RU2257496C2 - Flexible coupling for shafts - Google Patents
Flexible coupling for shafts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2257496C2 RU2257496C2 RU2003108560/11A RU2003108560A RU2257496C2 RU 2257496 C2 RU2257496 C2 RU 2257496C2 RU 2003108560/11 A RU2003108560/11 A RU 2003108560/11A RU 2003108560 A RU2003108560 A RU 2003108560A RU 2257496 C2 RU2257496 C2 RU 2257496C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flanges
- coupling
- shafts
- projections
- distance
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно - к устройствам для передачи крутящих моментов, преимущественно от вала турбомашины к валу потребителя.The invention relates to mechanical engineering, and more specifically to devices for transmitting torques, mainly from a turbomachine shaft to a consumer shaft.
Известна гибкая муфта для валов, содержащая фланцы, установленные на соединяемых валах, упругий обод, состоящий из комплекта дисков, связанных с фланцами посредством расположенных в отверстиях фланцев зажимных пальцев и зафиксированных гайками, установленными на пальцах. Муфта снабжена прижимными кольцами, установленными под гайками в отверстиях фланцев с радиальным зазором от 1,5 до 2,0 мм по наружному диаметру и зафиксированными относительно пальцев в окружном направлении посредством профильного квадратного соединения [1].A known flexible coupling for shafts containing flanges mounted on the connected shafts, an elastic rim consisting of a set of disks connected to the flanges by means of clamping fingers located in the holes of the flanges and fixed by nuts installed on the fingers. The coupling is equipped with clamping rings installed under the nuts in the holes of the flanges with a radial clearance of 1.5 to 2.0 mm in outer diameter and fixed relative to the fingers in the circumferential direction by means of a square profile connection [1].
Недостатком известной конструкции является неполное использование возможности повышения надежности и ресурса гибкой муфты при закреплении фланца непосредственно на роторе турбомашины или потребителя. В известной конструкции осевые перемещения и вибрации роторов двигателя или привода демпфируются пластинами гибкой муфты без ограничений упругого перемещения пластин, что уменьшает надежность и ресурс муфты, вызывает усталостные поломки пластин муфты, особенно при больших несоосностях соединяемых агрегатов.A disadvantage of the known design is the incomplete use of the possibility of increasing the reliability and service life of the flexible coupling when fastening the flange directly to the rotor of the turbomachine or consumer. In the known construction, the axial movements and vibrations of the rotors of the motor or drive are damped by the plates of the flexible coupling without limiting the elastic movement of the plates, which reduces the reliability and service life of the coupling, causing fatigue breakdown of the coupling plates, especially with large misalignments of the connected units.
Известна также гибкая муфта для трансмиссионных систем, включающая две полумуфты, попеременно скрепленные фланцами с набором упругих металлических пластин через стяжные шайбы болтовым соединением по окружности одного диаметра, в которой пакет деталей болтового соединения первой полумуфты включает втулку с упорным болтом, причем фланец второй полумуфты размещен с заданными зазорами между стяжной шайбой и упорным болтом втулки [2].A flexible coupling for transmission systems is also known, which includes two coupling halves alternately fastened with flanges with a set of elastic metal plates through bolt washers with a bolted connection around a circle of the same diameter, in which the package of parts for the bolted connection of the first coupling includes a sleeve with a thrust bolt, the flange of the second coupling half being placed with the specified gaps between the coupling washer and the thrust bolt of the sleeve [2].
Известная конструкция относится к трансмиссионным системам вертолетов и не предусматривает возможности центрирования и жесткого крепления непосредственно на роторе турбомашины или потребителя. В известной конструкции осевые перемещения и вибрации роторов турбомашины или потребителя, при минимальном расстоянии между их торцами, также будут демпфироваться пластинами, стяжными болтами, гайками и опорными шайбами гибкой муфты без ограничений упругого перемещения пластин. Это снижает возможность их использования для передачи крутящих моментов от вала турбомашины к валу потребителя, также снижает ресурс и надежность гибкой муфты, особенно при больших несоосностях соединяемых агрегатов, больших массах роторов, а также при больших осевых перемещениях турбомашин, которые нагружают осевыми силами фланцы и пластины гибкой муфты и вызывают усталостные поломки пластин гибкой муфты.The known design relates to transmission systems of helicopters and does not provide for the possibility of centering and rigid mounting directly on the rotor of a turbomachine or consumer. In the known design, the axial movements and vibrations of the rotors of the turbomachine or consumer, with a minimum distance between their ends, will also be damped by the plates, coupling bolts, nuts and thrust washers of the flexible coupling without limiting the elastic movement of the plates. This reduces the possibility of their use for transmitting torques from the shaft of the turbomachine to the shaft of the consumer, also reduces the resource and reliability of the flexible coupling, especially with large misalignments of the connected units, large masses of rotors, as well as with large axial movements of the turbomachines, which load the flanges and plates axially flexible couplings and cause fatigue failure of the flexible coupling plates.
