BR112020014510B1 - SHAFT COUPLING - Google Patents

Abstract

A presente invenção se refere a um acoplamento do eixo que compreende um primeiro eixo (1) suportado por um mancal em uma primeira extremidade (1-1), e um segundo eixo (2) suportado por um mancal em uma segunda extremidade (2-2). Os ditos primeiro eixo (1) e segundo eixo (2) são coaxialmente arranjados de forma que a segunda extremidade (1-2) do primeiro eixo (1) fique contra a primeira extremidade (2-1) do segundo eixo (2). Em uma superfície de extremidade da segunda extremidade (1-2) do primeiro eixo (1), há um recesso (6), e uma projeção (7) se projeta a partir da superfície de extremidade da primeira extremidade (2-1) do segundo eixo (2), e o dito recesso (6) recebe a dita projeção (7). O acoplamento do eixo compreende apenas um terceiro mancal (8), bem como um acoplador (9) que recebe a segunda extremidade (1-2) do primeiro eixo (1) e a primeira extremidade (2-1) do segundo eixo (2). Com uma solução como esta, um maior erro radial pode ser permitido entre os eixos sem que as estruturas do ponto de acoplamento sejam sobrecarregadas.The present invention relates to a shaft coupling comprising a first shaft (1) supported by a bearing at a first end (1-1), and a second shaft (2) supported by a bearing at a second end (2- two). Said first axis (1) and second axis (2) are coaxially arranged so that the second end (1-2) of the first axis (1) lies against the first end (2-1) of the second axis (2). In an end surface of the second end (1-2) of the first shaft (1), there is a recess (6), and a projection (7) projects from the end surface of the first end (2-1) of the second axis (2), and said recess (6) receives said projection (7). The shaft coupling comprises only a third bearing (8) as well as a coupler (9) that receives the second end (1-2) of the first shaft (1) and the first end (2-1) of the second shaft (2 ). With a solution like this, greater radial error can be allowed between the axes without the coupling point structures being overloaded.

Description

CAMPO DA TÉCNICAFIELD OF TECHNIQUE

[001] A presente invenção se refere à transmissão de potência em acoplamentos de eixo.[001] The present invention relates to power transmission in shaft couplings.

DESCRIÇÃO DA TECNOLOGIA ANTERIORDESCRIPTION OF PRIOR TECHNOLOGY

[002] É previamente conhecido conectar eixos coaxialmente uns nos outros como uma transmissão de potência de forma que um mancal seja arranjado em uma primeira e uma segunda extremidades de um primeiro e um segundo eixos, isto é, o acoplamento compreende o total de quatro mancais.[002] It is previously known to connect shafts coaxially to each other as a power transmission so that a bearing is arranged at a first and a second end of a first and a second shaft, that is, the coupling comprises a total of four bearings. .

[003] Um problema com a supramencionada solução é que um erro radial entre os eixos devido à instalação dos eixos pode causar carga importante nas estruturas do ponto de acoplamento dos eixos.[003] A problem with the aforementioned solution is that a radial error between the axes due to the installation of the axles can cause significant load on the structures at the axle coupling point.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[004] É um objetivo da invenção desenvolver um dispositivo que permite que o supramencionado problema seja resolvido. O objetivo da invenção é alcançado com um dispositivo que é caracterizado pelo que é revelado na reivindicação independente. As modalidades preferidas da invenção são reveladas nas reivindicações dependentes.[004] It is an objective of the invention to develop a device that allows the aforementioned problem to be solved. The object of the invention is achieved with a device that is characterized by what is disclosed in the independent claim. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims.

[005] O supramencionado objetivo é alcançado por um acoplamento do eixo que compreende um primeiro eixo que tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, e um primeiro mancal que é arranjado na vizinhança da primeira extremidade, e em que a invenção compreende adicionalmente um segundo eixo que tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, e um segundo mancal que é arranjado na vizinhança da segunda extremidade, e os ditos primeiro eixo e segundo eixo são coaxialmente arranjados de forma que a segunda extremidade do primeiro eixo fique contra a primeira extremidade do segundo eixo.[005] The aforementioned objective is achieved by a shaft coupling comprising a first shaft having a first end and a second end, and a first bearing which is arranged in the vicinity of the first end, and wherein the invention additionally comprises a second shaft having a first end and a second end, and a second bearing which is arranged in the vicinity of the second end, and said first shaft and second shaft are coaxially arranged so that the second end of the first shaft lies against the first end of the second axis.

[006] Em uma superfície de extremidade da segunda extremidade do dito primeiro eixo há um recesso, e há uma projeção que se projeta a partir da superfície de extremidade da primeira extremidade do segundo eixo, e o dito recesso recebe a dita projeção de forma que uma superfície lateral da projeção e uma superfície lateral do recesso fixem uma contra a outra. A superfície lateral da projeção ou a superfície lateral do recesso, ou ambas as ditas superfícies casadas, é/são modeladas curvas na direção axial do primeiro eixo e do segundo eixo.[006] In an end surface of the second end of said first shaft there is a recess, and there is a projection projecting from the end surface of the first end of the second shaft, and said recess receives said projection so that a side surface of the projection and a side surface of the recess secure against each other. The lateral surface of the projection or the lateral surface of the recess, or both said mating surfaces, is/are modeled curves in the axial direction of the first axis and the second axis.

