Упругая муфта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11 5800 51)5 Р 16 Р 3/56 ЕН ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ РИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБ(57) Изобретение относится к машиностроению и может использоваться во всех отраслях народного хозяйства для соединениявалов и механизмов в условиях динамических нагрузок. Цель изобретения - повышение надежности и срока службы муфтыпутем расширения участка квазинулевойжесткости и придания муфте после этогоучастка упругих свойств с устойчивойупругой характеристикой. Упругая муфта состоит из двух полумуфт 1 и 2, связанныхосновными и дополнительными соединительными звеньями. Основные соединительныезвенья состоят из опорных элементов 3 и 7, шарнирно закрепленных на полумуфтах, связанных пружинами 5 и 8. Пружины 8 расположены с зазором Л 1 относительно опорных элементов 3, На опорных элементах 3 и 7 имеются цилиндрические пальцы 4 и 6. Дополнительные соединительные элементы состоят из опорных элементов 10 и 11, шарнирно установленных на полумуфтах. На опорных элементах 10 и 11 имеются цилиндрические пальцы 12 и 13. На пальце 12 закреплена пружина 4. Между свободным концом пружины 14 и опорным элементом 10 имеется зазор Л. При превышении крутящего момента полумуфтасмещается относительно полумуфты 2 в окружном направлении, При Л=О в работу вступают пружины 8.При Л=О в работу вступают пружины 14.Муфта выполнена так, что пальцы 4 и 6, Ж 12 и 13 не вступают в контакт друг с дру-,р гом. Пальцы 4 и 6, 12 и 13 не являются Ъ/Ф ограничителями сжатия пружин. 2 ил.35 40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению и может использоваться во всех отраслях народного хозяйства для соединения валов и механизмов для снижения динамических нагрузок и повышения надежности и срока службы привода.Цель изобретения - повышение надежности и долговечности привода.На фиг, 1 изображено конструктивное выполнение предлагаемой муфты; на фиг. 2 графическое изображение упругой характер ист ики м уфты.Упругая муфта состоит из наружной полумуфты 1 и концентрично установленной ей внутренней полумуфты 2, связанных соединительными звеньями. Основные соединительные звенья состоят из опорных элементов 3, шарнирно закрепленных на внутренней полумуфте 2, имеющих цилиндрические пальцы 4, на которых одним концом закреплены пружины 5 сжатия. Другим концом пружины 5 закреплены на пальцах б опорных элементов 7, шарнирно установленных на другой полумуфте 1. На опорных элементах 7 также закреплены пружины 8, которые скользят по цилиндрическим втулкам 9, жестко закрепленным на опорных элементах 3. Между свободным концом пружины 8 и опорными элементами 3 имеется зазор Ль Пружины 5 и 8 образуют один блок пружин. Муфта выполнена таким образом, что пальцы 4 и 6 при ее работе не вступают в контакт, т. е, не выполняют функцию ограничителей. Дополнительные соединительные элементы состоят из опорных элементов 10, шарнирно установленных на полумуфте 2, и опорных элементов 11, шарнирно установленных на полумуфте 1. На опорных элементах 10 и 11 имеются цилиндрические пальцы 12 и 13. На г,альце2 закреплена пружина 14, второй конец которой может свободно перемещаться вдоль пальца 13. Между свободным концом пружины 14 и опорным элементом 10 имеется зазор Л. При Л=О в работу вступает пружина 14, Муфта выполнена таким образом, что пальцы 12 и 13 не контактируют между собой во время работы, т, е, всегда зазор Л 8)0, и пальцы 12 и 13 не являются ограничителями.Таким образом, муфта содержит пары соединительных звеньев, состоящих из основных и дополнительных, Таких пар может быть несколько а=2,3,4 Минимальное число пар п=2, На фиг. 1 изображена муфта, имеющая четыре пары соединительных элементов и=4 (изображена одна пара, а вместо остальных указаны осн).Оси шарниров пальцев основных и дополнительных соединительных звеньев смещены относительно друг друга в окружном направлении, причем величина окружного 5 10 15 20 25 30 смещения у осей шарниров пальцев дополнительных соединительных элементов больше, чем величина смещения у осей шарниров пальцев основных соединительных звеньев.Муфта работает следующим образом.