Известно универсальное соединение для сочленения валов, имеющих металлический входной (передающий) диск и металлический выходной (приемный) диск, связанных между собой по крайней мере одной металлической диафрагмой в виде кольца, или группы колец, группа диафрагм соединена с входным диском посредством первой группы болтов, равномерно распределенных в пары по периферии, а также с выходным диском посредством второй группы болтов, равномерно распределенных в пары по периферии, и закрепленных в периферийном направлении с болтами первой группы таким образом, что входной диск и выходной диск получаются скрепленными по крайней мере двумя параллельными диафрагмами в виде колец, расположенных в противоположных вершинах одна относительно другой на половине длины или менее между смежными болтами одной группы, болты обеих групп расположены на одной окружности, или на смежных концентрических окружностях, и диафрагмы сформированы из периферийной части между двух расположенных друг за другом болтов, соединенных с соответственными диафрагмами с втулочным соединением или посредством выемки, так что внешний край продолжается в радиальном направлении к внутренней стороне крепежного болта, находящегося между вершинами, и принадлежащего другой диафрагме [3].A universal joint is known for articulating shafts having a metal input (transmitting) disk and a metal output (receiving) disk, interconnected by at least one metal diaphragm in the form of a ring, or a group of rings, a group of diaphragms is connected to the input disk by the first group of bolts, evenly distributed in pairs on the periphery, as well as with the output disk by means of a second group of bolts evenly distributed in pairs on the periphery, and fixed in the peripheral direction with bolts of the first PPP in such a way that the input disk and the output disk are obtained by fastened by at least two parallel diaphragms in the form of rings located at opposite vertices one relative to the other at half length or less between adjacent bolts of the same group, the bolts of both groups are located on the same circle, or on adjacent concentric circles, and the diaphragms are formed from the peripheral part between two consecutive bolts connected to the respective diaphragms with a sleeve connection or through recess, so that the outer edge continues in the radial direction to the inner side of the mounting bolt located between the peaks and belonging to another diaphragm [3].
Недостатком известного соединения для валов является неполное использование возможности повышения надежности и ресурса при установке этого узла непосредственно между торцами роторов турбомашины и потребителя. В известной конструкции осевые перемещения и вибрации роторов двигателя и привода демпфируются без ограничения пластинами их осевого прогиба, что вызывает их усталостные поломки, особенно при больших несоосностях соединяемых агрегатов.A disadvantage of the known connection for shafts is the incomplete use of the possibility of increasing reliability and resource when installing this unit directly between the ends of the rotors of the turbomachine and the consumer. In the known construction, the axial displacements and vibrations of the rotors of the motor and drive are damped without restriction by the plates of their axial deflection, which causes their fatigue breakdowns, especially with large misalignments of the connected units.
Наиболее близкой к заявляемой конструкции является гибкая муфта для валов, включающая четыре фланца, попарно и попеременно скрепленные рядом упругих пластин через стяжные болты, шайбы и гайки по окружности фланцев, по краям муфты каждый из двух фланцев выполнен за одно целое со ступицей, а в средней части муфты два фланца выполнены за одно целое с общей для них ступицей, при этом между двумя фланцами ряд упругих пластин выполнен в виде отдельного узла, скрепленного полыми втулками [4].Closest to the claimed design is a flexible coupling for shafts, including four flanges, pairwise and alternately fastened by a series of elastic plates through the coupling bolts, washers and nuts around the circumference of the flanges, along the edges of the coupling each of the two flanges is made in one piece with the hub, and in the middle parts of the coupling, two flanges are made in one piece with a hub common to them, while between the two flanges a number of elastic plates are made in the form of a separate unit, fastened by hollow bushings [4].
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является то, что муфту нельзя использовать в качестве ограничителя и демпфера осевых перемещений роторов двигателя или привода, а также невозможно обеспечение монтажа гибкой муфты без подъема или перемещения двигателя или привода на фундаменте или раме при минимальных расстояниях между торцами двигателя и привода.A disadvantage of the known design adopted as a prototype is that the coupling cannot be used as a limiter and damper for the axial movements of the rotors of the engine or drive, and it is also impossible to install a flexible coupling without lifting or moving the engine or drive on the foundation or frame with minimal distances between the ends engine and drive.
Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в использовании муфты в качестве ограничителя и демпфера осевых перемещений роторов двигателя или привода, а также в уменьшении расстояния между торцами валов с размещенной между ними гибкой муфтой и в обеспечении монтажа или демонтажа гибкой муфты без подъема или перемещения двигателя или привода на фундаменте или раме.The technical problem to which the claimed invention is directed is to use the coupling as a limiter and damper for the axial movements of the rotors of the motor or drive, as well as to reduce the distance between the ends of the shafts with the flexible coupling located between them and to ensure the installation or removal of the flexible coupling without lifting or moving an engine or drive on a foundation or frame.
Сущность технического решения заключается в том, что в гибкой муфте для валов, включающей четыре фланца, попарно и попеременно скрепленные рядом упругих пластин через стяжные болты, шайбы и гайки по окружности фланцев, по краям муфты каждый из двух фланцев выполнен за одно целое со ступицей, а в средней части муфты два фланца выполнены за одно целое с общей для них ступицей, при этом между двумя фланцами ряд упругих пластин выполнен в виде отдельного узла, скрепленного полыми втулками, согласно изобретению каждый из фланцев со стороны упругих пластин содержит выступы в форме двух сегментов, при этом расстояние между каждой парой выступов на каждом из фланцев превышает максимальную высоту и диаметр полых втулок, а расстояние L между торцами выступов смежных фланцев составляет 0,05...0,55 от толщины t пакета упругих пластин при сжатии пакета осевым усилием 50...150 кгс. Фланцы содержат попеременно расположенные отверстия с возможностью прохода сквозь них головок стяжных болтов.The essence of the technical solution lies in the fact that in a flexible coupling for shafts, including four flanges, pairwise and alternately fastened by a series of elastic plates through the coupling bolts, washers and nuts along the circumference of the flanges, along the edges of the coupling each of the two flanges is made in one piece with the hub, and in the middle part of the coupling, two flanges are made integrally with a hub common to them, while between the two flanges a series of elastic plates are made in the form of a separate assembly fastened by hollow bushings, according to the invention, each of the flanges is on the elastic side their plate contains protrusions in the form of two segments, the distance between each pair of protrusions on each of the flanges exceeds the maximum height and diameter of the hollow bushings, and the distance L between the ends of the protrusions of adjacent flanges is 0.05 ... 0.55 of the thickness t of the package elastic plates during compression of the package with an axial force of 50 ... 150 kgf. The flanges contain alternately located holes with the possibility of passage through them of the heads of the coupling bolts.
Выполнение каждого из фланцев со стороны упругих пластин с выступами в форме двух сегментов, расстояния между каждой парой выступов на каждом из фланцев, превышающего максимальную высоту и диаметр полых втулок, а расстояния L между торцами выступов смежных фланцев, составляющего 0,05...0,55 от толщины t пакета упругих пластин при сжатии пакета осевым усилием 50...150 кгс, позволяет использовать муфту в качестве демпфера и ограничителя осевых перемещений роторов двигателя или привода, уменьшить расстояние между торцами валов, между которыми размещена гибкая муфта, а также обеспечить монтаж или демонтаж гибкой муфты без подъема и перемещения двигателя или привода на фундаменте или раме.The execution of each of the flanges on the side of elastic plates with protrusions in the form of two segments, the distance between each pair of protrusions on each of the flanges, exceeding the maximum height and diameter of the hollow bushings, and the distance L between the ends of the protrusions of adjacent flanges is 0.05 ... 0 , 55 from the thickness t of the package of elastic plates when compressing the package with an axial force of 50 ... 150 kgf, allows you to use the coupling as a damper and limiter of axial movements of the rotors of the motor or drive, reduce the distance between the ends of the shafts between which the size A flexible coupling, as well as to provide installation or dismantling of a flexible coupling without lifting and moving the motor or drive on the foundation or frame.
Выполнение фланцев с попеременно расположенными отверстиями, с возможностью прохода сквозь них головок стяжных болтов, дополнительно уменьшает осевые габариты муфты и расстояние между торцами валов турбомашины и потребителя.The implementation of the flanges with alternately located holes, with the possibility of passage through them of the heads of the coupling bolts, further reduces the axial dimensions of the coupling and the distance between the ends of the shafts of the turbomachine and the consumer.
На фиг.1 изображена гибкая муфта для валов в разрезе.Figure 1 shows a flexible coupling for shafts in section.
На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 поперек муфты и первого ряда упругих пластин.Figure 2 - section aa in figure 1 across the coupling and the first row of elastic plates.
На фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1 поперек муфты и второго ряда упругих пластин.Figure 3 is a section bB in figure 1 across the coupling and the second row of elastic plates.
