SU607074A1 - Компенсирующа муфта - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области машиностроени  и может быть использовано лТ.л  передачи вращательного движени  и крут щего момента между валами, имеющими поперечное, угловое и продольное смещение при действии динамических нагрузок в приводе.

Известна крестова  муфта, содержаща  две полумуфты, между торцами которых перемещаетс  крестовина с торцовыми взаимно перпендикул рными гребн ми, вход щими в соответствующие пазы полумуфт, выполненна  из двух .частей с кулачками и гнездами, посредством которых они св заны между собой, причем между кулачками и стенками гнезд установлены упругие элементы, например пластинчатые пружины .

Пружины устанавливаютс  с предварительным поджатием и при нагрузке, не превышающей номинальной, lie деформируютс . Муфта при этом работает как жестка  крестова  муфта , компенсирующа  поперечные смещени  соедин емых валов за счет возвратио-поступательного движени  гребней в пазах полумуфт. При динамической нагрузке в приводе упругие элементы деформируютс , позвол   част м крестовины получить некоторый относительный поворот и осуществить упругую компенсацию динамической нагрузки.

Однако известна  муфта недостаточно надежна в работе при высоких числах оборотов в св зи с повыщенными инерционными нагрузками , создаваемыми крестовиной, центр масс которой делает за каждый оборот валов два оборота, описыва  окружность диаметра, равного удвоенному поперечному смещению валов , а также имеет ограниченную компенсирующую способность, не позвол ющую ей работать при наличии углового и, в меньщей степени , продольного смещени  валов.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности н достигаемому результату  вл етс  компенсирующа  муфта , содержаща  две полумуфты, взаимодействуюплие между собой .при помощи пальцев со сферическими головками. Отличительной особенностью муфты  вл етс  то, что в одной из полумуфт перпендикул рно ее оси щарнирно установлен валик с неподвижно закрепленными на нем пальцами со сферическими головками, взаимодействующими с диаметральным пазом на торце другой полумуфты 2. При работе муфты компенсаци  поперечного, углового и продольного смещени  соедин емых валов осуществл етс  одновременным поворотом пальцев со сферическими головками вместе с валиком относительно одной полумуфты и перемещением сферических головок.

Недостатком этой известной муфты  вл етс  ее жесткость, т. е. отсутствие упругих свойств, необходимых дл  улучшени  динамической характеристики привода.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и демпфирующей способности муфты при работе в услови х динамического нагружени  путем обеспечени  возможности компенсации тангенциальных смещений соедин емых валов.

Дл  этого в предлагаемой муфте ось выполнена в виде стакана и валика, размещенного внутри последнего и соединенного с ним несамотормоз щей резьбой, причем ось снабжена упругими элементами, предварительно лоджатыми и размещенными по обе стороны otр&зьбы , а один из пальцев соединен со стаканом, другой - с валиком.

На фиг. 1 изображена предлагаема  компенсирующа  муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - схема взаимного положени  пальцев; на фиг. 5 - то же.

Компенсирующа  муфта состоит из двух полумуфт 1 и 2, соединенных посредством пальцев 3 и 4 со сферическими головками. Пальцы 3 и 4 неподвижно укреплены на оси полумуфты 1, котора  состоит соответственно из соосно расположенных валика 5 и стакана 6, имеющих в средней части выступы с резьбой, образующие несамотормоз щую винтовую пару . Стакан 6 закрыт крыщкой 7, имеющей центральное отверстие дл  валика 5. Свободный от пальца 3 конец валика 5 входит в цилиндрическую втулку в дне стакана 6. Между дном стакана 6 и торцом выступа резьбой на валике 5, а также между крышкой 7 и другим торцом выступа с резьбой на валике 5 установлены с предварительным поджатием упругие элементы в виде, например, цилиндрических винтовых пружин 8 и 9 сжати  соответственно. Стакан 6 установлен щарнирно в ведущей полумуфте 1 и предохранен от осевого смещени  посредством стопорных шайб 10 и 11, закрепленных на полумуфтс 1. Геометрическа  ось валика 5 и стакана 6 перпендикул рна оси полумуфты 1. Сферические головки пальцев 3 и 4 охватываютс  кажда  двум  опорными щайбами 12, имеющими на торце углублени , которыми они фиксируютс  по сферическим головкам пальцев 3 и 4. Опорные шайбы вход т в диаметральный паз на торце ведомой полумуфты 2 с возможностью свободного перемещени  по стенкам паза.

Защитные ободы дл  полумуфт 1 и 2 выполнены в виде цилиндрических обечаек 13 и 14, закрепл емых на полумуфтах.

