Зубчатая муфта Советский патент 1979 года по МПК F16D3/18 

(54) ЙУФТА

t

Изо6ретеш{е относится к маишностроешт- и может быть использовано в соеданйтелш&ох устройствах прокатных станов.

По основному авт. св. 1 181453 известна муфта, содержащая зубчатую втулку, обойму и уплотнения между iotMR, выполненные в вще тбких колец, закреш1е(а1ых по внутрб1гае} ог контуру к зубчатой втулке, а но наружному- к обойме, в которой выполнен cootseTCTtiytotmdi бурт. При этом наружный контур гибкого Кольца ушфается в отранйтатеяьный с6ойш«,в результате чего при поджатяи гибкого колыша болтами к зубчатой втулке и обойме образуется гофр в гибком кольце, чю обеспечивает его деформацию оря угловом перекосе зубчатой втулки в обойс е,

В известной конструкции не учтены соотношеieut геометрических размеров муфты и гибкого кольца, работающих в условиях значительных угловь1Х перекосов, что приводат к величине дефорМаш1И гибкого кольца большей, чем допускается размерами гофра. Кроме того, образуются осладки; гибко.го кольца в зоне его крепления к обойме, в результате чего нарунгаетсягерметичность крепления, чк способствует вытеканию

жлазкй из зоны контакта зубьев и преткдевременйому Износу зацепления.

Целью изобретейия является повышение наде ости муфты в работе.

Поставленная цель достигается тем, что парамктры каждого гибкого кольШ связаюл с ytTtoM перекоса я диа1йвтром окружности расположения крепежаых в обойме следующим соотношением:

JtboDpa Dtk-biJ S me DiK - диаметр окр ужяобтя раоюйожеяня отверстий под крепежю в гибком DI - диаметр окружности расположения

