RU2510470C1

RU2510470C1 - Resilient safety clutch

Info

Publication number: RU2510470C1
Application number: RU2012144764/11A
Authority: RU
Inventors: Виталий Анатолиевич Белков; Федор Иванович Крылосов; Софья Юрьевна Старенькая
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2014-03-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: proposed clutch comprises drive half-coupling 1 and drive half-coupling 4. Two wavy springs 2 and 3 are arranged coaxially between said half-couplings 1 and 4. Ridges of said wavy springs are aligned to make mirror axes aligned. Drive half-coupling 1 has grooves to accommodate ridges of outer wavy spring 2. Driven half-coupling 4 has grooves to accommodate ridges of inner wavy spring 3. Shapes of grooves at both half-coupling are similar to recesses and ridges of wavy springs 2 and 3.

EFFECT: accurate adjustment of maximum torque, compensation for skew and displacement of axes.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к упругим муфтам, и может быть использовано для передачи заданных крутящих моментов, соединения несоосных валов и снижения пульсаций крутящего момента.The invention relates to mechanical engineering, in particular to elastic couplings, and can be used to transmit specified torques, connect misaligned shafts and reduce ripple torque.

Известна конструкция упругой муфты, содержащая две полумуфты, ведущую и ведомую, и расположенные между ними криволинейные пружины. Ведущая полумуфта выполнена с пазами, в которых размещены гребни криволинейных пружин, а ведомая полумуфта выполнена с пазами, в которых расположены впадины криволинейных пружин. Размеры пружин выбираются из расчета передачи требуемого крутящего момента. Эта муфта отличается относительной простотой изготовления и малыми габаритами (см. B.C. Поляков, И.Д. Барбаш, Муфты. Конструкция и расчет, Изд. 4-е, перераб. и доп. Л.: Машиностроение, 1973, с.336, ил.).A known design of an elastic coupling comprising two coupling halves, a driving and a driven one, and curved springs located between them. The leading coupling half is made with grooves in which the ridges of the curved springs are located, and the driven coupling coupling is made with grooves in which the hollows of the curved springs are located. The dimensions of the springs are selected based on the transmission of the required torque. This coupling is characterized by relative ease of manufacture and small dimensions (see BC Polyakov, I.D. Barbash, Couplings. Design and Calculation, 4th Edition, revised and additional L .: Mashinostroenie, 1973, p.336, ill .).

Недостатком известной упругой муфты является то, что при ударных нагрузках поверхности выступов полумуфт касаются друг друга, и муфта становится жесткой.A disadvantage of the known elastic coupling is that under shock loads, the surfaces of the protrusions of the coupling halves touch each other, and the coupling becomes stiff.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является муфта, содержащая две полумуфты, ведущую и ведомую, и расположенные между ними волнистую пружину и шарики (соединительные элементы). Ведущая полумуфта выполнена с пазами, в которых размещены гребни наружной волнистой пружины. Ведомая полумуфта выполнена с соединительными элементами-шариками. Впадины волнистой пружины расположены на выступающих над ведомой полумуфтой частями соединительных элементах - шариках.Closest to the proposed invention is a coupling containing two coupling halves, leading and driven, and a wave spring and balls (connecting elements) located between them. The leading coupling half is made with grooves in which the ridges of the external wave spring are placed. The driven coupling half is made with connecting elements-balls. The troughs of the wave spring are located on the parts protruding above the driven half-coupling by the connecting elements - balls.

При превышении номинального крутящего момента шарики деформируют впадины волнистой пружины, тем самым позволяя обеим полумуфтам проворачиваться относительно друг друга. Широко применяется в ручном механическом оборудовании (ударная дрель, отбойный молоток и др.) предохранительная муфта (фиг.1) (см. Патент USA, №GB 2 321 089 A).When the nominal torque is exceeded, the balls deform the troughs of the wave spring, thereby allowing both coupling halves to rotate relative to each other. It is widely used in manual mechanical equipment (impact drill, jackhammer, etc.) safety clutch (figure 1) (see USA patent, No. GB 2 321 089 A).