[007] Para suportar o primeiro e o segundo eixos, o acoplamento do eixo compreende, além dos ditos primeiro mancal e segundo mancal, apenas um terceiro mancal arranjado na vizinhança do ponto de acoplamento do primeiro eixo e do segundo eixo.[007] To support the first and second shafts, the shaft coupling comprises, in addition to said first bearing and second bearing, only a third bearing arranged in the vicinity of the coupling point of the first shaft and the second shaft.

[008] O acoplamento do eixo compreende adicionalmente um acoplador que recebe a segunda extremidade do primeiro eixo e a primeira extremidade do segundo eixo, e conecta não rotativamente as mesmas uma na outra a fim de transmitir a energia entre os ditos primeiro e segundo eixo.[008] The shaft coupling further comprises a coupler that receives the second end of the first shaft and the first end of the second shaft, and non-rotatingly connects them to each other in order to transmit energy between said first and second shafts.

[009] Um acoplamento do eixo como este permite um maior erro radial entre os eixos, isto é, os eixos não precisam ser tão precisamente retilíneos como nas soluções conhecidas, sem carga extra importante caindo nas estruturas do ponto de acoplamento dos eixos.[009] A shaft coupling like this allows a greater radial error between the shafts, that is, the shafts do not need to be as precisely straight as in known solutions, without important extra load falling on the structures at the shaft coupling point.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[010] A invenção será agora descrita com mais detalhes em conexão com as modalidades preferidas, em relação aos desenhos anexos nos quais: a figura 1 é uma vista seccional transversal de uma primeira modalidade da invenção; e a figura 2 é uma vista seccional transversal ampliada da modalidade da figura 1; e a figura 3 é uma vista conceitual de uma engrenagem do primeiro eixo, do segundo eixo e do acoplador.[010] The invention will now be described in more detail in connection with the preferred embodiments, in relation to the accompanying drawings in which: figure 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of the invention; and figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the embodiment of figure 1; and Figure 3 is a conceptual view of a gear of the first shaft, the second shaft and the coupler.

DESCRIÇÃO DE PELO MENOS UMA MODALIDADEDESCRIPTION OF AT LEAST ONE MODALITY

[011] A figura 1 mostra, a título de exemplo, uma vista geral da primeira modalidade do acoplamento do eixo. Em relação à figura 1, a modalidade em questão compreende um primeiro eixo 1 que tem uma primeira extremidade 1-1 e uma segunda extremidade 1-2, e um primeiro mancal 3 que é arranjado na vizinhança da primeira extremidade 1-1. O acoplamento do eixo compreende adicionalmente um segundo eixo 2 que tem uma primeira extremidade 2-1 e uma segunda extremidade 2-2, e um segundo mancal 4 que é arranjado na vizinhança da segunda extremidade 2-2. Os ditos primeiro eixo 1 e segundo eixo 2 são coaxialmente arranjados, em outras palavras, as linhas centrais de ambos eixos ficam no mesmo eixo geométrico 5. Os eixos são adicionalmente arranjados de forma que a segunda extremidade 1-2 do primeiro eixo 1 fique contra a primeira extremidade 2-1 do segundo eixo 2. O primeiro eixo 1 pode ser um eixo do motor e o segundo eixo 2 pode ser um eixo da engrenagem, da forma mostrada na figura 1 a título de exemplo.[011] Figure 1 shows, by way of example, a general view of the first embodiment of the shaft coupling. Referring to figure 1, the embodiment in question comprises a first shaft 1 having a first end 1-1 and a second end 1-2, and a first bearing 3 which is arranged in the vicinity of the first end 1-1. The shaft coupling further comprises a second shaft 2 having a first end 2-1 and a second end 2-2, and a second bearing 4 which is arranged in the vicinity of the second end 2-2. Said first axis 1 and second axis 2 are coaxially arranged, in other words, the center lines of both axes lie on the same geometric axis 5. The axes are additionally arranged so that the second end 1-2 of the first axis 1 lies against the first end 2-1 of the second shaft 2. The first shaft 1 may be a motor shaft and the second shaft 2 may be a gear shaft, as shown in figure 1 by way of example.

[012] Além dos ditos primeiro mancal 3 e segundo mancal 4, o acoplamento do eixo compreende, para suportar o primeiro eixo 1 e o segundo eixo 2, apenas um terceiro mancal 8 arranjado na vizinhança do ponto de acoplamento do primeiro eixo 1 e do segundo eixo 2. Na modalidade da figura 1, o dito terceiro mancal 8 é arranjado na vizinhança da primeira extremidade 2-1 do segundo eixo 2, no lado da engrenagem. Portanto, a íntegra do acoplamento do eixo tem não mais do que três mancais para suportar os eixos.[012] In addition to said first bearing 3 and second bearing 4, the shaft coupling comprises, to support the first shaft 1 and the second shaft 2, only a third bearing 8 arranged in the vicinity of the coupling point of the first shaft 1 and the second shaft 2. In the embodiment of figure 1, said third bearing 8 is arranged in the vicinity of the first end 2-1 of the second shaft 2, on the gear side. Therefore, the entire shaft coupling has no more than three bearings to support the shafts.

