Жесткая неподвижная муфта

 

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: соосные муфты соединены стягивающими элементами, выполненными в виде болтов, установленных перпендикулярно оси муфты. Плоскость стыка фланцев смещена относительно стягивающих элементов в сторону первой полумуфты. Второй стык фланцев может быть выполнен в форме конусной поверхности, расположенной в зоне отверстия фланцев под стягивающие элементы с вершиной, направленной в сторону первой полумуфты. Величину угла между образующей конусной поверхности и осью муфты определяют по приведенной зависимости. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи вращающего момента между соосными валами.

Известна муфта, содержащая две полумуфты в виде фланцев с кольцевой канавкой V-образного профиля, расположенной в зоне стягивающих элементов на одном из фланцев, и соответствующим канавке кольцевым выступом на другом фланце (заявка ФРГ 2721306, кл. F 16 D 1/00, 1978).

Устройство обладает невысокой нагрузочной способностью вследствие ограниченной площади среза стягивающих элементов.

Наиболее близкой к предлагаемой является муфта, содержащая две полумуфты в виде встречных фланцев, стык которых выполнен в форме конусной поверхности, и стягивающие элементы (авт.св. СССР N 647474, кл. F 16 D 1/02, 1977).

Недостаток известной муфты заключается в низкой нагрузочной способности вследствие небольшой площади среза стягивающих элементов.

Технический результат изобретения повышение нагрузочной способности муфты.

На фиг. 1 изображена муфта, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 расчетная схема.

Муфта содержит соосные полумуфты 1 и 2 с встречными фланцами и стягивающие резьбовые элементы в виде болтов 3. Болты 3 установлены гладкой частью в отверстиях, выполненных в зоне стыка фланцев полумуфт 1 и 2. Ось отверстий перпендикулярна оси муфты.

Резьбовой частью болты 3 соединены с полумуфтой 1.

Стык фланцев полумуфт 1 и 2 может быть выполнен в двух вариантах. При первом варианте плоскость стыка фланцев выполнены перпендикулярно оси муфты (фиг. 1, верхняя часть, фиг. 2) и смещена относительно продольной оси болтов 3 влево, т.е. в сторону полумуфты 1. При втором варианте второй стык фланцев полумуфт выполнен в форме конусной поверхности, расположенной в зоне отверстий под болты 3, т.е. их гладкой части (фиг. 1, нижняя часть) и изображенной штриховыми линиями. Образующая конусной поверхности может быть наклонена к оси муфты под разными углами (в пределах проекции отверстия под болтами 3 на плоскость фиг. 1).

Отверстия под болты 3 во фланцах полумуфт 1 и 2 при обоих вариантах должны быть выполнены совместно, т.е. в сборе.

Для предотвращения самоотвинчивания болтов 3 во время работу муфты могут быть применены соответствующие элементы (пружинные шайбы, обвязка проволокой и т.п.).

Посадкa гладких частей болтов 3 в отверстия фланцев полумуфт 1 и 2 производится без зазора.

Муфта работает следующим образом.

Передача крутящего момента между полумуфтами, например от полумуфты 1 на полумуфту 2, осуществляется посредством гладкой цилиндрической поверхности болтов 3, расположенной в зоне стыка фланцев. При этом болты 3 испытывают напряжения сдвига (среза) в плоскости стыка фланцев полумуфт 1 и 2. Кроме того, для первого варианта выполнения поверхности стыка фланцев (верхняя часть на фиг. 1) болты 3 испытывают напряжения сдвига в плоскости поперечного сечения, ограниченной слева плоскостью стыка фланцев. При достаточно большой длине гладкого отверстия Н/H>d (фиг. 3), d диаметр отверстия, суммарная площадь среза получается значительной, что позволяет повысить нагрузочную способность муфты.

При выполнении стыка фланцев полумуфт 1 и 2 в форме конусной поверхности наибольшая площадь сдвига болтов 3 имеет место в том случае, когда образующая поверхности конуса будет являться диагональю прямоугольника проекции гладкой части болта на плоскость фиг. 1 с углом наклона к оси муфты α либо с углом, превышающим угол α Данное условие отражается неравенством > α ≥ arctg что следует из рассмотрения расчетной схемы на фиг. 3.

Анализ конструкции муфты показывает, что в том случае, когда вершина конусной поверхности стыка фланцев направлена в сторону полумуфты 1 (при расположении образующей в соответствии с фиг. 3), муфта имеет боле высокую нагрузочную способность чем в случае, когда вершина конусной поверхности направлена в противоположную сторону.

Для получения большей площади среза гладкой части болтов 3 необходимо, чтобы плоскость стыка фланцев полумуфт 1 и 2 пересекала ось болтов на расстоянии от начала или конца отверстия, равном Н/2.

Величина смещения плоскости стыка фланцев полумуфт 1 и 2 от оси болтов 3 (фиг. 2) выбирается в зависимости от действующих в процессе работы на полумуфты осевых нагрузок при условии отсутствия деформации острых кромок на стенках отверстий полумуфты 2.

Изобретение позволяет повысить нагрузочную способность муфты.

Формула изобретения

1. ЖЕСТКАЯ НЕПОДВИЖНАЯ МУФТА, содержащая две полумуфты с фланцами и стягивающие резьбовые элементы, размещенные в отверстиях фланцев, отличающаяся тем, что отверстия расположены перпендикулярно к оси муфты в зоне стыка фланцев, стягивающие элементы связаны с первой полумуфтой посредством резьбового соединения, а плоскость стыка фланцев смещена относительно оси стягивающих элементов в сторону первой полумуфты.

2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что второй стык фланцев выполнен в форме конусной поверхности, расположенной в зоне отверстий фланцев под стягивающие элементы с вершиной, направленной в сторону первой полумуфты, причем величину угла между образующей конусной поверхности и осью муфты определяют из следующего соотношения: где H - длина гладкого отверстия под стягивающий элемент; d - диаметр отверстия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3