Муфта

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения ведущего и ведомого валов высокоскоростных реверсивных приводов и предохранения элементов трансмиссии от динамических воздействий и перегрузок. Цель изобретения - увеличение диапазона рабочих частот вращения путем сохранения заданных форм изгибно-крутильных колебаний системы двигатель - ротор. Ведущая и ведомая полумуфты по периферии соединены выпуклой несущей оболочкой. Упорные элементы выполнены в виде клиновидных секторов, основаниями посредством регулировочных узлов соединенных с соответствующими полумуфтами, а вершинами посредством цилиндрических шарниров с центральными участками одноименных полумуфт. Сектора наклонены рабочими поверхностями в сторону шариков так, что центры масс секторов смещены относительно вертикальных поперечных плоскостей шарниров в сторону к поперечной оси симметрии муфты. При работе муфта защищает от изгибно-крутильных колебаний систему двигатель - ротор, повышает быстроходность за счет снижения осевых усилий, расширяет диапазон рабочих частот вращения, увеличивает надежность и срок службы приводов. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л F 16 D 43/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4709758/27 (22) 23.06.89 (46) 15,07.91, Бюл. ¹ 26 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) И.И.Галиев, Н.К.Петров, В,Ф.Кузнецов, Н.П.Козлов и В,А.Николаев (53) 621.825.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1296758, кл. F 16 0 43/10, 1984. (54) МУФТА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения ведущего и ведомого валов высокоскоростных реверсивных приводов и предохранения элементов трансмиссии от динамических воздействий и перегрузок. Цель изобретения — увеличение диапазона рабочих частот вращения путем сохранения заданных форм изгибно-крутильных колебаний системы

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения ведущего и ведомого валов высокоскоростных реверсивных приводов и предохранения элементов трансмиссии от динамических воздействий и перегрузок, Цель изобретения — увеличение диапазона рабочих частот вращения путем сохранения заданных форм изгибно-крутильных колебаний системы двигатель-ротор.

На фиг, 1 изображена упругая компенсирующая муфта с действующими на нее силами, разрез; на фиг, 2 — то же, вдоль оси вращения муфты; на фиг, 3 — схема системы двигатель-ротор.

Муфта содержит полумуфты 1 и 2, шарики 3, установленные в сепараторе 4, клиновидные секторы 5, регулировочные стержни

„„Я „„1663262 А1 двигатель — ротор. Ведущая и ведомая полумуфты по периферии соединены выпуклой несущей оболочкой, Упорные элементы выполнены в виде клиновидных секторов, основаниями посредством регулировочных узлов соединенных с соответствующими полумуфтами, а вершинами посредством цилиндрических шарниров — с центральными участками одноименных полумуфт. Сектора наклонены рабочими поверхностями в сторону шариков так, что центры масс секторов смещены относительно вертикальных поперечных плоскостей шарниров в сторону к поперечной оси симметрии муфты. При работе муфта защищает от изги6 но-крутил ьн ых колебаний систему двигатель — ротор, погышает быстроходность за счет снижения осевых усилий, расширяет диапазон рабочих частот вращения, увеличивает надежность и срок службы приводов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

6, цилиндрические шарниры 7, выпуклую упругую несущую оболочку 8, клиновидные секторы снабжены буртиками 9.

Муфта работает следующим образом.

В состоянии покоя шарики 3 не воздействуют на клиновидные секторы 5, а те — на полумуфты 1 и 2.

При вращении полумуфт 1, 2 с угловой скоростью и под действием центробежных сил цУ упругая оболочка 8 вытягивается в области экватора и принимает форму, сечение которой показано пунктиром, В узлах крепления, например, способом вулканизации упругой оболочки к полумуфтам возникают осевые усилия Ро, стремящиеся сблизить полумуфты, Центробежные силы от шариков 3 (Fo ) и клиновидных секторов 5 (F, ) в проекции

1663262 где а — углы между осью вращения муфты и рабочей поверхностью клиновидных секторов; j3 — углы между осью вращения муфты и осью, проходящей через цилиндрический шарнир и центр масс клиновидных секторов.

