Упругая муфта

 

УПРУГАЯ МУФТА по авт. св. № 566041, отличающаяся тем, что, с целью повышения , надежности путем обеспечения автоматического регулирования упругой характеристики муфты в зависимости от величины передаваемого крутящего момента и снижения динамических нагрузок в приводе, она снабжена регулятором, выполненным в виде тяги и шарнирно установленного на неподвижной раме двуплечего рычага, шарнирно соединенного одним концом с упругим элементом, а другим - с рычагом эпициклической шестерни посредством тяги, длина которой определяется соотношением .-(R-f), где -t -длина тяги; а - расстояние между осями эпициклической шестерни и двуплечего рычага; R - расстояние от оси эпициклической шестерни до оси рычага; Г -- длина -плеча двуплечего рычага. (Л 00 со ;о ю 00

СОКИ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 566041 (21) 3562500/25-27 (22) 10.03.83 (46) 15.02.85. Бюл. № 6 (72) В. С. Гапонов, А. М. Лавренко и и Н. Ф. Киркач (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения (53) 62! .825.7 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 566041, кл. F 16 D 43/20, 1975. (54) (57) УПРУГАЯ МУФТА по авт. св. № 566041, отличающаяся тем, что, с целью повышения. надежности путем обеспечения автометического регулирования упругой характеристики муфты в зависимости от вели„Я0, 1139923 чины передаваемого крутящего момента и снижения динамических нагрузок- в приводе, она снабжена регулятором, выполненным в виде тяги и шарнирно установленного на неподвижной раме двуплечего рычага, шарнирно соединенного одним концом с упругим элементом, а другим — с рычагом эпициклической шестерни посредством тяги, длина которой определяется соотношением

4> -®- >), где 8 — длина тяги; а. — расстояние между осями эпициклической шестерни и двуплечего рычага;

Я, — расстояние от оси эпициклической шестерни до оси рычага;

1" — длина .плеча двуплечего рычага. а

1139923

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи крутящего момента при повышенных динамических нагрузках.

По основному авт. св. № 566041 известна упругая муфта, содержащая ведущий и ведомый валы, взаимодействующие через солнечную шестерню, сателлиты и эпициклическую шестерню, а также упругий элемент, шарнирно соединенный одним концом с неподвижной рамой, при этом эпициклическая шестерня установлена с возможностью поворота и снабжена закрепленным на ней рычагом, шарнирно соединенным с другим концом упругого элемента 11).

Недостаток данной муфты заключается в том, что в ней не обеспечивается регулирование упругой характеристики в зависимости от изменяемой величины передаваемого крутящего момента. Линейность характеристики такой муфты значительно снижает надежность работы муфты при изменении крутящего момента, так как при этом возможно резкое повышение динамических нагрузок в приводе.

Цель изобретения — повышение надежности путем обеспечения автоматического регулирования упругой характеристики муфты.

Поставленная цель достигается тем, что упругая муфта снабжена регулятором, выполненным в виде тяги и шарнирно установленного на неподвижной раме двуплечего рычага, шарнирно соединенного одним концом с упругим элементом, а другим — с рычагом эпициклической шестерни посредством тяги, длина которой определяется соотношением )а- (р,— г), где — длина тяги; — расстояние между осями эпициклической шестерни и двуплечего рычага;

R — расстояние от оси эпициклической шестерни до оси рычага;

1" — длина плеча двуплечего рычага.

На фиг. изображена упругая муфта, общий вид; на фиг. 2 — схема работы регулятора муфты при изменении передаваемого крутящего момента; на фиг. 3 — графики зависимости М (ф — упругой характеристики муфты, F p(q) — изменения упругого усилия упругого элемента от угла р Н(у) — изменения плеча приложения упругого усилия от угла y (q — угол поворота эпициклической шестерни, ̄— номинальный крутящий момент) .

Упругая муфта содержит ведущую солнечную, шестерню 1, сцепленную через сателлиты 2 с эпициклической шестерней 3, снабженной рычагом 4, и водило 5, сочлененное с ведомым валом 6, а также упругий элемент

7 и регулятор, который имеет шарнирно закрепленный на неподвижной раме 8 двуплечий рычаг 9 и тягу 10 (фиг. 1). Тяга 10 и

При увеличении крутящего момента М)

)Мн (пусковой режим работы, крутильные колебания, и т. д.) реактивный момент на эпициклической шестерне 3 также возрастает и посредством рычага 4 воздействует на упругий элемент 7 и жесткую тягу 10. Тре40 угольник АВС, реагируя на возмущение, деформируется, в результате чего вершина А перемещается по траектории Lq по часовой стрелке, а вершины В и С вЂ” по траектории

Lq против часовой стрелки. В результате этого происходит поворот упругого элемента 7, который влечет уменьшение плеча приложения упругого усилия F (фиг. 2 и фиг. 3).

