Упругая муфта

 

1 ° .| V.,И бибдитзте,,в, М БА ) I

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

jjjj746138

Союз Советскми

Соцналистическик

Ресттублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву ¹ 566041 (22) Заявлено 07.04.78(21) 2600654/25 27 с присоединением заявки ¹ (51)NL. Кл.

R 16 3 43/20

Государстввииый комитет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК621.825. . 7 (088.8) йо делам изобретений и открытий

Опубликовано 07,07.80 Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 10,07 80 (72) Автор изобретения

В. С. Гапонов (7!) Заявитель

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (54) УПРУГАЯ МУФТА

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для снижения динамических нагрузок в приводах тяжело нагруженных машин.

По основному авт.св. ¹ 566041 известна упругая муфта, содержашая ведуший вал, соединенный с солнечной шестерней, взаимодействуюшей через сателлиты с эпициклическим колесом, закрепленным в подвижном корпусе, снабженном рычагом, ведомый вал, соединенный через водило с сателлитами, и пружину, закрепленную на рычаге корпуса и неподвижном основании (11.

Недостатком муфты является постоянная жесткость и связанные с этим динамические нагрузки в приводе.

Согласно изобретению, с целью автоматического уменьшения динамическкх нагрузок, муфта снабжена регулятором, выполненным в виде размещенной параллельно оси муфты штанги, установленной на ведомом валу муфты солнечной шестерни и соединенной с ней посредстом сателлитов эпициклической шестерс закрепленным на ней рычагом, при этом штанга одним концом соединена с упругим элементом, а другим концом

5 шарнирно соединена посредством тяг с рычагом на эпициклической шестерне и с основанием.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид муфты; на фиг. 2 — разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 - . пространственная схема муфты; на фиг. 5характеристика жесткости муфты, где Мкрутяший момент, передаваемый муфтой, I5 — угол поворота эпициклической шестерни муфты,М- момент предварительной закрутки пружины регулятора.

Упругая муфта содержит ведущую солнечную вал-шестерню 1, сцепленную через сателлиты 2 с эпициклической шестерней 3, и водило 4 с валом 5. Эпициклическая шестерня 3 установлена с

ij возможностью поворота относительно оси муфты и снабжена рычагом 6, к ко торому шарнирно присоединен одним концом упругий элемент 7, соединенный другим концом с основанием 8, выполненным в виде башмака. Основание 8 шарнирно смонтировано на жесткой штанге 9.

Муфта снабжена регулятором, установ» ленным соосно с муфтой и выполненным в виде планетарного механизма, который состоит из солнечной шестерни 10, связанной через сателлиты 11 с эпицикпической . шестерней 12 и водилом 13, соединенным с ведомым валом 14. Эпициклическая шестерня 12 установлена с возможностью поВорота относительно оси муфты и снабжена рычагом 15, который связан шарнирно с жесткой штангой 9 с помощью двух тяг 16 и 17.

Штанги образуют совместно с планетарным механизмом параллелограмм, вер- шины которого обозначены буквами

O D>P>(; (фиг. 4). Звено параллелограмма?) Р (тяга 16) вершиной 9g шарнирно присоединено к неподвижной раме 18 и подпружинено с помощью упругого элемента 19, выполненного в виде плоской спиральной пружины. Один конец пружины, 19 закреплен .на звене D P>

r а другой - на неподвижной раме 18.

Звено 5 Р (тяга 17) шарнирно соединено с рычагом 15 в точке Сн с тягой

16 и штангой 9 в точке Р . Осталь ными двумя звеньями паранлелограмма в кинематическом смысле являются оси О ь

t параллельная звену Д Р и O D па/ раллельная звену СР Звено )) Р г. 2. параллельно оси пружины 7 (т.е. оси ЦР,).

Направление перемещения эпициклической шестерни 3 и эпициклической шестерни 12 обозначено стрелками "К, а траектория перемещения точек Р и Р обозначена соответственно кривыми Ь

1. и Ьр а

Назначение регулятора заключается в реакции его на .постоянную или низкочастотную составляющую нагрузки путем деформации параллелограмма 0 В Р G

) в результате чего осуществляется автоматическое- слежение квазинулевым участком другой характеристики муфты (фиг. 4) за нагрузкой, передаваемой муфтой.

Работа муфты осуществляется следующим образом. При вращении ведущего солнечного вала-шестерни 1 -против часовой стрелки эпициклическая шестерня

3 муфты нагружена реактивным моментом от передаваемого крутящего момента в направлении стрелки К. Крутящий момент через сателлиты 2 и водило 4 передается на ведомый вал 5, а от него— на солнечн„ю шестерню 10 регулятора. амадее, через сателлиты ll и водило 13 крутящий момент передается на выходной вал 14, при этом эпициклическая шестерня 12 тоже нагружается реактивным моментом в направлении стрелки К.

При постоянном передаваемом крутящем

10 моменте точки 3, и Д, принадлежащие регулятору.и муфте, находятся на одной оси, параллельной оси муфты.

Также совпадают-точки Р и Р, за счет создания предварительной закрутки

15 пружины 19.

