Предохранительная упругая муфта

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в приборостроении для передачи крутящего момента ограниченной величины, демпфироваьшя крутильных колебаний и компенсации несоосностей соединяемых валов. Цеу1ь изобретения - расширение функциональных возможностей. Муфта состоит из ведущей 1 и ведомой 2 полумуфт с торцовыми цилиндрическими выемками, в которые с натягом насажены вкладыши 3, изготовленные из упругого фрикционного органического материала . Внутренняя поверхность вкладышей вьтолнена сферической и образует фрикционные пары со стальными головками 4 пальцев 5. На цилиндрической поверхности пальцев 5 выполнены винтовые пазы, в которые заходят ,, опорные витки пружины кручения 6, со единяющей ведуп ую и ведомую полумуфты . Б собранной муфте пружина кручения находится в сжатом состоянии и обеспечивает необходимое усилие давления в фрикционных парах. В конструкции муфты предусмотрена регулировка усилия сжатия пружины за счет осуществления натяга струн 9 при помощи винтов 7 и втулок 8, в которых закреплены концы струн 9. 3 ил. S 0t/S.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11! с а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4237373/31-27 (22) 27,04.87 (46) 23.11.88. Бюл. Р 43 (71) Вильнюсский инженерно-строительный институт (72) А.-П.К.Каволелис, В.Р.Чайка, P.À.Íàóéîêàñ и А.IÎ.Натас (53) 621.56?.8(088.8) (56) Патент США Ф 1950448, кл. 64-15, 1929. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛВНАЯ УПРУГАЯ МУФТА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в приборостроении для передачи крутящего момента ограниченной величины, демпфирования крутильных колебаний и компенсации несоосностей соединяемых валов. Цепь изобретения — расширение функциональных возможностей. Муфта состоит из ведущей 1 и вецомой 2 по(51) 4 F 16 D 7/00, 43/20.лумуфт с торцовыми цилиндрическими выемками, в которые с натягом насажены вкладыши 3, изготовленные из упругого фрикционного органического материала. Внутренняя поверхность вкладышей выполнена сферической и образует фрикционные пары со стальными головками 4 пальцев 5, На цилиндрической поверхности пальцев 5 выполнены винтовые пазы, в которые заходят . опорные витки пружины кручения 6, соединяющей ведущую и ведомую полумуфты. P собранной муфте пружина кручения находится в сжатом состоянии и обеспечивает необхоцимое усилие давления в фрикционных парах. В конструкции муфты предусмотрена регулировка усилия сжатия пружины за счет осуществления натяга струн 9 при помощи винтов 7 и втулок 8, в которых за» креплены концы струн 9. 3 ил.

1439311

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в приборостроении для передачи крутящего момента ограниченной величины„ демпфирования крутильных колебаний

5 и компенсаций несоосностей (угловых, радиальных и осевых) соединяемых

20 валов.

Пель изобретения — расширение

10 функциональных возможностей путем осуществления передачи момента вращения регулируемой ограниченной вели— чины и компенсации смещения соединяемых валов. 15

На фиг.1 изображена муфта, продольное сечение на фиг.? — сечение

А-А на фиг.1; на фиг.3 — изображена муфта, соединяющая радиально смещенные валы.

Муфта состоит из ведущей 1 и ведомой 2 полумуфт,. на внутренних тор1цах которых выполнены цилиндрические выемки. В эти выемки с натягом насажены вкладыши 3, внутренняя поверхность которых выполнена со сферическим углублением. Вкладыши 3 изготовлены из упругого фрикционного органического материала (например, смолы каучука, сополимера акрилонитрил-бу- 30 тадиен и т.п.) и образуют сферические фрикционные пары со стальными головками 4 пальцев 5, расположенных на оси вращения муфты, при этом коэффициент трения в фрикционной паре может составлять 0,25-0,5. Для облегчения насадки вкладышей 3 в выемки полумуфт

1 и 2 во вкладышах 3 выполнены центральные технологические отверстия.

На цилиндрической поверхности пальцев 5 выполнены винтовые канавки, в которые заходят опорные (концевые) витки пружины 6 кручения, соединяющей ведущую и ведомую полумуфты. В собранной муфте пружина 6 кручения находится в сжатом состоянии и создает необходимое усилие давления в фрикционных парах.

Усилие сжатия пружины 6 регулируется специальным механизмом, состоящим из регулировочных винтов 7, ввин-50 чейных в бронзовые втулки 8, свободно посаженных в отверстия во фланце ве» домой полумуфты 2, и струн 9 (гибких стержней), которые одним концом крепятся в конических отверстиях втулок 8, а другим — на кольце 10 осевого шарикоподшипника 11, смонтированного на ведущей полумуфте 1 (кольцо где М

f

r, 1

Ъ =-

R — расчетный крутящии момент, — радиус сферической головки 4; — коэффициент трения в фрикционной паре (f = 0,25-0,5); отношение радиуса отверстия вкладыша Зг к радиусу сферической головки R; отношение pBJiHvc .à контура

10 насажено на полумуфте 1 с гарантированным зазором) . С целью обеспечения подвижности муфты в осевом направлении в одной из полумуфт 1 и 2 (или в обоих) выполнены шлицы. Меха— низм регулировки усилия сжатия пружины 6 кручения обеспечивает настройку муфты на любой предельный крутящий момент, значение которого находится в диапазоне, определяемом конструктивными параметрами муфты.

