Рычажная упругоцентробежная муфта

 

Изобретение относится к машинои приборостроению и может быть применено для соединения валов для передачи крутящего момента в условиях динамических нагрузок. Цель изобретения - повышение надежности, долговечности и нагрузочной способности. Упругоцентробежная муфта содержит две полумуфты (П) 1 и 2 в виде ступиц с диаметральными Г-образными хвостовиками 3 и 4, шарнирно связанными с центробежными грузами в виде эксцентричных рычагов (ЭР) 5. На взаимно обращенных рабочих поверхностях ЭР 5 и хвостовиков 3 и 4 выполнены дугообразные канавки (ДК). В совмещенных ДК хвостовиков 3 и 4 и ЭР 5 свободно установлено упругое кольцо 10. Радиус кривизны ДК каждого ЭР 5 выполнен большим соответствующего плеча ЭР 5. На взаимно обращенных поверхностях ступиц П 1 и 2 выполнены по четыре торцовых кулачка 11 и 12. Кулачки 11 ведущей П 1 выполнены со сквозными радиальными пазами, в которых свободно размещены концы ЭР 5. Зазоры между кулачками 11 и 12 ведущей и ведомой П равны максимально допустимому взаимному перемещению П в окружном направлении. При повороте ведущей П 1 происходит захват кулачками 11 концов ЭР 5, их разворот и защемление упругого кольца 10 в ДК хвостовиков и ЭР 5. Происходит передача крутящего момента от П 1 к П 2 через упругое кольцо. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) s F 16 0 43/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4688463/27 (22) 05,05.89 (46) 07.07,91. Бюл, ¹ 25 (71) Вильнюсский инженерно-строительный институт (72) В.P.×àéêà, В.Л.Турла, В.В.Забелксас и В.С.Валюнас (53) 621.825.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 530973, кл. F 16 D 43/14, 1975. (54) РЫЧАЖНАЯ УПРУГОЦЕНТРОБЕЖНАЯ

МУФТА (57) Изобретение относится к машино- и приборостроению и может быть применено для соединения валов для передачи крутящего момента в условиях динамических нагрузокк. Цель изобретения — повышение надежности, долговечности и нагрузочной способности. Упругоцентробежная муфта содержит две полумуфты (П) 1 и 2 в виде ступиц с диаметральными Г-образными хвостовиками 3 и 4, шарнирно связанными с

Я.), 1661516 А1 центробежными грузами в виде эксцентричных рычагов (ЭР) 5. На взаимно обращенных рабочих поверхностях ЭР 5 и хвостовиков 3 и 4 выполнены дугообразные канавки (ДК).

В совмещенных ДК хвостовиков 3 и 4 и ЭР

5 свободно установлено упругое кольцо 10..

Радиус кривизны ДК каждого ЭР 5 выполнен большим соответствующего плеча ЭР 5.

На взаимно обращенных поверхностях ступиц П 1 и 2 выполнены по четыре торцовых кулачка 11 и 12. Кулачки 11 ведущей П 1 выполнены со сквозными радиальными пазами, в которых свободно размещены концы ЭР 5. Зазоры между кулачками 11 и 12 ведущей и ведомой П равны максимально допустимоМу взаимному перемещению П в окружном направлении. При повороте веду- 3 щей П 1 происходит захват кулачками 11 концов ЭР 5, их разворот и защемление упругого кольца 10 в ДК хвостовиков и ЭР 5.

Происходит передача крутящего момента от

П 1 к П 2 через упругое кольцо. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1661516

Изобретение относится к машино- и приборостроению и может быть применено для соединения валов с целью передачи крутящего момента и демпфирования динамических нагрузок.

Целью изобретения является повышение надежности, долговечности и нагрузочной способности.

На фиг.1 изображена муфта, общий вид с частичным вырезом; на фиг,2 — сечение

А-А на фиг,1.; на фиг. 3 — 5 — варианты выпол( нения упругого кольца; на фиг,б — расположение упругого кольца в совмещенных канавках рычагов и хвостовиков полумуфт.

Рычажная упругоцентробежная муфта содержит две полумуфты 1 и 2, выполненные в виде ступиц с диаметрально располо, женными Г-образными хвостовиками 3 и 4, шарнирно связанными с центробежными грузами. Центробежные грузы выполнены в виде эксцентричных рычагов 5, установленных на осях 6 посредством бронзовых втулок 7. Оси 6 прикреплены к хвостовикам полумуфт посредством винтов 8 и шайб 9, На взаимно обращенных рабочих поверхностях рычагов 5 и хвостовиков 3 и 4 полумуфт

1 и 2 выполнены дугообразные канавки. В совмещенных канавках хвостовиков 3 и 4 и рычагов 5 свободно установлено упругое кольцо 10, Профиль поперечного сечения канавок соответствует профилю поперечного сечения кольца 10, а радиус кривизны Rt дугообразной канавки каждого, рычага выполнен большим соответствующего плеча рычага.

На взаимно обращенных поверхностях сту-! пиц полумуфт выполнены по четыре равномерно расположенных по окружности торцовых кулачка 11 и 12. Кулачки 11 ведущей полумуфты 1 выполнены со сквозными радиальными пазами 13 и размещены между кулачками 12 ведомой палумуфты 2 с .зазорами между их боковыми поверхностями, равными максимально допустимому взаимному перемещению полумуфт в окружном направлении, Обращенные к оси муфты концы рычагов свободно размещены в пазах 13 кулачков 11. Радиусы кривизны канавок рычагов и хвостовиков полумуфт соответственно равны Rq v Rz, радиус оси упругого кольца (в недеформированном состоянии) Rp, а радиус (толщина) сечения кольца r (фиг,б)., Кольцо 10 может быть выполнено в сечении ромбовидным (в частном случае, квадратным).

