Зубчатая муфта Советский патент 1974 года по МПК F16D3/18 

1

Изобретение относится к области маши. нрстроения и может быть использовано дпя соединения валов, имеющих большое число оборотов.

Известна зубчатая муфта, содержащая

наружную и внутреннюю полумуфту с взаимозацепляемыми зубьями.

Удовлетворительная работа муфты при больишх числах оборотов обеспечивается при условии, если максимальные рабочие зазоры в зацеплении не превышают 0,02мм Для этого вначале изготавливается наружная полумуфта с внутренними зубьями, затем замеряются размеры, которые принимаются на основу для окончательной обработ ки внутренней полумуфты с наружными зубьми. Из-за возникающих изменений размеров наружные зубья внутренней полумуфты должны подгоняться без зазора. -И только после уравновешивания внутренней полумуфу; ты монтируется наружная прпумуфта. Затем обе полумуфты уравновешиваются:, и только после дальнейшей обработки получается необходимый рабочий зазор, Такое изготовление полумуфг очень трудоемко, и изго-

товленные полумуфты не могут быть заменены на другие.

Цель изобретения - упрощение техноло,гии изготовления зубчатой муфты и обеспечение взаимозаменяемого зацепления.

В предлагаемой зубчатой муфте полумуфты взаимозаменяемы, и при соблюдении требуемого максимального зазора обе полумуфты остаются центричньпуш, что снижает возможность получения дебаланса при пуске, реверсе и увеличении числа оборотов В полумуфтах, насаженных на быстроходные валы, начальные окружности зубьев, по менишей мере одной полумуфты, совмещены в нескольких, например трех,,равномерно расположенных по окружности точках, а в промежутках между указанными точками монотонно удалены или приближены к линии теоретической начальной окружности.

Обе полумуфты имеют начальные окружности, одинаково отклоняющиеся от теоретической начальной окружности, и введены в зацепление со смещением от зеркально- симметричного положения на угол до 60°.

Окружность, вписанная в начальную откняющуюся окружность зубьев наружной полумуфгы, имеет диаметр, меньший диаметр теоретической начальной окружности зубьев внутренней полумуфты.

Угол зацеплёния зубьев в полумуфтах 30°, а ве/шчина отклонения начальной окружности от теоретической больше .величины допусков на изготовление зубчатого зацепления полумуфгг.

Па торцах зубьев выполнены фаски.

Таким образом, наружная полумуфта беззазорно и центрично садится на внутреннюю полумуфту.

I На фиг. 1 представлена описываемая

зубчатая муфта в зацеплении, вид спереди; на (|)иг- 2 - зажимное кольцо для деформаций наружной полумуфты, вид спереди:, на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 2; на фиг 4 - поперечный разрез зажимной проставки; на фиг. 5 - диаграмма строго центрированного вращения относительно отклоняющейся начальной окружности

Наружная полу муфта 1 зацепляется с внутренней полумуфтой 2, которая изготовлена обычным способом, т. е. начальная окружность 3 ее наружных зубьев имеет форму теоретической начальной окружности точЕгую форму круга. .

I Наружная окружность 4 внутренних

зубьев наружной полумуфты не имеет форму круга и совпадает с начальной окружностью внутренней полумуфты в трех расположенных через 120 точках. Поэтому три впадины 5 между зубьями 6, отстоящими один от другого на 120 охватывают без боковых зазоров три соответствующих зуба внутренней полумуфты. Таким образом полумуфта центрируется беззазорно по внутренней полумуфте. Начальная окружность наружной полумуфты в промежутках между указанными точками монотонно сначала удаляется, а потом сб Бгжается с начальной окружностью внутренней полу муфты. При воздействии вращающих моментов вначале, работают только профили назранных трех зубьев зубчатого зацепления. Действующие в этих местах окружные усилия посредством косорасположенных к радиусу профилей зубьев воспроизводят ра- диально действующие составляющие, которые явJшютcя причиной упругой деформации (прогиба) наружной полумуфты по направлению наружу. При равновесии с действующими радиально по направлению внутр напряжениями наружной полумуфты посредством деформации этот прогиб устраняется после чего также и другие зубья оказываются несуидами.

При обычном выборе тошцины стенки наружной нолумуфты и угла зацепления муфта сконструирована таким образом, чтобы чис несущих зубьев было достаточн дм для передачи необходимого крутящего момента. При обычной конструкции зубчатого зацепления после деформации изделия на задних профилях зубьев воз1шкает зазор между зубьями, размер которого может быть установлен. Этот зазор между зубьями необходим для того, чтобы могли быть сбалансированы муфтой незначительные погрешности установки осей.