Поворот эпициклическои шестерни 3 происходит до тех пор, пока момент сопротивления треугольника АВС, пропорциональный

50 произведению упругого усилия Г элемента 7 на плечо его приложения Н, не изменится настолько, чтобы уравновесить реактивный от передаваемого крутящего момент.

Таким образом, М = Г (+H(y) — упругая характеристика прердлагаемой муфты.

55 В силу того, что она определяется как произведение функции монотонно возрастающей

Р р (р) на функцию монотонно убывающую

Н(у), она существенно нелинейна и имеет

30 упругий элемент 7 образуют совместно с двуплечим рычагом 9 треугольник, вершины которого обозначены буквами А, В, С, причем в вершине А шарнирно соединены тяга 10 и упругий элемент 7 с рычагом 4, в вершине

 — тяга 10 с одним плечом двуплечего рычага 9, а в вершине С вЂ” упругий элемент 3 с другим плечом двуплечего рычага 9. Направление перемещения эпициклической шестерни 3 обозначено стрелкой К, а траектория перемещения точек А, В и С вЂ” соответственно кривыми L< и Lt.

Назначение регулятора заключается в реакции его на переменную составляющую крутящего момента путем деформации треугольника АВС, в результате чего осуществляется автоматический переход на более податливый участок упругой характеристики муфты.

Работа предла гаемой муфты осуществляется следующим образом.

Крутящий момент передается через ведущую солнечную шестерню 1, сателлиты 2 водилу 5, связанному с ведомым валом 6.

Эпициклическая шестерня 3 установлена с возможностью поворота и при вращении солнечной шестерни 1 по часовой стрелке нагружена реактивным моментом от передаваемого крутящего момента в направлении стрелки К. Под действием окружного усилия от реактивного момента эпициклическая шестерня 3 с рычагом 4 поворачивается на некоторый угол у относительно исходного положения (фиг. 2), соответствующий на упругой характеристике номинальному крутящему моменту N> (фиг. 3).

1139923 фиг. 2 точку максимума (фиг. 3), которой соответствует ф".

Участок упругой характеристики от точки 1(до точки ф* служит для защиты привода от динамических нагрузок, где значительное приращение относительного угла поворота эпициклической шестерни 3 происходит с малым приращением крутящего момента, а следовательно, жесткость с = 4M/4 стремится к минимальному значению. Переход муфты на участок упругой характеристики с минимальной жесткостью осуществляется благодаря регулятору.

В окрестности точки ((* (фиг. 3) регулятор работает неустойчиво, в результате чего может произойти переход в новое положение устойчивого равновесия (фиг. 3, обозначено штриховой линией), из которого его можно вывести при М<Мв только приложением усилий извне, что нерационально.

Для обеспечения устойчивой работы регулятора, а следовательно, и всей муфты длина жесткой тяги АВ должна быть больше отрезка NP, лежащего на линии 0>Oz, соединяющей оси вращения эпициклической шестерни 3 и двуплечего рычага 9, отсекаемого траекториями Li u 1.г. В этом случае точка А тяги 10 не может переместиться по траектории Lq за точку N, которая определяет границу зоны устойчивой работы регулятора.

Переход точки А тяги 10 за точку N может произойти только в случае схода точки В тяги 10 с траектории L<, что исключено.

На.фиг. 3 приведена упругая характеристика муфты, в которой для регулятора выполняется приведенное условие.

Условие устойчивой работы регулятора через параметры муфты следующее. Учи5 тывая, что

NP =0 Р— 0<

О Р = OiOi+ О Р = а + г, где 0,0 =а — расстояние между осями эпициклической шестерни 3 и двупле10 чего рычага 9;

О Р=1 — плечо двуплечего рычага 9;

01Я=К вЂ” расстояние до оси эпицикличес кой шестерни 3 до рычага 4.

Подставляя в (1), получаем

NP=a+r — R=а — (R — r)

Если длину тяги АВ обозначить через 1, то условие устойчивой работы регулятора выражается через параметры муфты и регулятора следующим образом:

1) а — (R — г)

Если условие устойчивой работы регулятора выполняется, то при уменьшении крутящего момента в цепи привода М(М„происходит обратный переход под действием упругого усилия звена 3 на участок упругой характеристики Π— у.

Таким образом, в предлагаемой муфте регулятор обеспечивает автоматическое регулирование упругой характеристики в зависимости от изменения крутящего момента, что позволяет эффективно защищать привод

30 от динамических нагрузок и приводит к повышению надежности его работы.

1139923

У рад

Фиг з

Составитель Г. Абрамова

Редактор А. Гулько Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Заказ 33/28 Тираж 898 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4