Чтобы упругий элемент мог принять при деформации наиболее устойчивую конфигурацию, необходимо соблюдение неравенств (фиг.6)

В1 < Rp - r, Й2 ) Rp+ г.

При данном соотношении радиусов рычаги и хвостовики полумуфт не препятствуют изменению конфигураций упругого кольца в процессе деформации, Это исключает возможность резкого перепада напряжений в кольце в местах его выхода из контакта с полумуфтами и в конечном итоге повышает надежность и долговечность муфты.

Муфта может работать в двух режимах: упругом и жестком.

В статическом положении оси симметрии хвостовиков совпадают с осями симметрии эксцентричных рычагов, а упругое кольцо находится в недеформированном состоянии. При воздействии крутящего момента рычаги 5 поворачиваются на

15 бронзовых втулках 7 и, отклонившись на определенный угол от исходного радиаль20 ного положения, автоматически захватывают упругое кольцо, причем усилие захвата тем больше, чем выше крутящий момент.

Рычажный захват предохраняет упругий элемент от динамических перегрузок при пуске, Под действием крутящего момента упругое кольцо деформируется, принимая форму эллипса, и полумуфты скручиваются на угол р, Центры тяжести рычагов находятся на большем удалении от оси вращения муфты, чем центры (оси) шарниров, т.е. благодаря своей конфигурации рычаги 5 являются эксцентричными. Это обеспечивает нелинейность характеристики муфты, так как при вращении под нагрузкой центробежные силы создают стабилизирующий момент, стремящийся вернуть рычаги 5 в исходное радиальное положение.

При приложении крутящего момента

35 кулачки 11 ведущей полумуфты воздействуют на концы рычагов 5, которые, поворачиваясь вокруг осей бронзовых втулок 7, захватывают упругое кольцо 10. Проскальзывание упругого кольца исключено потому, 45 что центры кривизны профилей канавок рычагов 5 (точка 0 на фиг,6) расположены ближе к оси вращения муфты, чем центры их шарнирных соединений с Г-образными хвостовиками, т.е. чем оси втулок 7, Расстояние момент передается на хвостовики ведомой полумуфты.

Муфта работает в упругом режиме до тех пор, пока угол скручивания полумуфт не достигает своего максимального значения гвыбирается зазор между кулачками). Если

50 между этими центрами кривизны должно превышать величину радиального зазора . между упругим кольцом и рычагом (практически оно значительно больше). Через упругое кольцо за счет сил трения крутящий

1661516 при этом внешний крутящий момент продолжает увеличиваться или падает скорость вращения, то муфта переходит на жесткий режим работы (по существу она становится кулачковой). Это предохраняет упругое кольцо от черезмерных деформаций и исключает воэможность выхода муфты из строя при перегрузках. Чем выше частота вращения, тем больше значение крутящего момента, при котором муфта становится абсолютно жесткой.

При выбеге муфты эа счет действия момента центробежных сил эксцентрические рычаги возвращаются в исходное положение и освобождают упругое кольцо, которое принимает форму окружности.

Упругое кольцо может быть выполнено шестиугольного сечения (для повышения поперечной жесткости), а также торообраэным. При необходимости обеспечить низкий уровень шума и вибраций привода кол ьцо следует выполнить резинокордным.

Предложенный способ захвата не накладывает никаких ограничений на форму сечения кольца.

Предлагаемая упругоцентробежная муфта по сравнению с прототипом обладает следующими преимуществами: повышен в 3 раза эксплуатационный ресурс; более высокая надежность; может передавать в 4-5 раз больший по величине крутящий момент.

Формула изобретения

1. Рычажная упругоцентробежная муфта,.содержащая две полумуфты, выполненные в виде ступиц с диаметрально расположенными хвостовиками, шарнирно связанными с центробежными грузами, выполненными в виде эксцентричных рычагов, соединенных между собой упругим кольцом, охватывающим центробежные грузы, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности, надежности и

5 нагрузочной способности, хвостовики полумуфт выполнены Г-образными, охватывающими упругое кольцо, на взаимно обращенных рабочих поверхностях рычагов и хвостовиков полумуфт выполнены дугооб10 разные канавки, профиль поперечного сечения которых соответствует профилю поперечного сечения упругого кольца, причем радиус кривизны дугообразной канавки каждого рычага выполнен большим соответ15 ствующего плеча рычага, на взаимно обращенных поверхностях ступиц полумуфт выполнены по четыре равномерно расположенных по окружности торцовых кулачка, кулачки ведущей полумуфты выполнены со

20 сквозными радиальными пазами и размещены между кулачками ведомой полумуфты с зазорами между их боковыми поверхностями, равными максимально допустимому взаимному перемещению полумуфт в ок-

25 ружном направлении, упругое кольцо свободно размещено в совмещенных канавках рычагов и хвостовиков полумуфт, а обращенные к оси муфты концы рычагов свободно расположены в пазах кулачков, 30 2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что упругое кольцо выполнено с шестигранным профилем в поперечном сечении.

3. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что упругое кольцо выполнено торооб35 разным, 4. Муфта по пп. 1-3, отличающаяся тем, что упругое кольцо выполнено резинокордным, 1661516

10

Составитель Т. Янова

Редактор О. Юрковецкая Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор Н. Король

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоррд, ул.Гагарина, 101

Заказ 2112 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5