[013] A figura 2 é uma vista seccional transversal ampliada da modalidade da figura 1. A figura 2 mostra que há, em uma superfície de extremidade da segunda extremidade 1-2 do primeiro eixo 1, um recesso 6, e que há uma projeção 7 que se projeta a partir da superfície de extremidade da primeira extremidade 2-1 do segundo eixo 2, e o dito recesso 6 recebe a dita projeção 7 de forma que uma superfície lateral da projeção e uma superfície lateral do recesso fixem uma contra a outra. A superfície lateral da dita projeção 7 ou a superfície lateral do recesso 6, ou ambas as ditas superfícies casadas, é/são modeladas curvas na direção axial do primeiro eixo 1 e do segundo eixo 2. Neste exemplo em questão, a dita projeção 7 é em forma de tambor e a superfície lateral do dito recesso 6 é modelada para casar a forma da superfície lateral da projeção 7, levando em conta que o primeiro eixo 1 e o segundo eixo 2 podem ser axialmente casados quando montados. O termo “em forma de tambor” neste contexto significa que o diâmetro da projeção é o maior em sua parte central, e quando se move axialmente para longe da parte central, o diâmetro da projeção 7 diminui.[013] Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the embodiment of figure 1. Figure 2 shows that there is, on an end surface of the second end 1-2 of the first axis 1, a recess 6, and that there is a projection 7 projecting from the end surface of the first end 2-1 of the second axis 2, and said recess 6 receives said projection 7 so that a side surface of the projection and a side surface of the recess abut against each other . The lateral surface of said projection 7 or the lateral surface of the recess 6, or both said matched surfaces, is/are modeled curves in the axial direction of the first axis 1 and the second axis 2. In this example in question, said projection 7 is drum-shaped and the side surface of said recess 6 is shaped to match the shape of the side surface of the projection 7, taking into account that the first axis 1 and the second axis 2 can be axially matched when assembled. The term “drum-shaped” in this context means that the diameter of the projection is greatest in its central part, and when it moves axially away from the central part, the diameter of the projection 7 decreases.

[014] De acordo com um exemplo, a projeção 7 é feita em forma de tambor e o recesso 6 é feito um cilindro circular reto. A questão essencial na seleção das formas mútuas da projeção 7 e do recesso 6 é que o primeiro eixo 1 e o segundo eixo 2 recebem suporte mútuo na direção radial, mas os ditos eixos mantêm a fixação mútua um em relação ao outro quando suportados, mesmo se os mesmos tiverem um ligeiro erro de ângulo entre os eixos geométricos longitudinais dos eixos.[014] According to an example, the projection 7 is made in the shape of a drum and the recess 6 is made into a straight circular cylinder. The essential issue in selecting the mutual shapes of the projection 7 and the recess 6 is that the first axis 1 and the second axis 2 receive mutual support in the radial direction, but said axes maintain mutual fixation with respect to each other when supported, even if they have a slight angle error between the longitudinal geometric axes of the axes.

[015] A figura 2 mostra adicionalmente que o acoplamento do eixo compreende um acoplador 9. O dito acoplador 9 recebe a segunda extremidade 1-2 do primeiro eixo 1 e a primeira extremidade 2-1 do segundo eixo 2 e conecta não rotativamente os mesmos um no outro a fim de transmitir a energia entre os ditos primeiro eixo 1 e segundo eixo 2.[015] Figure 2 further shows that the shaft coupling comprises a coupler 9. Said coupler 9 receives the second end 1-2 of the first shaft 1 and the first end 2-1 of the second shaft 2 and non-rotatingly connects the same one into the other in order to transmit energy between said first axis 1 and second axis 2.

[016] Na modalidade da figura 2, o dito acoplador 9 circunda a segunda extremidade 1-2 do primeiro eixo 1 e a primeira extremidade 2-1 do segundo eixo 2. A superfície externa da segunda extremidade 1-2 do primeiro eixo 1 é modelada como uma contraparte da superfície interna do acoplador 9 para impedir sua rotação mútua e, similarmente, a superfície externa da primeira extremidade 2-1 do segundo eixo 2 é formada como uma contraparte para a superfície interna do acoplador 9 para impedir sua rotação mútua. O acoplador 9 forma uma ranhura/acoplamento do eixo entre o primeiro eixo 1 e o segundo eixo 2.[016] In the embodiment of figure 2, said coupler 9 surrounds the second end 1-2 of the first axis 1 and the first end 2-1 of the second axis 2. The external surface of the second end 1-2 of the first axis 1 is shaped as a counterpart to the inner surface of the coupler 9 to prevent their mutual rotation, and similarly, the outer surface of the first end 2-1 of the second shaft 2 is formed as a counterpart to the inner surface of the coupler 9 to prevent their mutual rotation. The coupler 9 forms a shaft groove/coupling between the first shaft 1 and the second shaft 2.

[017] É característica do primeiro acoplamento do eixo mostrado na figura 2 que o acoplador 9 transmite o torque entre o primeiro eixo 1 e o segundo eixo 2, isto é, a rotação mútua dos eixos é impedida. É característica da folga entre a segunda extremidade 1-2 do primeiro eixo e a primeira extremidade 2-1 do segundo eixo instalados em conjunto que, por sua instalação, o deslocamento radial seja impedido na medida em que a projeção 7 e o recesso 6 são relacionados.[017] It is characteristic of the first shaft coupling shown in figure 2 that the coupler 9 transmits torque between the first shaft 1 and the second shaft 2, that is, mutual rotation of the shafts is prevented. It is characteristic of the clearance between the second end 1-2 of the first shaft and the first end 2-1 of the second shaft installed together that, by their installation, radial displacement is prevented to the extent that the projection 7 and the recess 6 are related.

