Упругая муфта

 

ОПИ НИЕ пп 50I2I3

Союз Советскик

Социалистических

Реснуолик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 15.05.73 (21) 1917555/25-27 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 30.01.76. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 02.04.76 (5I) М. Кл. Г 16D 3/56

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делан иэооретеннй н открытий (53) УДК 621.825.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

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

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться во всех случаях, когда требуется исключить взаимное влияние крутильных колебаний вала двигателя и вала рабочего органа.

Предлагаемая муфта может быть применена и в тех областях техники, где требуется осуществить периодическое накопление механической энергии, чередующееся 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, например, в виде пружин, одни концы которых связаны с наружной полумуфтой, несущей расположенныс по окружности оси.

О.,нако при реверсировании муфты происходит изменение направления деформации упр уги х элементов.

Е1елью изобретения является обеспечение постоянного направления деформации упругих элементов при реверсировании муфты.

Это достигается тем, что на каждой оси смонтирован поворотный стакан, с которым связан конец упругого элемента, а на каждом стакане закреплена гибкая тяга, шарнирно соединенная с внутренней полумуфтой.

Кроме того, гибкая тяга выполнена в виде ленты, а взаимодействующая с ней поверхность стакана выполнена гладкой.

На фиг. 1 изображена предлагаемая упругая муфта, общий вид; на фиг. 2 — гибкая тяга при нейтральном положении муфты; на фиг. 3 — кинематическая схема муфты при прямом вращении и реверсе.

Упругая муфта содержит две полумуфты— внутреннюю 1 и установленную на ней с помощью подшипников 2 и 3 наружную полумуфту — корпус 4.

В корпусе 4 имеются отверстия, в которые вставлены пробки 5, соединенные с корпусом с помощью осей б и стопорных штифтов (не показаны).

С пробкой 5, а следовательно, и с корпусом

4 скреплен один конец упругого элемента 7.

Упругие элементы могут быть выполнены, на20 пример, в виде цилиндрических пружин кручения, крайние витки которых заканчиваются пальцами 8.

Каждая ось 6 имеет поворотный стакан 9, установленный на подшипниках. Второй ко25 нец упругого элемента 7 соединен со стаканом 9, к которому прикреплена гибкая тяга

10, частично или полностью охватывающая

его (стакан) по окружности. Если нобходимо обеспечить угол относительного смещения по30 лумуфт до 120 включительно, гибкая тяга 10

5012 имеет неполный виток вокруг стакана 9. Для углов смещения полумуфт, превышающих

120, гибкая тяга 10 может иметь полтора и более витков, охватывающих стакан 9.

Свободный конец гибкой тяги 10 имеет серьгу 11, которая при помощи шпильки 12 шарнирно соединена с полумуфтой 1.

В нейтральном положении муфты расстояние между центрами шпильки 12 и соответствующей оси 6 является минимальным.

Гибкая тяга 10 может иметь различные конструктивные исполнения, например в виде плоской стальной ленты. Это позволяет уменьшить зазор между корпусом 4 и стаканом 9, а следовательно, и общие габариты му.фты. Поверхность стакана, входящая в соприкосновение с лентой, выполнена цилиндрической.

Для надежной фиксации шпильки 12 на полумуфте 1 установлены стопорные полукольца 13, скрепленные между собой болтами 14.

Для регулировки предварительного натяжения упругих элементов 7 в пробках 5 и стаканах 9 имеется несколько гнезд для пальцев 8.

Отверстия в корпусе 4, закрытые пробками

5, служат для контроля и замены упругих элементов 7.

На корпусе 4 расположен венец 15, предназначенный для включения муфты в трансмиссию, содержащую цепную передачу. Привод упругой муфты может быть осуществлен с помощью любого другого типа трансмиссии.

В этом случае зубчатый венец 15 должен быть заменен соответствующим устройством.

Предлагаемая муфта является обратимой.

Ведущим звеном может быть как полумуфтакорпус 4, так и полумуфта 1. Последняя установлена на вал 16 и закреплена на нем, например, посредством шпонки 17 и болта 18.

Если вал 16 соединен с двигателем, то полумуфта 1 является ведущей. Если вал 16 соединен с рабочим органом, то ведущим является корпус 4.

Кинематическая схема упругой муфты (фиг. 3) показывает направление деформации гибкой тяги 10 прн реверсировании ведущего звена.