Муфта работает следующим образом.

Под воздействием окружных усилий, воспринимаемых сферическими головками пальцев 3 и 4, на коаксиально расположенных валике 5 и стакане 6 возникает момент, стрем щийс  повернуть валик 5 относительно стакана 6. Величина этого момента равна произведению окружного усили  на сферической головке пальца на рассто ние от ее центра до оси валика 5 и стакана 6.

Несамотормоз ща  резьба, соедин юща  5 валик 5 и стакан 6, преобразует момент в осевое усилие, которое воспринимаетс  одной из цилиндрических винтовых пружин 8 или 9, установленных с предварительным поджатием, равным осевому усилию, действующему на пружину при номинальной -нагрузке.

При передаче момента, не превышающего номинального значени  (фиг. 2), обладающие предварительным поджатием пружины 8 и 9 (фиг. 3) выполн ют функцию условно жестких опор, которые при отсутствии

5 перегрузки не деформируютс . Поэтому относительного поворота валика 5 и стакана 6 с пальцами 3 и 4 соответственно не происходит, и - муфта работает только как компенсирующа . Компенсаци  поперечных, угловых и продольных смещений осуществл етс  одновременным

0 поворотом пальцев 3 и 4 со сферическими головками вместе с валиком 5 и стаканом 6 относительно ведущей полумуфты 1 и поступательным перемещением сферических головок с опорными щайбами 12 в диаметральном пазу ведомой полумуфты 2.

При динамическом действии нагрузки окружные усили , воспринимаемые сферическими головками пальцев 3 и 4, соответственно крут щий момент и осевое усилие в резьбе, соедин ющей валик 5 и стакан 6, возрастают выще номинальных. Одна из пружин 8 или 9 (в зависимости от направлени  осевого УСИЛИЯ) получает дополнительное сжатие, валик 5 смещаетс  вдоль своей оси и одновременно поворачиваетс  в резьбе относительно стакана 6 на некоторый угол а. Жестко св занные с валиком 5

и стаканом 6 пальцы 3 и 4 со сферическими головками также получают относительный поворот на тот же угол а (фиг. 3, фиг. 4), что позвол ет ведомой полумуфте 2 повернутьс  относительно ведущей полумуфты 1 на соответствующий угол ф закручивани  (фиг. 5). Этим достигаетс  упруга  компенсаци  динамической нагрузки в приводе.

Величина угла (р закручивани  полумуфт 1 и 2 при действии динамической нагрузки диктуетс  соотношением диаметра окружности

центров сферических опор г,альцеБ 3 и 4, длины пальцев и величины угла относительного поворота пальцев.

Рассто ние (фиг. 4) между горизонтальными проекци ми центров сферических головок пальцев 3 и 4 составл ет

2а 21sin|,

где I - длина пальца, измеренна  от оси вращени  пальца до центра сферической го: ловки;

55а - угол поворота валика 5 относительно стакана 6.

В то же врем  (фиг. 5) имеем

а |-tg(ft

где D - диаметр окружности центров рических головок пальцев 3 и 4;

i| - угол закручивани  ведомой полумуфты 2 относительно ведущей полумуфты 1. Соетавл   полученные выражени , находим

lsin|-

откуда

г. Dto а 2агс5 п - --

26

Св зь между углом а и осевым перемещением А валика 5 вдоль стакана 6, равным дополнительной осадке пружины 8 нли 9, определ етс  соотношением

о.5И1 Sn -

сХ.5111 - ;; с1 ГС S1П-,-,

а

где S - шаг резьбы; л - число заходов.

По прекращении действи  динамической нагрузки разность осевых усилий на пружинах 8 и 9 возвращает валик 5 вдоль его оси на прежнее место - в среднее положение. Несамотормоз ща  резьба, соедин юща  валик 5 со стаканом 6, обеспечивает при этом поворот валика 5 относительно стакана б и возврат пальцев 3 и 4 в исходное положение в плоскости, проход щей через ось валика 5 и стакана 6.

Предлагаема  компенсирующа  муфта отличаетс  от известной тем, что сохран   способность компенсировать поперечные, угловые и продольные смещени  валов, присущую известной муфте, она обладает еще и упругостью, котора  допускает поворот одного вала относительно другого на некоторый угол за счет упругой деформации пружинных элементов. Это позвол ет снизить величину кратковременных перегрузок в приводе, а также устранить резонансные колебани  при периодически измен ющейс  нагрузке.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 239724, кл. F 16 D 3/06, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 244824, кл. F 16 D 3/16, 1967.

BuSA

fu. г

Vui.Z

ФшЛ

Pui.S