[018] Usualmente, um acoplamento do eixo como este compreende quatro mancais. Entretanto, um quarto mancal não é necessário na modalidade mostrada nas figuras 1 e 2. Um arranjo de suporte de três mancais juntamente com a modelagem da segunda extremidade 1-2 do primeiro eixo 1 e da primeira extremidade 2-1 do segundo eixo 2 permite um erro radial ligeiramente maior entre os eixos sem que os ditos acoplador e/ou mancais fiquem em carga excessiva em cada rotação. Isto, por sua vez, estende a vida útil dos dispositivos e reduz o tempo de inatividade, bem como a quantidade de trabalho de alinhamento dos eixos. Na modalidade da figura 2, o acoplamento entre o primeiro eixo 1 e o segundo eixo 2 compreende adicionalmente um primeiro anel O 10 e um segundo anel O 11 para garantir a rigidez do acoplamento do eixo. O primeiro anel O 10 é arranjado na vizinhança da segunda extremidade 1-2 do primeiro eixo 1 e o segundo anel O 11 é arranjado na vizinhança da primeira extremidade 2-1 do segundo eixo 2. Além do mais, o acoplamento compreende um anel de retenção 12 entre o primeiro eixo 1 e o segundo eixo 2.[018] Usually, a shaft coupling like this comprises four bearings. However, a fourth bearing is not necessary in the embodiment shown in Figures 1 and 2. A three-bearing support arrangement together with the modeling of the second end 1-2 of the first shaft 1 and the first end 2-1 of the second shaft 2 allows a slightly greater radial error between the axes without said coupler and/or bearings being under excessive load in each rotation. This, in turn, extends the life of the devices and reduces downtime as well as the amount of shaft alignment work. In the embodiment of figure 2, the coupling between the first shaft 1 and the second shaft 2 additionally comprises a first O-ring 10 and a second O-ring 11 to ensure the rigidity of the shaft coupling. The first ring O 10 is arranged in the vicinity of the second end 1-2 of the first shaft 1 and the second ring O 11 is arranged in the vicinity of the first end 2-1 of the second shaft 2. Furthermore, the coupling comprises a ring of retention 12 between the first axis 1 and the second axis 2.

[019] No mancal do primeiro eixo 1 e do segundo eixo 2, um mancal como este é reservado para ambos, que recebe a carga axial. Portanto, o acoplamento do eixo não é sujeito a uma grande força axial. O acoplamento do eixo tem um pequeno espaço na direção axial, permitindo um pequeno movimento axial entre a segunda extremidade 1-2 do primeiro eixo e a primeira extremidade do segundo eixo. Este pequeno espaço atende à tolerância de manufatura dos eixos, a precisão de instalação, o movimento térmico, etc. Depois da montagem, um espaço na direção axial permanece entre as faces dos eixos, que é ligeiramente maior do que a espessura do anel de retenção. Desta maneira, os eixos não tocam uns nos outros mesmo pelo anel de cisalhamento nas faces. O objetivo é que os eixos ficam em contato uns com os outros apenas pelas superfícies laterais da projeção e do recesso cilíndricas ou quase cilíndricas, tal como em forma de tambor.[019] In the bearing of the first axis 1 and the second axis 2, a bearing like this is reserved for both, which receives the axial load. Therefore, the shaft coupling is not subjected to a large axial force. The shaft coupling has a small gap in the axial direction, allowing a small axial movement between the second end 1-2 of the first shaft and the first end of the second shaft. This small space meets shaft manufacturing tolerance, installation accuracy, thermal movement, etc. After assembly, a space in the axial direction remains between the shaft faces, which is slightly larger than the thickness of the retaining ring. This way, the shafts do not touch each other even through the shear ring on the faces. The aim is that the axes are in contact with each other only through the cylindrical or nearly cylindrical side surfaces of the projection and recess, such as in the shape of a drum.

[020] Por meio dos ditos anéis O, uma câmara de graxa fechado é vedado na área do acoplamento. Durante a montagem, vaselina é provida na câmara de graxa para arranjar a lubrificação por graxa. Entre a segunda extremidade 1-2 do primeiro eixo 1 e a primeira extremidade 2-1 do segundo eixo 2, é arranjado um anel de retenção 12, cuja tarefa é garantir a posição do acoplador 9 na direção axial de forma que o acoplador 9 não se move axialmente até chegar ao anel O e que nenhuma possibilidade de cisalhamento seja sujeita aos anéis O. O anel de retenção 12 é um anel interno para o qual, durante a montagem do acoplador 9, uma ranhura circular 13 foi internamente cortada em rotação na superfície interna do acoplador 9. A profundidade da ranhura 13 alcança ligeiramente a engrenagem interna, mas o perfil da ranhura 13 não se estende a partir do interior para fora em uma profundidade para se estender até chegar à base da ranhura da engrenagem axial.[020] By means of said O-rings, a closed grease chamber is sealed in the coupling area. During assembly, petroleum jelly is provided in the grease chamber to arrange grease lubrication. Between the second end 1-2 of the first shaft 1 and the first end 2-1 of the second shaft 2, a retaining ring 12 is arranged, the task of which is to ensure the position of the coupler 9 in the axial direction so that the coupler 9 does not moves axially until it reaches the O-ring and that no possibility of shear is subjected to the O-rings. The retaining ring 12 is an internal ring for which, during the assembly of the coupler 9, a circular groove 13 has been internally cut in rotation at the inner surface of the coupler 9. The depth of the groove 13 slightly reaches the internal gear, but the profile of the groove 13 does not extend from the inside outwards to a depth to reach the base of the axial gear groove.