Гибкая муфта для валов включает четыре фланца 1, 2, 3, 4, попарно и попеременно скрепленных рядом упругих пластин 5 и 6 через стяжные болты 7, 8, шайбы 9, 10 и гайки 11 по окружности фланцев. По краям 12, 13 муфты фланец 1 выполнен за одно целое со ступицей 14, а фланец 4 выполнен за одно целое со ступицей 15. В средней части муфты фланцы 2 и 3 выполнены за одно целое с общей для них ступицей 16. Между двумя фланцами 1 и 2, а также между двумя фланцами 3 и 4 ряд упругих пластин 5 и 6 выполнен в виде отдельного узла 17 и, соответственно, 18, скрепленного полыми втулками 19, 20, при этом втулки 19 развальцованы по краям и образуют отдельные узлы скрепленных упругих пластин. Каждый из фланцев 1, 2, 3, 4 со стороны упругих пластин 5 и 6 содержит выступы 21, 22, 23, 24 в форме сегментов. Расстояние 25 и 26 между каждой парой выступов 21, 22 и 23, 24 на каждом фланце 1, 2, 3, 4 превышает максимальную высоту 27 втулок 19 и диаметр 28 втулок 20, т.е. их максимальные габариты в собранном узле. Расстояние 29 (L) между торцами 30, 31 выступов 21, 22 фланцев 1,2 и расстояние 32 (L) между торцами 33, 34 выступов 23, 24 фланцев 3, 4 составляет 0,05...0,55 от толщины 35 (t) пакета упругих пластин 5 или 6 при сжатии пакета осевым усилием 50...150 кгс. Фланцы 1, 2, а также фланцы 3, 4 выполнены с попеременно расположенными отверстиями 36 с возможностью прохода сквозь них головок 37 стяжных болтов 7, 8. Кроме того, на фиг.1: поз.38 - ось вращения гибкой муфты, поз.39 - болты крепления фланца 1 со ступицей 14 и фланца 4 со ступицей 15 к торцам валов турбомашины и потребителя.A flexible coupling for shafts includes four flanges 1, 2, 3, 4, pairwise and alternately fastened by a number of elastic plates 5 and 6 through the coupling bolts 7, 8, washers 9, 10 and nuts 11 around the circumference of the flanges. Along the edges 12, 13 of the coupling, the flange 1 is made integrally with the hub 14, and the flange 4 is made integrally with the hub 15. In the middle part of the coupling, the flanges 2 and 3 are made integrally with the hub 16 for them. Between the two flanges 1 and 2, and also between two flanges 3 and 4, the row of elastic plates 5 and 6 is made in the form of a separate unit 17 and, respectively, 18, fastened by hollow bushings 19, 20, while the bushings 19 are flared along the edges and form separate nodes of the fastened elastic plates . Each of the flanges 1, 2, 3, 4 from the side of the elastic plates 5 and 6 contains
Упругая муфта для валов работает следующим образом. Крутящий момент передается на ступицу 15, фланец 4, штифты (не показаны) и болты 39. От фланца 4 крутящий момент передается рядом упругих пластин 6 через стяжные болты 7, 8, шайбы 9, 10 и гайки 11 по окружности фланцев. При этом для исключения контакта прижимных колец 9, 10 с фланцами 4, 3, 2, 1 между ними выполнен определенный радиальный зазор. В случае поломки упругих пластин 5, 6 происходит смещение прижимных колец 9, 10 на величину радиального зазора между фланцами 1, 2, 3, 4 и прижимными кольцами 9, 10. При сжатии пакета осевым усилием (вдоль оси 38) от перемещения роторов турбомашины или потребителя происходит взаимная упругая деформация пакетов упругих пластин 5, 6 до упора торцов 30, 31 выступов 21, 22, а также торцов 33, 34 выступов 23, 24 фланцев 1, 2, 3, 4 друг в друга, что ограничивает осевые перемещения роторов турбомашины и потребителя и предотвращает усталостную поломку упругих пластин. При сборке или демонтаже габаритные размеры: длина втулок 19 и диаметр втулок 20 меньше расстояния 25, 26 между выступами 21 и 22, 23 и 24, при этом отверстия 36 во фланцах 1, 2, 3, 4 позволяют проходить сквозь них головкам 37 болтов 7, 8 (при развороте муфт в окружном направлении), что уменьшает осевые габариты муфты и дает возможность снятия гибкой муфты без подъема и смещения турбомашины или полезной нагрузки.An elastic coupling for shafts operates as follows. Torque is transmitted to the hub 15, flange 4, pins (not shown) and bolts 39. From flange 4, torque is transmitted by a series of elastic plates 6 through the coupling bolts 7, 8, washers 9, 10 and nuts 11 around the circumference of the flanges. Moreover, to prevent contact of the clamping rings 9, 10 with the flanges 4, 3, 2, 1, a certain radial clearance is made between them. In the event of a breakdown of the elastic plates 5, 6, the pressure rings 9, 10 are displaced by the radial clearance between the flanges 1, 2, 3, 4 and the pressure rings 9, 10. When the package is compressed by axial force (along axis 38) from moving the turbomachine rotors or the consumer there is a mutual elastic deformation of the packages of elastic plates 5, 6 until the end faces 30, 31 of the