Недостатками известной муфты является необходимость соблюдения высоких требований к перекосу и смещению осей соединяемых валов для достижения компактности технического устройства, большое количество промежуточных элементов муфты.The disadvantages of the known coupling is the need to comply with high requirements for the skew and displacement of the axes of the connected shafts to achieve compactness of the technical device, a large number of intermediate elements of the coupling.

Предлагаемое изобретение направлено на расширение области применения упругих муфт.The present invention is aimed at expanding the scope of elastic couplings.

Технический результат заключается в увеличении точности настройки максимального крутящего момента, а также компенсации большего перекоса и смещения осей соединяемых валов.The technical result consists in increasing the accuracy of tuning the maximum torque, as well as compensating for greater skew and displacement of the axes of the connected shafts.

Технический результат достигается тем, что упругая предохранительная муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты и расположенные коаксиально между ними, по меньшей мере, две волнистые пружины, гребни которых совмещены таким образом, что оси симметрии соответствующих гребней пружин совпадают, ведущая полумуфта выполнена с пазами, в которых размещены гребни наружной волнистой пружины, а ведомая полумуфта выполнена с пазами, в которых расположены впадины внутренней волнистой пружины.The technical result is achieved by the fact that the elastic safety clutch comprises a leading and a driven half coupling and at least two wavy springs located coaxially between them, the ridges of which are aligned so that the axis of symmetry of the corresponding spring ridges coincide, the leading half coupling is made with grooves in which ridges of the external wave spring are placed, and the driven half-coupling is made with grooves in which the hollows of the internal wave spring are located.

В частном случае каждая волнистая пружина может быть выполнена наборной из нескольких соосных кольцевых элементов.In the particular case, each wave spring can be made stacked from several coaxial annular elements.

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг.2), где:The invention is illustrated in the drawing (figure 2), where:

1 - ведущая полумуфта;1 - leading coupling half;

2 - наружная волнистая пружина;2 - external wave spring;

3 - внутренняя волнистая пружина;3 - internal wave spring;

4 - ведомая полумуфта.4 - driven half coupling.

Упругая предохранительная муфта (фиг.2) содержит ведущую полумуфту 1 и ведомую полумуфту 4. Между полумуфтами 1, 4 коаксиально расположены две волнистые пружины (ВП) 2, 3. Гребни волнистых пружин 2, 3 совмещены таким образом, что оси симметрии соответствующих гребней совпадают. Ведущая полумуфта 1 выполнена с пазами, в которых размещены гребни наружной волнистой пружины 2. А ведомая полумуфта 4 выполнена с пазами (фиг.2), в которых расположены впадины внутренней волнистой пружины 3. Формы пазов на полумуфтах 1, 4 подобны впадинам и гребням волнистых пружин 2, 3.The elastic safety clutch (Fig. 2) contains a leading coupling half 1 and a driven coupling half 4. Between the coupling halves 1, 4 two wave springs (VP) 2, 3 are coaxially located. The ridges of the wave springs 2, 3 are aligned so that the axis of symmetry of the corresponding ridges coincide . The leading coupling half 1 is made with grooves in which the ridges of the external wave spring 2 are placed. And the driven coupling half 4 is made with grooves (Fig. 2) in which the hollows of the internal wave spring 3 are located. springs 2, 3.

Применение двух ВП позволяет увеличить точность настройки максимального крутящего момента, компенсировать больший перекос и смещение осей соединяемых валов.The use of two VP allows you to increase the accuracy of setting the maximum torque, compensate for the greater skew and displacement of the axes of the connected shafts.

Для увеличения возможностей компенсации большего перекоса и смещения осей полумуфт, ВП, как внешние, так и внутренние, могут выполняться наборными из нескольких кольцевых элементов ВП (фиг.3).To increase the ability to compensate for the greater skew and displacement of the axes of the coupling halves, VP, both external and internal, can be made of several ring elements of the VP (Fig.3).