[021] A figura 3 é uma vista conceitual da engrenagem do primeiro eixo 1, do segundo eixo 2 e do acoplador 9 a título de exemplo. A figura 3 não está em escala e as partes mostradas podem diferir do que é mostrado. No exemplo da figura 3, a segunda extremidade 1-2 do primeiro eixo 1 compreende uma primeira engrenagem 14, a primeira extremidade 2-1 do segundo eixo 2 compreende uma segunda engrenagem 15, e a superfície interna do acoplador 9 compreende uma terceira engrenagem 16. Além do mais, na figura 3 uma seção transversal do acoplador 9 é mostrada para mostrar a terceira engrenagem 16. No que se refere a um potencial erro de ângulo entre os eixos, é possível arranjar um tanto mais tolerância no acoplamento de forma que, em pelo menos uma das engrenagens 14, 15, em vez da engrenagem reta, uma engrenagem ligeiramente em forma de tambor seja manufaturada.[021] Figure 3 is a conceptual view of the gear of the first axis 1, the second axis 2 and the coupler 9 as an example. Figure 3 is not to scale and parts shown may differ from what is shown. In the example of Figure 3, the second end 1-2 of the first shaft 1 comprises a first gear 14, the first end 2-1 of the second shaft 2 comprises a second gear 15, and the inner surface of the coupler 9 comprises a third gear 16. Furthermore, in figure 3 a cross section of the coupler 9 is shown to show the third gear 16. With regard to a potential angle error between the axes, it is possible to arrange somewhat more tolerance in the coupling so that, in at least one of the gears 14, 15, instead of the spur gear, a slightly drum-shaped gear is manufactured.

[022] Uma vantagem de um acoplamento conectado com um acoplador é que o mesmo é equilibrado em relação a rotação, diferente de um acoplamento arranjado com uma chave paralela que, no que se refere à rotação, é desequilibrada. Uma vantagem em particular de um acoplamento conectado com um acoplador é que os eixos do acoplamento podem ser rotacionados em uma faixa de revolução superior. É previamente conhecida, por exemplo, uma solução na qual os eixos são acoplados por uma embreagem dentada e cuja rotação em 4.500 RPM causou danos com os diâmetros do eixo na faixa de 80 a 100 mm. A solução e o acoplamento do eixo de acordo com a reivindicação independente trabalham com sucesso na faixa de velocidade de 9.000 RPM.[022] An advantage of a coupling connected with a coupler is that it is balanced with respect to rotation, unlike a coupling arranged with a parallel key which, with regard to rotation, is unbalanced. A particular advantage of a coupling connected with a coupler is that the coupling shafts can be rotated in a higher revolution range. It is previously known, for example, a solution in which the shafts are coupled by a toothed clutch and whose rotation at 4,500 RPM caused damage with shaft diameters in the range of 80 to 100 mm. The solution and shaft coupling according to the independent claim work successfully in the speed range of 9,000 RPM.

[023] O acoplador é vantajosamente manufaturado por brochamento, de forma que uma engrenagem axial interna possa ser alcançada no mesmo. No brochamento, uma ferramenta longa é puxada através do acoplador, que desbasta as engrenagens exigidas, vantajosamente com um puxão. A ferramenta tem a forma da engrenagem, mas as engrenagens da ferramenta são um negativo das engrenagens do acoplador. É comum para a engrenagem que uma engrenagem trapezoidal tenha 30 graus de ângulos de flanco.[023] The coupler is advantageously manufactured by broaching, so that an internal axial gear can be achieved therein. In broaching, a long tool is pulled through the coupler, which grinds the required gears, advantageously in one pull. The tool is gear shaped, but the tool gears are a negative of the coupler gears. It is common for gearing for a trapezoidal gear to have 30 degrees of flank angles.

[024] Em acoplamentos de eixo de um eixo do motor e um eixo da engrenagem, é previamente conhecido arranjar os flanges em conexão com o ponto de acoplamento, tanto no lado do motor quanto no lado da engrenagem, no interior dos quais os mancais localizados na vizinhança da segunda extremidade do eixo do motor e da primeira extremidade do eixo da engrenagem foram arranjados. Entretanto, a modalidade da figura 1 compreende um flange 17, apenas, que compreende o terceiro mancal 8. O dito flange 17 é arranjado no lado da engrenagem, apenas, na vizinhança da primeira extremidade 2-1 do segundo eixo 2 e, assim, não há nenhum flange no lado do motor. Alternativamente, o dito flange pode ser arranjado no lado do motor, também, de acordo com o que, o terceiro mancal ficaria localizado na vizinhança da segunda extremidade do primeiro eixo e, correspondentemente, a engrenagem não compreenderia nenhum flange. A remoção do segundo flange é vantajosa, em virtude isto resultar no encurtamento da dimensão total do acoplamento do eixo, e o espaço ser, assim, poupado.[024] In shaft couplings of a motor shaft and a gear shaft, it is previously known to arrange the flanges in connection with the coupling point, both on the motor side and on the gear side, within which the bearings located in the vicinity of the second end of the motor shaft and the first end of the gear shaft were arranged. However, the embodiment of figure 1 comprises a flange 17 only which comprises the third bearing 8. Said flange 17 is arranged on the gear side only in the vicinity of the first end 2-1 of the second shaft 2 and thus there is no flange on the engine side. Alternatively, said flange may be arranged on the motor side, also, whereby the third bearing would be located in the vicinity of the second end of the first shaft and, correspondingly, the gear would not comprise any flange. Removing the second flange is advantageous as this results in shortening the overall dimension of the shaft coupling, and space is thus saved.

