УПРУГАЯ МУФТА Советский патент 1970 года по МПК F16D3/56 

Изобретение относится к области машиностроения.

Известны упругие муфты, состоящие из двух полумуфт, связанных между собой с помощью пакетов пружинных пластин, или отрезков тросов, свободно входящих своими концами в профилированные гнезда полумуфт.

Известные муфты имеют ограниченную энергоемкость и недостаточные демпфирующие свойства.

Предлагаемая муфта липлена этих недостатков благодаря выполнению упругих элементов в виде пучков параллельно расположенных пружинных проволочек.

На фиг. 1 изображена предлагаемая муфта; на фиг. 2 - деформация пучков проволочек при передаче крутящего момента; на фиг. 3 - характеристика муфты при постоянной жесткости упругого элемента (а) и при переменной жесткости (б); на фиг. 4 - деформация пучка при постоянной (а) и переменной (б) жесткости; на фиг. 5 - характеристика напряжения в каждой из проволочек пучка; на фиг. 6 - деформация пучков при непараллельности валов.

пучке и весь пучок в целом изгибаются, накапливая потенциальную энергию, а так как число проволочек в муфте очень велико (несколько тысяч щтук на каждые 100 кет передаваемой мощности), то энергоемкость муфты, т. е. способность поглощать ударные нагрузки, также очень велика.

При передаче крутящего момента с одной полумуфты на другую за счет изгиба всех пучков происходит угловое смещение одной полумуфты относительно другой. Характеристика муфты, т. е. функциональная зависимость передаваемого момента М от угла взаимного проворота дисков М С.У может быть выполнена как прямолинейной с постоянной жесткостью C const (фиг. 3,а), так и с переменной жесткостью (фиг. 3,6). На фиг. 4,а показана работа пучка в гнезде, сообщающего муфте постоянную жесткость (L const), а

на фиг. 4,6 - переменную жесткость, которая получается за счет автоматического изменения действующей полудлины L пучка при изменении передаваемой мощности. С увеличением окружного усилия PI приходящегося на

один пучок, увеличивается прогиб пучка и его подпор стеикой гнезда происходит ближе к краю, что равносильно укорачиванию действующей длины. При прочих равных условиях прогиб пучка пропорционален квадрату дейковой муфты сильно возрастает при передаче пиковых пагрузок.

Окружное усилие PI, действующее на один пучок, передается через составляющие пучок проволочки таким образом, что все они оказываются прижатыми друг к другу силами кР, причем если одна из соприкасающихся поверхностей растягивается, то другая сжимается, так как при изгибе каждой проволочки ее диаметрально противоположные в плоскости изгиба слои испытывают противоположные деформации сжатия и растяжения. Это приводит к взаимному местному скольжению поверхностей проволочек, а так как число таких поверхностей в 5-6 раз превыщает общее число проволочек (каждая проволочка соприкасается с пятью-шестью другилш), то демпфирующая способность муфты (способность рассеивать в виде тепла энергию колебаний) оказывается тоже очень большой.

Прогибы пучков зависят не только от передаваемой мощности, но и определяются величиной несоосности валов, на которые насажены диски. Крутящий момент вызывает одинаковую по окружности деформацию /i всех пучков; непараллельность валов, вызывает также одинаковую для всех пучков деформацию /2, но направленную таким образом, что для одних пучков результирующая деформация равна разности /i-/2, а для диаметрально противоположных пучков равна сумме

/I+/2.

Максимальная деформация пучка лимитируется допускаемыми для материала проволочек напряжениями на изгиб и при прочих равных условиях обратно пропорциональна диа, доп L

метру проволочек i -отг -т-.

Следовательно, уменьшение диаметра проволочек (при общем увеличении их количества, необходимого для передачи заданной

мощности) позволяет сделать пучковую муфту более эластичной, не прибегая при этом к увеличению ее габаритов и веса. В связи с эти.м можно использовать пучковые муфты без строгой центровки соединяемых валов, не опасаясь за перегрузку их нодщипников.

Пружинная проволока обладает высокими стабильными механическими свойствами, поэтому пучки из нее обеспечивают долговечность пучковой муфты в разнообразных условиях работы при минимальных расходах на эксплуатацию.

Предмет изобретения

Упругая муфта, содержащая две полумуфты, связанные между собой с помощью упругих элементов, свободно входящ,их своими концами в профилированные гнезда полумуфт, отличающаяся тем,, что, с целью повыщения энергоемкости и демпфирующих свойств, каждый упругий элемент выполнен в виде пучка параллельно расположенных пружинных проволочек.

с const

л/

««.5