крепежный отверстий в обойме; b - расстояние от середины зубчатого

Ьенид втулки до гибкого кольца; wpdS- рабочий угол перекоса втулки; S -толщйЕНа гибкого цольп ; п 1 -г чиспо крепежных элёментЬв, ; Т|1кое соотношение геометрических обеспетавает повьпнение долговечтосм гибких колец при сохранении диаметральньк габаритов муф1ы, так как гибкие кольца не испытывШт растяжение при наибольших углах перекоса зубвтых втулок. Кроме того, обеспечивается повышение надежности герметизации муфты зубчатой путем выбора допустимого и необходимого количества точек связи на. гибком кольце при его креплений к обойме. На фиг. 1 изображена зубчатая муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I фиг. 1. Зубчатая муфта состоит из обоймы 1, зубча,ть1х втулок 2, колец 3 и 4, браслета 5, гибких колец 6, прикреплённых ЛЬ наружному контуру к обойме 1, и крепежных элементов 7, связьтаю щих обоймы 1. При вращении муфты зубчатвк обоймы 1 и зубчатые втулки 2 имеют угловое смещение a)|jaB друг относительно друга в связи с наличием смещения соединяемых валов силово щ и исполнительного механизма (на чертежах не гюказано). Крутящий момент передается От сило вого механизма на одну из зубчатых втулок 2, взаимодействующую через зубья 8 с зубьями 9 обоймы 1, KOTOjpaK приводит в движение другую зубчатую втулку 2 и далее - на исполнительней ; механизм. При этом за счетТтерекоса осей зуВчатьтх втудак 2 на угол wpa§возникает K aifeJiibHoejitBиже ше mpyiKWto контура относительно внутреннего контура у гибких колец 6, что приводит к взаимному перемещёйий) этих контуров друг относительно друга. этом возникающее увеличение расст;ояния между точками наружного контура и точками BHjTpeifflero контура, расйоложен НЬ1МИ в одном радиальном сечении гибких колец 6 не приводит к возникновению растягивающих радиальных усилий в гибких кольцах 6, так как это увеличение компенсируется (как показано да,лее) размерами гофра, получаемого при соблюиешш требуемого соотвошения между размерами В известной зубчатой муфте гибкие кольца 6 уплотнений воспринимают нагрузки, деформирую идае их в Ш10СКОСТИ смещений осей соединяемых валов, и в этих условиях кольца 6 выходят из строя вслёяствие усталости от деформа1дай растяжений и изгиба. В зоне крепления гибкнХТсблёцпо йаружшку контуру, при уведачеюш наружного диаметрального размера, возникают складаи, пре выигающие толщину гибкого кольца, вследствие чего герметичность уплотнения нарущается. Для исключения этого необходимо выбрать, во-перВЬ1Х, диаметр Din окру кносга расположения отверстий под крепежные элементы в гибком кольне в зависимости от диаметра D окружности рсполоЖйия к1)ёйё жнь1х отверстий на кольце 3, закрепленном на обойме 1, расстояние в от середины зубчатого венца втулки до гибкого кольца б таким образом, чтобы при полном угловрм перекосе мро обеспечить otcyTCTsne растяжения гибкого кольца 6, а, во-вторых, обеспеодть надлежащим выбором количества крепежных элементов п отсутствие складок высотой,. большей толщины S гибких колец, т.е. необходимо, чтобы указанные параметры были связаны соотношением:-j abccfxxS DIK-DI (1) Эта зависимость означает, что при зада1шых габаритах муфты и величине передаваемого ею крутящего момента в условиях углового перекоса W| определяющих размеры наружного и внутреннего диаметров зубчатой втулки 2 и обоймы 1, могут быть получены необходимые параметры гибких колец, такие как, диаметр D окружности расположения на гибком кольце точек связи с крепежными элементами обоймы, количество крепежных элементов п, которые обеспечивают отсутствие образования складок, нарушающих герметичность уплотнения в зоне наружного контура. Это достигается следующим образом. Для предотвращения растягивания гибких колец необходимо, чтобы расстояние в радаальной плоскости между точками внутреннего и наружного контура в исходном соосном положении втулки 2 И обоймы 1 было равно шк больше этого же расстояния после перекоса их друг относительно друга на величину угла wpaS Перемещение точки крепления гибкого кольца 6 при перекосе cjpgj может быть вьмислено по формуле: (t)paS bsinCOpaS-- - (2) Л, -i)t tJSt-noOjjaS где Д - величина перемещения; D 1 - диаметр окружности расположения крепежных отверстий на кольце 3; Ь- - расстояние от середины зубчатого венца До гибкОго. кольца 6; cjpog- рабочий угол перекоса втулки. Поскольку , то coscopa l, а sinwoQ sw a. Получаем выражение . Д Ь W jjo.(3) На эту величину должна быть удалена в радиальном направлении относительно точки расгоноження крепежных элементов обоймы точка шязк гибкого уплотнительного кольца 6 с обоймой 1, т.е. -tA . 2L - а откуда вытекает зависимость DtK-I)i 2bwpoc.J() Для обеспечения отсутствия образования складок зысотой, большей тОлщины S гибкого кольца б, рассмотрим дугу по окружности D и D-f между двумя соседними точками крепления. Соответствующие длины дуг будут DtK - pf HDj- Разница длин этих д)т, равная (ftCPj - -Р может создать Складау на одном юэнце дуги высотой h, длина этой складки по дуге будет как. мннил€ум равна 2h. Если, согласно поставленному условию, складка не должна выходить за пределы толщины S гибкого кОльU3 6, то длина :ее2.К- .. не должна превосхолШть толщину S этого колыш. в этом слу« yrB,K-Di) . ttn. а ., D,K-D-) т.е.(13, - )},) -трОбъединяя оба поставленных условия (из фор мул 4 и 6), получаем приведенное соотношение г ъ co(,aS D., к -DI « Соотношение геометрических параметров, соглас,но выражению (7) позволяет ликвидировать разрывы гибких колец и образование складок по наружному их контуру, приводящих к нарушению герметичности соединения.. Предложенная зубчатая муфта по сравнению с известными позволяет увеличить срок службы при сохранении диаметральных габаритов. Предтоженнре соотношение параметров повьпиает долговечность в условиях качатёльного движения при работе приводов со значительными (до 6-105) ререкосами и скоростями вращения. Надежная работа зубчатых муфт уменьшает простои обору иг.1 дования, необходимые на замену соединительных устройств. Формула изобретения Зубчатая муфта по вт. св. N 181453, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее надежности в работа, параметры каждого гибкого кольца связаны с углом перекоса втулки и диаметром окружности расположения крепежных отверстий в обойме спедуюишм соотношением: ibuJpoSffliK-bi , где DIK - диаметр окружности расположения отверстий под iq eпeжныe; элементы в гибком кольце; . D - дааметр окружности расположили крепежных отверстий в обойме; b - расстояние от середины зубчатого веш втулки до гибкого кольпд; W pciS - рабочий угол перекоса втулки; S - толпоша гибкого кольпд; п - 1ШСЛО крепежных элементов.