[025] Na primeira modalidade revelada, também é considerado que o primeiro eixo é um eixo do motor e o segundo eixo é um eixo da engrenagem. Alternativamente, o primeiro eixo pode ser um eixo da engrenagem e o segundo eixo um eixo do motor. As figuras também mostram que o ponto de acoplamento dos eixos é no lado do motor. O ponto de acoplamento pode, entretanto, ficar localizado no lado da engrenagem lado, também. Além do mais, na dita modalidade, o acoplador é arranjado para circundar o ponto de acoplamento do primeiro eixo e do segundo eixo. Alternativamente, o acoplador pode circundar os ditos eixos apenas parcialmente, ou ficar entre os eixos.[025] In the first disclosed embodiment, it is also considered that the first axis is a motor axis and the second axis is a gear axis. Alternatively, the first shaft may be a gear shaft and the second shaft a motor shaft. The figures also show that the shaft coupling point is on the engine side. The coupling point may, however, be located on the gear side, as well. Furthermore, in said embodiment, the coupler is arranged to surround the coupling point of the first axis and the second axis. Alternatively, the coupler may surround said axes only partially, or be between the axes.

[026] O mais vantajoso método de posicionamento dos mancais é tal, em que dois mancais são colocados no lado da engrenagem e um em um motor elétrico. Em um caso como este, o potencial erro causado pelo arranjo do acoplamento do eixo pela interconexão dos eixos é formado na extremidade externa do eixo do motor elétrico, em relação ao acoplamento, isto é, no lado da extremidade da folga de ar. Desta maneira, o efeito do erro pode ser deslocado para um ponto em que o mesmo não importa muito.[026] The most advantageous method of positioning the bearings is such, in which two bearings are placed on the gear side and one on an electric motor. In a case like this, the potential error caused by the shaft coupling arrangement by the interconnection of the shafts is formed at the outer end of the electric motor shaft relative to the coupling, that is, on the end side of the air gap. In this way, the effect of the error can be shifted to a point where it does not matter much.

[027] Um método alternativo é colocar dois mancais no motor elétrico, e um na engrenagem próximo ao acoplamento do eixo, e o potencial erro na posição do eixo é movido para a engrenagem, adicionalmente para longe do acoplamento do eixo. Aqui, no eixo da engrenagem, na extremidade adicional em relação ao acoplamento do eixo, pode haver uma engrenagem em contato em malha, em cujo contato em malha um desvio muito grande não é, entretanto, formado, em virtude de o pequeno deslocamento (isto é, erro) do eixo em questão da engrenagem ser relativamente longe, isto é, no lado da extremidade do acoplamento do eixo.[027] An alternative method is to place two bearings on the electric motor, and one on the gear near the shaft coupling, and the potential error in shaft position is moved to the gear, additionally away from the shaft coupling. Here, on the gear shaft, at the additional end in relation to the shaft coupling, there may be a gear in mesh contact, in whose mesh contact a very large deviation is, however, not formed, due to the small displacement (i.e. i.e. error) of the shaft in question from the gear being relatively far away, i.e. on the coupling end side of the shaft.

[028] Quando o motor e a engrenagem estiverem montados, a colocação mútua de diferentes diâmetros é desenhada de forma que a montagem possa ser feita em etapas quando as partes forem colocadas axialmente mais próximas umas das outras. Na direção axial, o acoplador é adaptado em cada extremidade do eixo, os eixos são associados e, finalmente, as conexões do flange do motor elétrico e da engrenagem são conectadas umas nas outras.[028] When the motor and gear are assembled, the mutual placement of different diameters is designed so that the assembly can be done in stages when the parts are placed axially closer to each other. In the axial direction, the coupler is adapted at each end of the shaft, the shafts are associated, and finally the flange connections of the electric motor and gear are connected to each other.

[029] Os típicos materiais dos eixos são assim escolhidos em que o material mais duro fica no eixo da engrenagem, e o mesmo pode ser aço de cementação, por exemplo. O segundo material mais duro fica no eixo do motor elétrico, e o mesmo pode ser, por exemplo, aço temperado, tal como 42CrMo4. O acoplador é feito de aço macio, tal como aço de construção.[029] Typical shaft materials are chosen in that the hardest material is on the gear shaft, and this can be carburizing steel, for example. The second hardest material is on the electric motor shaft, and this can be, for example, tempered steel, such as 42CrMo4. The coupler is made of mild steel, such as construction steel.

