выполненные на цент(/

С

vj чэ

4 Ю О 00

СО

ральной части полого вала, расположены с взаимным продольным смещением от пло- скости/трпендикулярной оси вала, причем центры соседних окон размещены на волнистой кривой, симметричной зтой оси.

Таким образом,отличительные признаки являются существенными, так как в сово- купности со сходными признаками позволяют получить тот положительный эффект, который является целью изобретения. Наличие отличительных существенных признаков в заявляемом техническом решении указывает на его соответствие критерию НОВИЗНА.

Дополнительно проведенный поиск известных в науке и технике решений, могущих содержать отличительные от прототипа признаки, показал, что в известных решениях такое сочетание признаков не обнаружено. Следовательно, можно констатировать, что заявляемое техническое решение соответствует критерию СУЩЕСТВЕННЫЕ ОТЛИЧИЯ.

На фиг.1 изображен полый упругий вал в аксонометрии; на фиг.2 - продольный разрез; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4

- вариант исполнения полого упругого вала со сплошной опорной цапфой; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4; на фиг.6 - развертка внешней поверхности полого упругого вала. Полый упругий вал содержит концевые опорные участки 1, 2 и центральный участок 5. По всей поверхности центрального участка 5, через равные промежутки, с относительным смещением выполнены диаметрально-противоположные сквозные продольные окна 3 одинаковой длины, которые образуют несколько пар элементов 4, передающих крутящий момент от концевого опорного участка 1 к концевому опорному участку 2. Центры соседних окон размещены на волнистой кривой 6, симметричной оси вала (см.фиг.6).

Формула изобретения Полый упругий вал, содержащий опорные концевые и центральный участки, цент- ральный участок вала выполнен со сквозными продольными окнами равной длины, расположенными равномерно по окружности, отличающийся тем, что, с

В процессе работы на полый упругий вал действуют крутильные колебания, которые с одной стороны характеризуют непостоянство, передаваемого крутящего

момента МКр на ведущем концевом опорном участке 1, а с другой стороны непосредственно нагрузки на ведомом концевом опорном участке 2. Возникающие колебания стремятся изменить положение концевых

опорных участков 1 и 2 относительно друг друга. Величина этой работы пропорциональна моменту создаваемому передающими элементами 4. Угловое перемещение концевых опорных участков 1 и 2 относительно друг друга ограничивается пределом прочности передающих элементов 4.

В сравнении с прототипом,заявляемое техническое решение дает возможность

получить более надежный вал передающий крутящий момент и гасящий возникающие при этом крутильные колебания, поскольку продольный сдвиг передающих элементов, полученный в результате взаимного продольного смещения сквозных окон, позволяет избежать такое явление как резонанс вала в его рабочем диапазоне, и значительно увеличить критические обороты.

Данный полый упругий вал целесообразно использовать в редукторах передаю- щих крутящий момент от двигателей с неблагоприятным расположением резонан- сов для улучшения крутильных характеристик системы.

Применение полого упругого вала предлагаемой конструкции позволит существенно отодвинуть в сторону увеличения границу критических оборотов системы

двигатель-редуктор, и тем самым позволит снять на выходе гораздо большую мощность, существенно не влияя на габаритные и весовые показатели редуктора.

.

целью повышения надежности за счет амортизации крутильных колебаний, возникающих при вращении, окна выполнены с продольным смещением от плоскости, перпендикулярной оси вала, причем центры соседних окон размещены на волокнистой кривой, симметричной относительно этой оси.

Использование: машиностроение, конструкции валов машин и механизмов, нагруженных крутящими моментами. Сущность изобретения: вал содержит опорные концевые и центральные участки. Центральный участок вала выполнен со сквозными продольными окнами равной длины. Окна расположены равномерно по окружности с продольным смещением от плоскости, перпендикулярной оси вала. Центры соседних окон размещены на волнистой кривой, симметричной этой оси. Диаметрально противоположные продольные сквозные окна образуют на центральном участке вала несколько пар злементов, передающих крутящий момент. 6 ил.