При наложении постоянной или низкочастотной составляющей на величину . постоянного передаваемого момента, эпициклическая шестерня 12 регулятора, 20 преодолевая усилие предварительной закрутки пружины 19, начинает вращаться в направлении стрелки К, при этом параллелограмм 0 )3Я 1, реагируя на возмущение, деформируется, в резуль25 тате чего точка P параллелограмма

2 передает усилие через жесткую штангу

9 на основание 8 пружины 7. Основание

8 под воздействием этого усилия перемещается вдоль кривой Ь, изменяя

З0 плечо действия окружного усилия на пружину 7. Параметры муфты могут быть выбраны таким образом, чтобы автоматическое слежение: за постоянной или низкочастотной составляющей осушест55 вл ц ось лишь на квазинулевом .участке упругой характеристики муфты (фиг. 4, участок Т вЂ” П ) . .Предварительная закрутка пружины 19 обеспечивает начало работы регулятора при выполнении неравенМ М где Q- крутящий момент на эпициклической шестерне 12 регулятора;

Q - момент от предварительной

3 закрутки пружины 19 {он

1 является границей квазинуле:вого участка упругой .характеристики муфты).

50 При Я4Я обеспечиваетсЯ поведение Регулятора как жесткой системы.

Верхняя граница частот нагрузки, к

55 которой регулятор становится чувствительным, определяется его собственной частотой, которая зависит от жесткостг пружины 19 и приведенного момента, инерции регулятора. Следовательно, ре74613, гулятор реагирует на возмущение, начиная с некоторой частоты, которая моI жет быть задана заранее.

В качестве примера рассмотрим типовой режим работы муфты.

При пуске двигателя крутящий момент через ведущий солнечный вал-шестерню

1, сателлиты 2 и водило 4 передается на ведомый вал 5. При этом эпициклическая шестерня 3 нагружается реактив- 10 ным моментом в направлении стрелки К Под действием окружного усилия от этого момента пружина 7 сжимается, в результате чего шестерня 3 поворачивается в направлении стрелки К до тех пор, 15 пока усилие сжатой пружины 7 не уравновесит окружное усилие от реактивного момента. На упругой характеристике (фиг. 5) этот процесс изображается участком "Q-1". Так как пружина 19 регуля- 20 тора установлена с предварительной закруткой, равной моменту М g то пока /й (М, эпициклическое колесо 12 регулятора остается неподвижным.

Далее происходит передача постоянно- 25

ro крутящего момента от вала 5 через сателлиты 11 и водило 13 к выходному валу 14. При этом точки Р и Р находятся на одной оси, параллельной оси .муфты. Рабочий участок характеристики 30 муфты обозначен " 1-П" (фиг. 5).

При М>М эпициклическая шестерня

3 муфты вращается в направлении стрелки К, сжимая пружину 7. Одновременно. в том же направлении поворачивается 35 эпициклическая шестерня 12 регулятора, преодолевая усилие предварительной закрутки пружины 19, при этом параллелограмм деформируется, перемещая точку по траектории 42 (фиг. 4). Так 40 как точка Р параллелограмма шарнир, но связана жесткой штангой 9 с точкой

Р муфты, то, следовательно, и точка начинает перемешаться по аналогичной траектории . При этом происхо1

4 дит автоматическое слежение квазинуле-. вым участком - Ц упругой характеристики жесткости (фиг, 5) за изменяющейся нагрузкой. Для наброса нагрузки участок рабочей характеристики муфты обозна-50 чен на фиг. 5 "I-и

6

Если нагрузка продолжает возрастать, муфта переходит на еше более высокий участок квазинулевой характеристики „1- II и т.д. При уменьшении передаваемого мо мента до номинальной величины пружина

19 возвращает звено 16 параллелограмма в исходное положение, при этом точка Р» перемешается по траектории L< в обратную сторону, увлекая за собой

Р, с lIOMOUlb10 IIIT8HI H 9 Но аналогичной траектории Ь, . Рабочий участок характеристики муфты снова изобразится участком " Х- Й

Таким образом предлагаемая муфта обеспечивает автоматическое слежение за изменяющейся нагрузкой квазийулевым участком своей упругой характеристики, т.е. участком высокой податливости, за счет чего обеспечиваются минимально возможные коэффициенты динамичности на различных режимах работы машины, а, следовательно, минимальные динамические нагрузки в приводе. Это позволяет надежно защищать привод от повреждений и проектировать его с минимальными запасами прочности.

Формула изобретения

Упругая муфта по авт.св. ¹ 566041, отличаюшаяс ятем, что, с целью автоматического обеспечения минимальных динамических нагрузок, она снабжена регулятором, выполненным в виде размещенной параллельно оси муфты штанги, установленной на ведомом валу муфты солнечной шестерни и соединенной с ней посредством сателлитов эпициклической шестерни с закрепленным на ней рычагом, при этом штанга одним концом соединена с упругим элементом, а другим концом шарнирно соединена посредством тяг с рычагом на эпицикпической шестерне и с основанием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .

¹ 566041, кл. Р 169 43/20, 1977..

Составитель Ю. Абалтусов

Редактор И. Ахмедова Техред И. Нинц Корректор В. Синицкая

Заказ 3918/25 Тираж 1095 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб.;, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4