[030] Entre a segunda extremidade do primeiro eixo e a primeira extremidade do segundo eixo, foi arranjado o suporte mútuo, suporte este que pode tomar o lugar de um mancal na solução técnica convencional que, da forma conhecida, usa o total de quatro mancais. Portanto, no acoplamento do eixo de acordo com a reivindicação independente 1, a quantidade de mancais é reduzida de quatro para três, e a estrutura usa três mancais complementados por um suporte mútuo. A solução de acordo com a reivindicação independente visa adicionalmente a um acoplamento centro a centro dos eixos, acoplamento este que considera os três graus de liberdade no acoplamento dos eixos, como segue: - movimento axial (correspondentemente, força axial) é permitido em pequena escala, mas impedido em larga escala por obstáculos ou colares formados na estrutura; - movimento radial (correspondentemente, força radial) é restrito da forma restrita pela superfície lateral da projeção e pela superfície lateral do recesso; e - movimento rotacional (correspondentemente, torque) é restrito por meio do acoplador, que conecta não rotativamente o primeiro e o segundo eixos um no outro.[030] Between the second end of the first shaft and the first end of the second shaft, the mutual support was arranged, which support can take the place of a bearing in the conventional technical solution which, in the known way, uses a total of four bearings . Therefore, in the shaft coupling according to independent claim 1, the number of bearings is reduced from four to three, and the structure uses three bearings supplemented by a mutual support. The solution according to the independent claim additionally aims at a center-to-center coupling of the shafts, which coupling considers the three degrees of freedom in the coupling of the shafts, as follows: - axial movement (correspondingly, axial force) is permitted on a small scale , but largely impeded by obstacles or collars formed in the structure; - radial movement (correspondingly, radial force) is restricted in the manner restricted by the lateral surface of the projection and the lateral surface of the recess; and - rotational movement (correspondingly, torque) is restricted by means of the coupler, which non-rotatingly connects the first and second axes to each other.

[031] O acoplamento do eixo de acordo com a reivindicação independente 1 é aplicado pelo menos nos eixos da faixa de tamanho de 10 a 30 mm. Por meio do acoplamento do eixo em questão, dois eixos de transmissão de potência podem ser acoplados um no outro, de forma que o efeito de um erro de ângulo ou erro radial entre os mesmos possa ser praticamente eliminado. Em soluções da tecnologia anterior, tal como na faixa de tamanho com diâmetro do eixo menor do que 20 mm, um erro radial de menos do que 0,05 mm deve ser alcançável. Na faixa de 0,1 mm de erro radial, é causado tanto esforço na junta do acoplamento que a transmissão de potência irá falhar em um tempo relativamente curto. Os versados na técnica irão descobrir que é óbvio que, à medida que a tecnologia avança, a ideia básica da invenção pode ser implementada de muitas maneiras diferentes. O acoplamento do eixo e suas modalidades, assim, não ficam restritos aos exemplos supradescritos, mas podem variar no escopo das reivindicações.[031] The shaft coupling according to independent claim 1 is applied at least to shafts in the size range of 10 to 30 mm. By means of the shaft coupling in question, two power transmission shafts can be coupled to each other, so that the effect of an angle error or radial error between them can be practically eliminated. In prior art solutions, such as in the size range with shaft diameter less than 20 mm, a radial error of less than 0.05 mm should be achievable. In the range of 0.1 mm radial error, so much stress is placed on the coupling joint that power transmission will fail in a relatively short time. Those skilled in the art will find it obvious that, as technology advances, the basic idea of the invention can be implemented in many different ways. The shaft coupling and its embodiments are therefore not restricted to the examples described above, but may vary in the scope of the claims.

Claims (11)