Источники информацииSources of information
1. RU, патент №2087768, F 16 D 3/78, 1997 г.1. RU, patent No. 2087768, F 16 D 3/78, 1997
2. RU, патент №2153607, F 16 D 3/56, 2000 г.2. RU, patent No. 2153607, F 16 D 3/56, 2000
3. GB, патент №2192969, F 16 D 3/56, 1988 г.3. GB, patent No. 2192969, F 16 D 3/56, 1988
4. DE, патент №4016235, F 16 D 3/78, 1991 г. - прототип.4. DE, patent No. 4016235, F 16 D 3/78, 1991 - prototype.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003108560/11A RU2257496C2 (en) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Flexible coupling for shafts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003108560/11A RU2257496C2 (en) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Flexible coupling for shafts |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003108560A RU2003108560A (en) | 2004-12-27 |
| RU2257496C2 true RU2257496C2 (en) | 2005-07-27 |
Family
ID=35843723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003108560/11A RU2257496C2 (en) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Flexible coupling for shafts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2257496C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445525C1 (en) * | 2010-10-18 | 2012-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное объединение "XXI век" | Compensation coupling |
| RU2449186C1 (en) * | 2011-03-02 | 2012-04-27 | Владимир Дмитриевич Анохин | Coupling |
| RU2453745C1 (en) * | 2011-03-02 | 2012-06-20 | Владимир Дмитриевич Анохин | Plate clutch |
-
2003
- 2003-03-27 RU RU2003108560/11A patent/RU2257496C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445525C1 (en) * | 2010-10-18 | 2012-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное объединение "XXI век" | Compensation coupling |
| RU2449186C1 (en) * | 2011-03-02 | 2012-04-27 | Владимир Дмитриевич Анохин | Coupling |
| RU2453745C1 (en) * | 2011-03-02 | 2012-06-20 | Владимир Дмитриевич Анохин | Plate clutch |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1076376A (en) | Back-up torque transmitting structure | |
| US3759063A (en) | Laminated diaphragm couplings | |
| SU1393320A3 (en) | Elastic coupling for connecting shafts | |
| US5788026A (en) | Brake disc assembly for a rotational body | |
| CN104776128B (en) | Engine system having torsional coupling with thin link plate flywheel | |
| US5219314A (en) | Flexible driving transmitting coupling | |
| KR101690800B1 (en) | Rotation clutch and drive device equipped with it | |
| US2883839A (en) | Flexible drive shaft | |
| JPS6249493B2 (en) | ||
| US6224487B1 (en) | Two stage torsional vibration damper | |
| GB2213558A (en) | A torsion damping device of large angular displacement | |
| JP7374336B2 (en) | Compact torque converter assembly for hybrid modules | |
| US6131477A (en) | Drive gear having an internal flexible coupling | |
| US4976656A (en) | Automobile, and corresponding hydrokinetic coupling apparatus | |
| US7959512B2 (en) | Flexible disk, a flexible coupling provided with such a flexible disk, a mounting flange provided with such a flexible coupling, and a transmission shaft fitted with such a mounting flange | |
| RU2257496C2 (en) | Flexible coupling for shafts | |
| US5105681A (en) | Damped flywheel for an automotive transmission | |
| EP0037359B2 (en) | Flexible torque transmitting coupling and method of disassembling the coupling | |
| WO1992001873A1 (en) | Diaphragm pack coupling with integral fillers | |
| GB2238101A (en) | Highly resilient shaft coupling | |
| US10563723B2 (en) | Integrated slip clutch with drive plate for dry damper applications | |
| CN110094429B (en) | Plate clutch with improved axial deflection stop and industrial application | |
| EP2636845A2 (en) | Compressor/turbine rotor-torque transmission through hybrid drive | |
| RU2274779C2 (en) | Shaft flexible coupling | |
| EP0218378B1 (en) | A flexible shaft-coupling device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090328 |