Работа муфты, когда ведущим является корпус, происходит следующим образом, Двигатель через трансмиссию и венец 15 приводит в движение корпус 4 (фиг. 3 а, б), При повороте корпуса 4 полумуфта 1 отстает на угол,. определяемый нагрузкой и жесткостью упругих элементов 7. Относительное смещение полумуфт обусловливает увеличение расстояния между осью 6 и шпилькой 12 по ср авнению с нейтральным положением.

Увеличение этого расстояния приводит к приращению длины А гибкой тяги 10, которое вызывает поворот стакана 9. Поворот стакана определяет смещение закрепленного в нем пальца 8 относительно нейтрального положения, а следовательно, деформацию упругого элемента 7.

При вращении корпуса 4 как против (фиг.

4О

13

3a), так и по часовой стрелке (фиг. Зб) происходит увеличение длины гибкой тяги 10.

Следовательно, поворот стакана 9 возможен только в одну сторону, что приводит к закручиванию упругого элемента только в одном направлении, в частности против часовой стрелки.

Таким образом, при ведущем корпусе 4 направление деформации упругого элемента 7 не зависит от реверсирования.

Работа муфты, когда ведущей является полумуфта 1, происходит следующим образом.

Двигатель через трансмиссию и вал 16 приводит в движение полумуфту 1 (фиг. Зв,г).

При повороте ее угол отставания корпуса 4 определяется нагрузкой и жесткостью упругих элементов 7. Относительное смещение полумуфт обусловливает увеличение расстояния между осью 6 и шпилькой 12 по сравнению с нейтральным положением.

Увеличение этого расстояния (как и при ведущем корпусе) приводит к приращению длины А гибкой тяги 10, которое вызывает поворот стакана 9 и деформацию упругого элемента 7.

Увеличение длины гибкой тяги 10 происходит независимо от направления вращения полумуфты 1. В связи с этим упругий элемент 7 закручивается только в одну сторону, в частности против часовой стрелки.

Таким образом, при ведущей полумуфте 1 направление деформации упругого элемента

7 не зависит от реверсирования.

Предлагаемая муфта работает так, что направление деформации упругих элементов не зависит от реверсирования и от того, какая нолумуфта является ведущей.

Независимость направления деформации упругих элементов 7 от реверсирования позволяет освободить их от знакопеременных нагрузок, что приводит к увеличению срока службы.

Работа муфты в режиме накопления механической энергии с последующей импульсной отдачей ее рабочему органу происходит следующим образом.

Трансмиссия обеспечивает вращение ведущего звена муфты с равномерной угловой скоростью при определенном сопротивлении на ведомом звене. Г1роисходит увеличение длины гибких тяг 10 и деформация упругих элементов 7, т. е. накопление энергии, Если, например, с помощью спускового механизма резко сократить сопротивление на ведомом звене, упругие элементы 7 импульсно возвращаются в исходное положение, поворачивая стаканы 9. Г1оследние наматывают на себя гибкую тягу 10. Происходит уменьшение длины ибких тяг и в связи с этим поворот ведомого звена с угловой скоростью, намного превышающей угловую скорость ведущего звена.

Таким образом, происходит импульсная отдача накопленной энергии ведомому звену, а следовательно, и связанному с ним исполни501213 тельному механизм . Происходит удар. После удара упругая муфта позволяет осуществить полную остановку ведомого вала на период накопления энергии при непрерывном и равномерном вращении ведущего звена.

Возможно периодическое повторение цикла накопления и импульсной отдачи механической энергии.

Процесс накопления энергии значительно продолжительнее по времени, чем процесс импульсной отдачи ее. Это обеспечивает большую мощность и позволяет приводить в движение тяжелые ударные механизмы маломощными двигателями.

Формула изобретения

1. Упругая муфта, содержащая две концентрично расположенные полумуфты, соединенные упругими элементами, например, в виде пружин кручения, одни концы которых связаны с наружной пол :муфтой, несущей расположенные по окружности оси, о т л и ч а ю5 ща я ся тем, что, с целью обеспечения постоянного направления деформации упругих элементов при реверсировании, на каждой оси смонтирован поворотный стакан. с которым связан конец упругого элемента, а на каждом стакане закреплена охватывающая его гибкая тяга, шарнирно соединенная с внутренней полумуфтой.

2. Упругая муфта по п. 1, отл ич а ю щ а яся тем, что гибкая тяга выполнена в виде ленты, а взаимодействующая с ней поверхность стакана выполнена гладкой.

501213

Нецтральнт ламмерс

Фиг. 8

Составитель И. Злотник

Техред Т, Курилко Корректоры: Т. Добровольская и И, Позняковская

Редактор Н. Суханова

Заказ 572/6 Изд. № 1051 Тираж 1131 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2