Упругая муфта Советский патент 1982 года по МПК F16D43/20 

(5) УПРУГАЯ МУФТА

.. ,. : ;,;.;.,, V . : .; Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращения.

По основному авт .св. W S(0k известна упругая муфта, содержащая ведущий вал, соединенный с солнечной шестерней, взаимодействующий через caJeллиtы с эпициклическим колесом, з к епленным в подвижном корпусе, снабженном рычагом, ведомый вал, соединенный через водило с сателлитами и пружину, закреплённую на рычаге эпициклического колеса и неподвижном основэнии 11.

Недостатком этой упругой муфты является низкая эксплуатационная надежность из-за узкого квазинулевого участка упругой характеристики.

Цель изобретения - повышение на-, дежности при работе в различных режимах нагружения.

Поставленная цель достигается тем, что упругая .муфта, содержащая

ведущий вал, соединеннь1Й с солнеч- ной шестерней, взаимодействующий через сателлиты с эпициклическим колесом, закрепленным в подвижном корпусе , снабженным рыча гом, ведомый вал, соедиН(нный через водилр с сателли- , тами и пружину, закрепленную на рычаге эпициклического колеса и подвижном основании, снабжена- телескопическими гильзами, охсатывакнцими пру10жину, ограничителем ее углового перемещения, закрепленном на эпициклическом колесе, опорным роликом, связа нным с пружиной и контактирую,5 щим с основанием и упором закреп- . ленном на основании, при этом поверхность контакта рснования с опорным роликом выполнена по кривой.

20

Поверхность основания выполнена по эвольвенте, эволютой которой,является окружность с радиусом, равным расстоянию от оси муфты до оси 3% крепления поужины на эпициклическом колесе. На фиг. 1 изображена муфта, общий вид; на фиг. 2 - упругая характеристика муфты, где М - крутящий мо мент, передаваемый муфтой; Ч - угол поворота эпициклического колеса муфты; М - крутящий момент, при котором происходит изменение жесткости муфты. Упругая муфта содержит ведущую солнечную вал-шестерню 1, сцепленную через сателлиты 2с эпициклическим колесом 3, и водило if с выходным валом 5. Эпициклическое колесо 3 смр тировано с возможностью поворота относительно оси муфты и снабжено рычагом 6, к которому посредством шарнира 7 на радиусе R присоединена пру жина 8. Другой конец упругой пружины 8 снабжен опорхым роликом 9, покоящем ся на основании 10, что обеспечивает подвижность соединения пружины от носительно основания в плоскости поворота эпициклического колеса 3. Основание 10 профилировано, например по эвольвенте, эволютой которой является окружность радиуса R расположения шарнира эпициклического колеса и снабжена у порог/. 11 для опорного ролика 9. Эпициклическое колесо 3. снабжено также ограничителем 12 угла относительного поворота пружины 8 и колеса 3. Пружина 8 выполнена, например, в виде блока пружин, помещенных для придания им поперечной жидкости в телескопические гильзы 13 и 1, и устанавливается в первоначальном положении () под углом d к касательной к окружности радиуса R расположения шарнира эпициклического колеса ((. 90). Направление перемещения эпициклического колеса 3 при увеличении передаваемого момента показано стрел кой К. Упругая муфта работает следующим образом. При вращении ведущего солнечного вала-шестерни 1 против часовой стрел ки крутящий момент М через .сателлиты 2 и водило А передается на выходной вал 5, а эпициклическое колесо 3 муф ты нагружается реактивным моментом, равным передаваемому крутящему момен ту,, в направлении стрелки К. Под дей ствием реактивного момента, пружина 8 7 сжимается, в результате чего колесо 3 поворачивается в направлении стрелки К до тех пор, пока усилие Р сжатой пружины 8 на изменяющемся плече h не уравновесит реактивный момент, т.е. (1) Другой конец пружины 8 с опорным роликом 9 при этом подвижен, занимая положение устойчивого равновесия на основании 10, прижимаясь к упору 11. Такой режим работы представлен на упругой характеристике муфты фиг.2 кривой ОСОБ, являющейся характеристикой известной муфты. Точке О характеристики соответствует исходное положение (), точке Е - положение, когда ось шарнира 7 находится на прямой АВ (фиг.1), соединяющей ось муфты с осью опорного ролика 9 (оС 90, h 0, . Желательным участком работы является квазинулевой участок СО характеристики муфты - участок высокой податливости, за счет чего обеспечиваются минимальные динамические нагрузки в приводе. Однако участку соответствует значительный диапазон передаваемых моментов (Мр- MQ) . что является недостатком известной муфты который желательно увеличить. Изменение (увеличение ) передаваемоГО момента М приводит к изменению (увеличению ) угла d. . При передаваемом моменте М М ограничитель 12 предотвращает увеличение угла ot и делает связь эпициклическое колесо - . продольная ось упругого элемента жесткой, т.е. поворот эпициклического колеса под действием реактивного момент та на некоторый угол приводит к повороту на такой же угол опорного конца пружины 8, который посредством ролика 9 перемещается по основанию 10. В этом случае реактивный момент уравновешивается усилием Р сжатой пружины 8 на плече h постоянной величины, т.е. выполняется условие (1 ) при линейной зависимости передаваемого крутящего момента М от усилия Р. Усилие Р в свою очередь, пропорционально деформации пружины 8, а последняя зависит от профиля основания 10. Основание Ю .профилировано по эвольвенте, характеризующейся линейной зависимостью между углом поворота и радиальным перемещением, а также минимальными поперечными силами, действующими на пружину 8 при перемещении его конца -с опорным роли ком 9 по основанию 10, Поэтому имеет место линейная зависимость между yi- лом повора эпициклического колеса и величиною деформации пружины 8 (усилием Р, моментом М). На упругой характеристике муфты такой режим работы представлен прямой JF, касательной к кривой OCDE в точке D и имеющей податливость, соизмеримую с пода.тливостью квазинулевого участка СО. Длина участка IF определяется из условия перекрытия всего диапазона переменной составляющей передаваемых моментов М, , Предлагаемая муфта расширяет квазинулевой участок упругой характеристики , что в свою очередь расширяет диапазон ее рабочих режимов. Это поз воляет использовать муфту в приводах режимы нагружения которых меняются в широких пределах, для минимизации ма симальных динамических Harpy3ok. Формула изобретения 1. Упругая муфта по авт. св.. N° , отличающаяся

12

10 тем, что, с целью повышения надежности при работе в различных режимах нaгpyжeния oнa снабжена телескопическими гильзами, охватывающими пружину, ограничителем ее углового перемещения, закрепленным на эпициклическом колесе, опорным роликом, связанным с пружиной и контактирующим с основанием и упором, закрепленном на основании, при этом поверхность контакта основания с опорным роликом выполнена по кривой. 2. Муфта по П.1, о.т л и ч а ющ а я с я тем, что, поверхность основания выполнена по эвольвенте, эволютой которой является окружность с радиусом, равным расстоянию от оси муфты до оси крепления пружины на эпициклическом колесе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 566041, кл. F 16 D 3/20, 1976 (прототип).