Упругая предохранительная муфта работает следующим образом.The elastic safety clutch operates as follows.

При вращении ведущей полумуфты 1 выступы, расположенные по всей ее окружности, давят на гребни верхней волнистой пружины 2, которые передают момент вращения гребням нижней волнистой пружины 3, впадины которой передают момент вращения на пазы ведомой полумуфты 4.When the leading half coupling 1 rotates, the protrusions located around its circumference press against the ridges of the upper wave spring 2, which transmit the moment of rotation to the ridges of the lower wave spring 3, the troughs of which transmit the moment of rotation to the grooves of the driven half coupling 4.

При перегрузке волнистые пружины деформируются, полумуфта 1 начинает проскальзывать относительно полумуфты 4, уменьшается высота волнистых пружин 2, 3 и, при достижении высоты пружин критического значения, полумуфты выходят из зацепления.When overloaded, the wave springs are deformed, the coupling half 1 begins to slip relative to the coupling half 4, the height of the wave spring 2, 3 decreases and, when the spring height reaches a critical value, the coupling half disengages.

При работе муфты происходит равномерное распределение передаваемого усилия на все гребни волнистых пружин 2, 3 благодаря упругим свойствам материала пружин 2, 3, что делает возможным снижение пульсации крутящего момента от привода, компенсацию смещения и перекоса осей соединяемых валов за счет упругих свойств материала пружин 2,3.During the operation of the clutch, a uniform distribution of the transmitted force to all ridges of the wave springs 2, 3 occurs due to the elastic properties of the material of the springs 2, 3, which makes it possible to reduce the ripple of the torque from the drive, compensate for the displacement and skew of the axes of the connected shafts due to the elastic properties of the material of the springs 2, 3.

Регулирование максимального крутящего момента упругой предохранительной муфты производится расчетом и подбором жесткости пружин 2, 3 и радиального зазора Н между полумуфтами 2, 3 в пределах прочностных свойств деталей технического устройства, в котором используется муфта.The maximum torque of the elastic safety coupling is regulated by calculating and selecting the stiffness of the springs 2, 3 and the radial clearance H between the coupling halves 2, 3 within the strength properties of the parts of the technical device in which the coupling is used.

Поскольку работа муфты основана на упругих свойствах материала волнистых пружин 2, 3 и отсутствии смазочного материала между элементами муфты, областью применения заявляемого устройства может быть медицинская, пищевая, химическая промышленность, точное машиностроение.Since the operation of the coupling is based on the elastic properties of the material of the wave springs 2, 3 and the absence of lubricant between the elements of the coupling, the scope of the claimed device can be medical, food, chemical industry, precision engineering.

Таким образом, предлагаемая упругая предохранительная муфта расширяет области применения упругих муфт.Thus, the proposed elastic safety clutch extends the application of elastic couplings.

Claims

1. Упругая предохранительная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты и расположенные коаксиально между ними, по меньшей мере, две волнистые пружины, гребни которых совмещены таким образом, что оси симметрии соответствующих гребней пружин совпадают, ведущая полумуфта выполнена с пазами, в которых размещены гребни наружной волнистой пружины, а ведомая полумуфта выполнена с пазами, в которых расположены впадины внутренней волнистой пружины.1. An elastic safety clutch comprising at least two wave springs coaxially located between the driving and driven halves and coaxially between them, the ridges of which are aligned in such a way that the axis of symmetry of the corresponding spring ridges coincide, the leading coupling half is made with grooves in which the outer ridges are located a wave spring, and the driven coupling half is made with grooves in which the hollows of the internal wave spring are located.

2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что каждая волнистая пружина выполнена наборной из нескольких соосных кольцевых элементов. 2. The clutch according to claim 1, characterized in that each wave spring is made up of several coaxial ring elements.