1. Acoplamento do eixo, que compreende: um primeiro eixo (1) que tem uma primeira extremidade (1-1) e uma segunda extremidade (1-2), e um primeiro mancal (3) que é arranjado na vizinhança da primeira extremidade (1-1), e um segundo eixo (2) que tem uma primeira extremidade (2-1) e uma segunda extremidade (2-2), e um segundo mancal (4) que é arranjado na vizinhança da segunda extremidade (2-2), e os ditos primeiro eixo (1) e segundo eixo (2) são coaxialmente arranjados de forma que a segunda extremidade (1-2) do primeiro eixo (1) fique contra a primeira extremidade (2-1) do segundo eixo (2), além do dito primeiro mancal (3) e do segundo mancal (4), para suportar o primeiro eixo (1) e o segundo eixo (2), o acoplamento do eixo compreende apenas um terceiro mancal (8) arranjado na vizinhança do ponto de acoplamento do primeiro eixo (1) e do segundo eixo (2), e o acoplamento do eixo compreende adicionalmente um acoplador (9) que recebe a segunda extremidade (1-2) do primeiro eixo (1) e a primeira extremidade (21) do segundo eixo (2) e conecta não rotativamente as mesmas uma na outra a fim de transmitir a energia entre os ditos primeiro eixo (1) e segundo eixo (2), caracterizado por haver, em uma superfície de extremidade da segunda extremidade (1-2) do primeiro eixo (1), um recesso (6), e haver uma projeção (7) que se projeta a partir da superfície de extremidade da primeira extremidade (2-1) do segundo eixo (2), a dita projeção (7) ser uma projeção axial sendo parte do segundo eixo (2), e o dito recesso (6) receber a dita projeção (7) em contato direto de forma que uma superfície lateral da projeção (7) e uma superfície lateral do recesso (6) são fixadas uma contra a outra, e em que a superfície lateral da projeção (7) ou a superfície lateral do recesso (6), ou ambas as ditas superfícies casadas, ser(em) modeladas curvas na direção axial do primeiro eixo (1) e do segundo eixo (2).1. Shaft coupling, comprising: a first shaft (1) having a first end (1-1) and a second end (1-2), and a first bearing (3) which is arranged in the vicinity of the first end (1-1), and a second shaft (2) which has a first end (2-1) and a second end (2-2), and a second bearing (4) which is arranged in the vicinity of the second end (2 -2), and said first axis (1) and second axis (2) are coaxially arranged so that the second end (1-2) of the first axis (1) lies against the first end (2-1) of the second shaft (2), in addition to said first bearing (3) and the second bearing (4), to support the first shaft (1) and the second shaft (2), the shaft coupling comprises only a third bearing (8) arranged in the vicinity of the coupling point of the first shaft (1) and the second shaft (2), and the shaft coupling further comprises a coupler (9) which receives the second end (1-2) of the first shaft (1) and the first end (21) of the second axis (2) and non-rotatingly connects them to each other in order to transmit energy between said first axis (1) and second axis (2), characterized by having, on an end surface of the second end (1-2) of the first shaft (1), a recess (6), and there is a projection (7) projecting from the end surface of the first end (2-1) of the second shaft (2 ), said projection (7) being an axial projection being part of the second axis (2), and said recess (6) receiving said projection (7) in direct contact so that a lateral surface of the projection (7) and a side surface of the recess (6) are fixed against each other, and wherein the side surface of the projection (7) or the side surface of the recess (6), or both of said mating surfaces, are shaped curved in axial direction of the first axis (1) and the second axis (2). 2. Acoplamento do eixo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito terceiro mancal (8) ser arranjado na vizinhança da segunda extremidade (1-2) do primeiro eixo (1).2. Shaft coupling according to claim 1, characterized in that said third bearing (8) is arranged in the vicinity of the second end (1-2) of the first shaft (1). 3. Acoplamento do eixo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dito terceiro mancal (8) ser arranjado na vizinhança da primeira extremidade (2-1) do segundo eixo (2).3. Shaft coupling according to claim 1, characterized in that said third bearing (8) is arranged in the vicinity of the first end (2-1) of the second shaft (2). 4. Acoplamento do eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a superfície externa da segunda extremidade (1-2) do primeiro eixo (1) ser modelada como uma contraparte da superfície interna do acoplador (9) para impedir sua rotação mútua, e a superfície externa da primeira extremidade (2-1) do segundo eixo (2) ser formada como uma contraparte para a superfície interna do acoplador (9) para impedir sua rotação mútua.4. Shaft coupling according to any one of the preceding claims, characterized in that the outer surface of the second end (1-2) of the first shaft (1) is shaped as a counterpart to the inner surface of the coupler (9) to prevent its mutual rotation, and the outer surface of the first end (2-1) of the second shaft (2) is formed as a counterpart to the inner surface of the coupler (9) to prevent their mutual rotation. 5. Acoplamento do eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o dito acoplador (9) circundar pelo menos parcialmente o primeiro eixo (1) e o segundo eixo (2).5. Shaft coupling, according to any one of the preceding claims, characterized in that said coupler (9) at least partially surrounds the first shaft (1) and the second shaft (2). 6. Acoplamento do eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o acoplamento entre o primeiro eixo (1) e o segundo eixo (2) compreender adicionalmente um primeiro anel O (10) e um segundo anel O (11) para garantir a rigidez do acoplamento do eixo.6. Shaft coupling according to any one of the preceding claims, characterized in that the coupling between the first shaft (1) and the second shaft (2) additionally comprises a first O-ring (10) and a second O-ring (11) to ensure the rigidity of the shaft coupling. 7. Acoplamento do eixo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o primeiro anel O (10) ser arranjado na vizinhança da segunda extremidade (1-2) do primeiro eixo (1) e o segundo anel O (11) ser arranjado na vizinhança da primeira extremidade (2-1) do segundo eixo (2).7. Shaft coupling according to claim 6, characterized in that the first O-ring (10) is arranged in the vicinity of the second end (1-2) of the first shaft (1) and the second O-ring (11) is arranged in the vicinity of the first end (2-1) of the second axis (2). 8. Acoplamento do eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o acoplamento do eixo compreender um anel de retenção (12) entre o primeiro eixo (1) e o segundo eixo (2).8. Shaft coupling according to any one of the preceding claims, characterized in that the shaft coupling comprises a retaining ring (12) between the first shaft (1) and the second shaft (2). 9. Acoplamento do eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o primeiro eixo (1) ser um eixo do motor e o segundo eixo (2) ser um eixo da engrenagem.9. Shaft coupling according to any one of the preceding claims, characterized in that the first shaft (1) is a motor shaft and the second shaft (2) is a gear shaft. 10. Acoplamento do eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o primeiro eixo (1) ser um eixo da engrenagem e o segundo eixo (2) ser um eixo do motor.10. Shaft coupling according to any one of the preceding claims, characterized in that the first shaft (1) is a gear shaft and the second shaft (2) is a motor shaft. 11. Acoplamento do eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a segunda extremidade (1-2) do primeiro eixo (1), a primeira extremidade (2-1) do segundo eixo (2), e a superfície interna do acoplador (9) compreenderem uma engrenagem.11. Shaft coupling according to any one of the preceding claims, characterized in that the second end (1-2) of the first shaft (1), the first end (2-1) of the second shaft (2), and the surface internal part of the coupler (9) comprise a gear.