Передача вращения от ведущей полумуфты 1 на ведомую 2 может осуществляться только в одном направлении в сторону закручивания пружины 6.

Муфта работает следующим образом.

При пуске происходит проскальзывание головок 4 пальцев 5 по Фрикционному материалу вкладышей 3. В установившемся режиме при действии номинального (расчетного) крутящего момента полумуфты 1 и 2 закручиваются на определенный угол, зависящий от выбранных заранее параметров пружины 6. Если по каким-то причинам крутящий момент становится больше, чем предельный моменг, на который настроена муфта, то эа счет скольжения в фрикционных парах происходит относительный проворот полумуфт 1 и 2.

Угловые смещения полумуфт 1 и 2 компенсируются за счет поворота головки 4 пальца 5 относительно вкладыша 3 полумуфты 1 или 2, а радиальные смещения — за счет перекоса обоих пальцев 5 вместе с пружиной 6 кручения относительно полумуфт 1 и 2 (фиг .3).

Таким образом, при компенсации угловых и радиальных смещений валов не возникают дополнительные напряжения в упругом элементе (пружине 6) и несущая способность муфты не умень- шается„

Окружное у-силие включения муфты может быть определено по следующей зависимости:

/ (1 — Ь» g»

fR b> — а

143931 сферического углубления вкла- дыша 3r к радиусу головки R (фиг. 1), а Ь

Во избежание заклинивания муфты

5 необходимо соблюдать условие

b cos arctg f.

Так при коэффициенте трения — 0 25 получают Ь 0,97, а при f = 0 5

b 0,89.

Для того, чтобы при вращении муфта не потеряла своей устойчивости под действием центробежных сил, а также для равномерного износа фрикционных вкладышей 3 центры тяжести пальцев 5 в процессе работы должны все время находиться на оси вращения муфты. При наличии угловых или радиальных смещений валов пальцы 5 поворачиваются на некоторый угол относительно осей . полумуфт 1 и 2 (фиг.3) . Неподвижными остаются лишь центры сферических головок 4, которые при любых несоосностях находятся на осях своих полумуфт

1 H 2. Таким образом, для достижения 25 указанных целей центры тяжести пальцев 5 должны совпадать с геометрическими центрами сферич ских головок 4;

Исходя из этого, длину цилиндрической части пальцев 5 следует выбирать по

Фор мул е 4 Rz

3 ГГ где L — длина цилиндрической части пальца 5,"

D — диаметр пальца 5;

R — радиус сферической головки 4.

Если полученная длина L не достаточна для того, чтобы навить на палец

5 требуемое количество витков пружины 6 кручения, то она увеличивается до требуемой величины, а в пальце 5 выполняется соответствующее осевое отверстие.

Предлагаемая предохранительная упругая муфта с пружиной кручения обладает предохранительными свойствами, 1

4 причем ее можно настроить на любой предельный крутящий момент (в рамках допустимого давления в фчикционньгс парах) . Кроме того, она более долговечна, так как в ее конструкции отсутствуют концентраторы напряжений, а регулировачный механизм обеспечивает надежную компенсацию износа тру— щихся поверхностей, обладает повышенными виброизоляциснными свойствами (за счет применения упругих органических вкладышей и гибких соедини-. тельных стержней у- струн) . Конструктивное выполнение муфты обеспечивает простоту ее сборки и компенсацию угловых и радиальных смешений соединяемых валов.

Формул а изобретения

Предохранительная упругая муфта, содержащая ведущую и ведомую фланцевые полумуфты, соединенные посредством пружины кручения, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, она снабжена механизмом регулирования усилия пружины, вкладышами из упругого фрикционного материала, пальцами со сферическими головками и вин— товыми канавками на их цилиндрической поверхности, вкладыши выполнены со сферическими углублениями и закреплены на обращенных друг к другу фланцах полумуфт, головки пальцев размещены в углублениях вкладышей, концевые участки пружин расположены в винтовых канавках пальцев, а механизм регулирования сжимающего усилия пружины выполнен в виде кольца и гибких стержней, одни концы которых при помощи регулируемой винтовой пары размещены во фпанце ведомой полумуфты, а вторые концы закреплены в кольце, установленном с возможностью перемещения в окружном направлении относительно ведущей полумуфты.

14393) 1

А-А

Составитель Ю.Доможилов

Техред М.Ходанич Корректор M,Шароши

Редактор М.Бланар

Тираж 784 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6055/34

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4