При приложении к полумуфте 1 вращающего момента М(фиг. 1) за счет податливости пружин 5 угол у уменьшается относительно полумуфты 2 на угол О относительного поворота полумуфт, равныйО=у - уьогде у=у(0) - значение угла у, при котором деформация пружин 5 равна нулю.Упругий момент М, возникающий на полу- муфтах под действием йружин 5 М =М 8, имеет характер полуволны синусоиды и изменяется по кривой ОАМ (фиг. 2). В точке А упругий момент М=М 4 достигает максимального значения М после которого участок АФ упругой характеристики является неустойчивым. В муфте в точке А (фиг. 2), т. е, при О=о зазор Л становится Л=О и в работу вступают пружины 8. Обозначают через М 8 упругий момент на полумуфтах, создаваемый пружинами 8. Тогда при д)д т, е. после точки А (фиг. 2), упругий момент на полу- муфтах Мц=Му 8+Мд 8,а жесткость Смуфты( МУ ( М 5+М 8)ДЬКогда угол д достигает значения д= =д,+до (фиг. 2), момент М 8=0, т, е. в точке В М=МУ 8=Мо.Обозначают осредненную жесткость на участке ОА через С, а на участке АВ - Со. За счет податливости пружин 8 упругий момент Мна участке АВ изменяется в малых пределах, т. е. жесткость весьма мала - квазинулевая.Длина пружины 14 выбирается таким образом, что при О=о,+До становится зазор Л=О, т. е. в точке В в работу вступают пружины 14, которые создают на полу- муфтах упругий момент М 4, а общий моментМу=Му 8+ Му 8+ Му 4За счет жесткости пружин 14 можно обеспечить на участке (фиг. 2) среднюю жесткость ССо. На фиг. 2 пунктирными линиями показаны линеаризованные участки ОА, АВ, ВО.По мере роста угла д относительного поворота полумуфт углы у и у уменьшаются, Чем меньше угол уцоь тем меньше интервалы о, и оо. Поэтому невыгодно выбирать малые значения у (О). То же самое относится к углу у,. Но кроме того, при уменьшении уо происходит выбор зазора Л. Поэтому для увеличения интервала д (фиг, 2) угол у(0) следует выбиратьбольше у (О).В предлагаемой муфте после участка квазинулевой жесткости в работу вступают1580071 Формула изобретения Му Фиг.З Составитель И. ШестаковаРедактор О. Головач Техред А. Кравчук Корректор С. ЧерниЗаказ 998 Тираж 539 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям в открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 5пружины, что делает муфту податливой, и это способствует снижению динамических нагрузок и является одним из достоинств.Проведенные теоретические исследования динамики одномассовой динамической модели с данной муфтой и линеаризованной по участкам ее упругой характеристикой при С=С показали, что при скачкообразном приложении нагрузки Мкоэффициент динамичности К, по возмущению М, при определенных значениях участка до квазинулевой жесткости и величины Со может быть Кд - 1.Таким образом, предлагаемая муфта за счет расширения участка квазинулевой жесткости снижает динамические нагрузки, что приводит к повышению надежности и долговечности привода.В предлагаемой муфте жесткость муфты от пружин 5 на участке Лй (фиг. 2) отрицательна, а от пружин 8 - положительна, что дает возможность при суммировании получить участок малой квазинулевой жесткости.Снабжение муфты дополнительными пружинами и дополнительными соединительными элементами позволяет снизить динамические нагрузки и повысить надежность и срок службы привода. Упругая муфта, содержащая две концентрично установленные полумуфты, свя занные соединительными звеньями в видепальцев с опорными элементами, шарнирно установленных на обращенных одна к другой поверхностях полумуфт со смещением осей шарниров в окружном направлении один относительно другого и пружин, установленных на пальцах, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и срока службы путем расширения участка квазинулевой жесткости, она снабжена дополнительными пружинами и дополнительными соединитель ными звеньями, дополнительные пружины установлены концентрично пружинам основных соединительных звеньев, причем величина окружного смещения осей шарниров пальцев дополнительных соединительных звеньев больше, чем величина смещения осей шарниров пальцев основных соединительных звеньев, а дополнительные пружины и пружины дополнительных соединительных звеньев расположены с зазором по отношению к опорным элементам пальцев, установленных 25 на внутренней полумуфте.