Сила Fa всегда направлена так, чтобы компенсировать осевое усилие Ро, Профиль и наклон клиновидных секторов их массы и массы шариков выбираются таким образом, чтобы возникающие осевые усилия Ро полностью компенсировались силами Fp во всем диапазоне рабочих частот вращения муфты Е = -Po.

При вращении двигателем 10 двухопорного ротора 11 посредством муфты 12 возникают крутильно-изгибные колебания.

Возникающие при вращении иэгибные колебания в системе двигатель — ротор при помощи установки дополнительных радиально-упорных подшипников исключить практически невозможно. Эти колебания могут носить различную форму и частоту (фиг, 3, Форма 1), Расстояния между опорами

А и В рассчитываются таким образом, чтобы узловые точки собственных форм изгибных колебаний проходили через центры этих опор. В результате исключаются динамические добавки на опоры привода, Возникающие в системе двигатель — ротор осевые усилия изменяют форму и частоту наперед заданных расчетных изгибных колебаний, вызывая динамические добавки (h — амплитуда возмущающего воздействия на опоры), которые могут достигать больших значений. Дополнительные воздействия на опоры валов снижают надежность и долговечность приводов, Предлагаемое устройство позволяет исключить осевые усилия, возникающие под действием центробежных сил, действующих на эластичную оболочку, что устраняет изменение расчетной формы и частоты изгибных колебаний в системе двигатель— ротор; увеличить несущую способность муфты за счет передачи крутящего момента через шарики и, следовательно, разгрузить эластичную оболочку; снизить воздействие радиальных сил на опоры валов и в результате уменьшить силы трения в подшипниках и интенсивность износа опор и шеек валов, увеличить время между ремонтными циклана ось вращения муфты в сумме создают осевые усилия на полумуфту Ео.

Fo = Fu + Fo

F0 =Fm cos а sin а;

F, = F cos/3.sin /3

55 ми, повысить долговечность и надежность при работе на высоких оборотах; уменьшить массу и габариты валов за счет уменьшения касательных и изгибных напряжений и массы опор за счет снижения радиальных усилий; обеспечить стабильность характеристики муфты за счет исключения зазоров-выработок в клиновидных упорах; плавно регулировать характеристику муфты на компенсацию осевых усилий; улучшить демпфирующие способности муфты от крутильных колебаний за счет сил трения, возникающих между шариками и клиновидными упорами; расширить функциональные воэможности муфты за счет увеличения диапазона рабочих частот.

При определении экономического эффекта учитывается снижение массы и габаpNT0B системы двигатель — ротор, уменьшение затрат на ремонт и обслуживание, увеличение срока службы и надежность в работе.

Формула изобретения

1, Муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, упругую оболочку, центробежный мех-ниэм в виде установленных в радиальных направляющих шариков и регулировочный узел, о тл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью увеличения диапазона рабочих частот вращения путем сохранения задэнHbfx форм изгибно-крутильных колебаний системы двигатель — ротор, она снабжена упорными элементами, соединяющей ведущую и ведомую полумуфты по периферии выпуклой упругой несущей оболочкой, упорные элементы выполнены в виде клиновых секторов, основаниями посредством регулировочных узлов соединенных с соответствующими полумуфтами, а вершинами посредством цилиндрических шарниров — с центральными участками одноименных полумуфт и наклоненных рабочими поверхностями в сторону шариков так, что центры масс секторов смещены относительно вертикальных плоскостей шарниров,: поперечной плоскости симметрии муфты.2. Муфта по и, 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что на боковых гранях рабочих поверхностей клиновидных секторов выполнены буртики.

3. Муфта по и. 1, от л и ч э ю щ а я с я тем, что регулировочный узел выполнен в виде регулировочного стержня, одним концом посредством самотормозящейся резьбы соединенного с поверхностью основания клиновидного сектора, а другим концом закрепленного в теле соответствующей полумуфты с возможностью вращения без поступательного перемещения относительно последней, при этом neput ферийная поверхность оснований клино1663262 видных секторов выполнена по дуге с радиусом, равным расстоянию от оси шарнира до точки резьбового контакта секторов со стержнем.

1663262

Составитель Н,Бухарев

Редактор Л.Пчолинская Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор О.Ципле

Заказ 2249 Тираж 419 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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