Полумуфты могут быть изготовлены очень простым способом, при этом не появются отрицательные действия погрешностей зубчатого зацепления, а также изменения формы при закалке.

Вследствие центрирования с помощью зубьев полу муфты получают способность ;взаимозаменяемости. Центрирование по трем зубьям осуществляется по их профиля Однако можно предусмотреть также и радиальное центрирование этих зубьев, при этом зубья не имеют зазора между вершиной и основанием зуба. У прочих зубьев, в с.лучае необходимости, имеется более или менее большой зазор между профилями зубьев. При радиальном центрировании рекомендуется скашивать с торцевой стороны детали муфты в зоне из зубчатого зацеп- ления.

При изготовлении зубьев в полумуфтах можно приближать друг к другу или зуборезный инструмент, или заготовку во время процесса нарезки зубьев, с этой целью одна из деталей (либо инструмент, либо заготовка полумуфты) может подаваться с помощью регулируемого эксцентрика. Регулировку эксцентрика необходимо осуществ .пять таким образом, чтобы нанальная окружность в местах центрирования согласовалась с теоретической начальной окружностью, а в промежутках периодически отклонялась от нее.

Другой способ изготовления состоит в том, что наружную полумуфту 1 упруго деформируют в процессе нарезания зубьев. Для этой цели применяется зажимное кольцо 7, в котором с зазором располагается полумуфта. Па трех смещенных одно относительно другого на 120° местах располагаются зажимнью болть 8, которые действуют радиально на зажимные проставки 9 и через них радиально сжимают наружную полумуфту. Па деформированной таким образом полумуфте нарезают зубья и после окончания этого процесса вновь ее освобождают.

В зоне действия зажимных проставок 9 начальная окружность, нарезанная как теоретическая при деформации полумуфты, отгходит от места расположения теоретической начальной окружности по направлению наРУжу.

В местах между действиями зажимных проставок 9 полумуфта не получает или получает очень незначительное отклонение от теоретической начальной окружности. Это отклонение осуществляется таким образом, чтобы полумуфта после освобождения от зажимного кольца 7 вновь упруго возвращалась в свое исходное положение.

На фиг. 5 отклонение начальной окружности преувеличено; в местах 10 радиальное удаление начальной окружности относительно оси наименьщее, а в промежутках между этими местами наибольшее. Отсюда отклоняющаяся начальная окружность имеет некоторую склонность к форме треугольника. Мысленная наименьшая окружность, которая может быть вписана в отклоняющуюся окружность 4, должна быть несколько меньше по диаметру, чем теоретическая начальная окружность 3 внутренней полумуты. Величина отклонения должна иметь такие размеры, чтобы она перекрывала, смотря по обстоятельствам, необходимые допу- ски изготовления наружного и внутреннего зубчатого зацепления в гшлумуфтах и догч полнительно обеспечивала требуемый рабочий зазор.

Монтаж полуму4п облегчается снятием фасок по контуру зубьев с их торцов.

Предмет изобретения

1. Зубчатая муфта, содержащая наружную и внутреншою полумуфты с взаимоза.цепляемыми зубьями, отличающа яс я тем, что, с целью упрощения техноло ии ее изготовления и обеспечения взаимо.заменяемого зацепления, в полу муфтах, насаженных на быстроходные валы, начальные окружности зубьев, по меньшей мере одной полумуфты, совмещены в нескольких, например трех, равномерно. pacпoJюжeнIIыx по окружности точках, а в промежутках между указанными точками монотонно удалены или приближены к линии теоретической начальной окружности.

2.Муфта .по п. 1, о т л и ч а ю щ а я|С я тем, что, полумуфты имеют начальные окружности, одинаково; отклоняющиеся от теоретической начальной окружности, и введены в зацепление со ймещением от зеркально-симметричного положения на угол до 60 .

3.Муфта по п. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что окружность, вписанная в начальную отклоняющуюся окружность зубьев наружной полумуфты, имеет диаметр, мешэщий диаметра теоретической начальной окружности зубьев внутренней полумуфты.

4.Муфта по Ш1. 1, 2, и 3, о т л ичающаяся тем, что угол зацепления зубьев в полумуфтах равен 30 .

I 5. Муфта по пп. 1, 2, 3 и 4, о т л ичающаяся тем, что величина отклонения начальной окружности от теоретиче ской больше величины допусков на изготовление зубчатого зацепления полумуфт.

6. Муфта по пп. 1, 2, 3, 4 и 5, о тличающаяся тем, что на торцах зубьев выполнены фаски.

J Ц6

Фие. 1

V///// A Фиг.

fU8.3