Упругая муфта

 

ш 6383

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19.05.71 (21) 1663776/25-27 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 10.11.75 (51) М. Кл. F 16d 3/56

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и откоытий (53) УДК 621.825.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Васильев, Э. С. Шадикяи и B. В. Васильев (71) Заявитель (54) УПРУГАЯ МУФТА

Изобретение относится к машиностроению и применяется при исключении взаимного влияния крутильных колебаний вала двигателя и вала рабочего органа, а также при осуществлении периодического накопления механической энергии, чередующегося с импульсной отдачей последней, например, в грунтоуплотняющих машинах с принудительным падением рабочего органа, в различных молотах, виброударных механизмах, камнедробилках и т, д.

Известны упругие .муфты, содержащие две концентрично расположенные .полумуфты, соединенные упругими элементами в виде пружин.

Недостатком известных упругих муфт является малый угол закручивания, что обусловлено непосредственным скреплением упругих элементов с полумуфтами. В результате этого упругие муфты аккумулируют незначительное количество энергии. Поэтому такие муфты непригодны, например, для грунтоуплотпяющих машин с принудительным падением рабочего органа, где нужна большая энергия удара.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение угла закручивания муфты, Для этого на наружной полумуфте закреплены параллельно оси стержни, на которых установлены шестерни, входящие в зацепление с центральным зубчатым колесом, смонтированным на внутренней полумуфте, .при этом пружины установлены на стержнях, а их концы связаны соответственно с шестернями и с наружной полумуфтой.

На фпг. 1 изображена упругая муфта, разрез; на фиг. 2 — схема действия шагающего рабочего органа, приводимого в движение

10 упругой муфтой (положенпя а, б, в, г, д).

Муфта содержит внутреннюю полумуфту

1, которая расположена на валу 2 рабочего органа (или д вигателя — в зависимости от необходимости) и закреплена на этом валу

15 шпонкой 3 и болтом 4. На полумуфте 1 закреплено центральное зубчатое колесо 5, а при помощи .подшипников 6 и 7 — наружная полумуфта в виде корпуса 8.

На корпусе 8, параллельно оси вращения

20 муфты, неподвижно закреплены стержни 9.

На каждом из стержней расположен упругий элемент 10 в виде одной или нескольких пружин кручения. Один конец каждой пружины соединен с корпусом 8, а другой с шестерней

25 11, которая установлена на стержне 9 при помощи подшипника 12 и входит в зацепление с центральным зубчатым колесом 5. На корпусе 8 расположен венец 13, предназначенный для привода муфты с помощью цепной пере30 дачи.

476383

Привод упругой муфты может быть осуществлен с помощью любого другого типа трансмиссии. В этом случае зубчатый венец

13 должен быть заменен соответствующим устройством.

Предлагаемая упругая муфта является обратимой — ведущим звеном может быть как корпус 8, так и полумуфта 1.

Муфта работает следующи м образом.

Двигатель с помощью цепной передачи и венца 13 приводит во вращение кор.пус 8 упругой муфты. При этом центральное зубчатое колесо 5, соединенное с валом 2 рабочего органа, до определенного момента остается неподвижным. Корпус муфты 8 поворачивается вокруг полумуфты 1, а шестерни 11 обкатываются вокруг центрального зубчатого колеса 5. Их поворот вызывает закручивание упругого элемента 10, чем и обусловлено накопление энергии. Когда будет накоплена энергия и крутящий момент упругой муфты станет достаточным для преодоления сопротивления рабочего органа, шестерни с помощью упругого элемента 10 приведут во вращение бывшее до этого неподвижным центральное зубчатое колесо 5. Осуществляется пуск рабочего органа.

Если в дальнейшем нагрузка меняется незначительно, то устройство работает как обычная упругая муфта.

В случае, если предлагаемое устройство включено в трансмиссию машины, в которой нагрузка на валу рабочего органа периодически меняется в широких пределах, то упругая муфта работает как аккумулятор механической энергии.

Примером может служить работа упругой муфты на грунтоуплотняющей машине с шагающим рабочим органом.

Шагающий рабочий орган (фиг. 2) грунтоуплотняющей машины состоит из наружной секции 14, шарнирно соединенной с коленчатым валом 2, и внутренней секции 15, которая соединена с валом 2 также шарнирно.

На коленчатом валу 2 установлена предлагаемая упругая муфта, соединенная с двигателем при помощи трансмиссии 1б.

В начальный момент (фиг. 2, а) обе секции 14 и 15 стоят на грунте — коленчатый вал 2 занимает горизонтальное положение.

При включении трансмиссии кор пу с получает равномерное вращение, упругий элемент 10 скручивается, и энергия нака пли вается. На этой стадии коленчатый вал 2 и соединенное с ним центральное зубчатое колесо 5 неподвиж ны.

Когда в упругих элементах 10 будет накоплена энергия и крутящий момент упругой муфты станет достаточным для преодоления сопротивления рабочего органа, шестерни 11 с помощью упругих элементов 10 приведут во

Зз

45 вращение бывшее до этого неподвпжным центральное зубчатое колесо 5 и соединенный с ним коленчатый вал 2.

Вращение коленчатого вала 2 (фиг. 2, б) вызывает подъем наружной, секции 14 рабочего органа. При этом динамическая нагрузка, обусловленная подъемом секции 14, воспринимается внутренней секцией 15, которая в это время стоит на грунте и является опорной, С увеличением угла поворота коленчатого вала 2 горизонтальная проекция колена, к которому присоединена секция 14, уменьшается и в верхней «мертвойз точке равна нулю (фиг, 2, в). Таким образом, момент сил сопротивления убывает от максимального до

О. Упругие элементы 10 (одновременно с уменьшением момента сил сопротивления), освобождаясь от нагрузки, раскручиваются и через шестерни 11 с возрастающей угловой скоростью поворачивают центральное зубчатое колесо 5 и соединенный с ним коленчатый,вал 2 рабочего органа (фиг. 2, г). Происходит им пульсная отдача энергии, что обеспечивает разгон секции 14 рабочего органа с ускорением, значительно превышающим ускорение свободного падения. Так осуществляется принудительное падение секции 14. На этой стадии угловая скорость вращения коленчатого вала 2 рабочего органа значительно превышает угловую скорость корпуса 8 муфты. Поворот коленчатого вала 2 заканчивается ударом секции 14 по грунту (фиг.

2, д). При этом рабочий орган перемещается на,величину шага.

Далее цикл накоплений и импульсной отдачи энергии повторяется — происходит ,подъем и принудительное падение внутренней секции 15. В это время наружная секция 14 является опорной.

В процессе работы упругой муфты в режиме аккумулятора энергии осуществляется вращение ведущего звена с равномерной угловой скоростью, в то время как угловая скорость ведомого звена меняется в широких пределах.

Предмет изобретения

Упругая муфта, содержащая две концентрично расположенные полумуфты, соединенные упругими элементами в виде пружин, отличающаяся тем, что, с целью узеличения угла закручивания муфты, на наружной полумуфте закреплены параллельно оси стержни, на которых установлены шестерни, входящие в зацепление с центральным зубчатым колесом,,смонтированным на внутренней полумуфте, при этом пружины установлены на стержнях, а их концы связаны соовветственно с шестернями и с наружной полумуфтой.

476383

Фиг 2

Составитель И. Злотник

Тскред М. Семенов

Корректоры: Т. Фисенко и 3. Тарасова

Редактор В. Смирягина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2738/5 Изд. № 889 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4(5