Упругая муфта

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи крутящего момента при повышенных динамических нагрузках.По основному авт. св.566041 известна упругая муфта, содержащая ведущий иведомый валы, взаимодействующие черезсолнечную шестерню, сателлиты и эпициклическую шестерню, а также упругий элемент, шарнирно соединенный одним концомс неподвижной рамой, при этом эпициклическая шестерня установлена с возможностью поворота и снабжена закрепленным наней рычагом, шарнирно соединенным с другим концом упругого элемента 11.Недостаток данной муфты заключается втом, что в ней не обеспечивается регулирование упругой характеристики в зависимости от изменяемой величины передаваемогокрутящего момента, Линейность характеристики такой муфты значительно снижает надежность работы муфты при изменении крутящего момента, так как при этом возможнорезкое повышение динамических нагрузок вприводе.Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения автоматическогорегулирования упругой характеристики муфты.Поставленная цель достигается тем, чтоупругая муфта снабжена регулятором, выполненным в виде тяги и шарнирно установленного на неподвижной раме двуплечего рычага, шарнирно соединенного одним концомс упругим элементом, а другим - с рычагомэпициклической шестерни посредством тяги,длина которой определяется соотношением)а- (к- г),где 8 - длина тяги;- расстояние между осями эпициклической шестерни и двуплечегорычага;К - расстояние от оси эпициклическойшестерни до оси рычага;" - длина плеча двуплечего рычага,На фиг.изображена упругая муфта,общий вид; на фиг. 2 - схема работы регулятора муфты при изменении передаваемогокрутящего момента; на фиг, 3 - графикизависимости М(ф - упругой характеристики муфты, Гр(р) - изменения упругого усилия упругого элемента от угла р Н(у) - изменения плеча приложения упругого усилияот угла р (р - угол поворота эпициклической шестерни, М - номинальный крутящиймомент).Упругая муфта содержит ведущую солнечную, шестерню 1, сцепленную через сателлиты 2 с эпициклической шестерней 3, снабженной рычагом 4, и водило 5, сочлененноес ведомым валом 6, а также упругий элемент7 и регулятор, который имеет шарнирно закрепленный на неподвижной раме 8 двуплечий рычаг 9 и тягу 10 (фиг. 1). Тяга 10 иПри увеличении крутящего момента М))Мн (пусковой режим работы, крутильные колебания, и т. д.) реактивный момент на эпициклической шестерне 3 также возрастает и посредством рычага 4 воздействует на упругий элемент 7 и жесткую тягу 10. Тре угольник АВС, реагируя на возмущение, деформируется, в результате чего вершина А перемещается по траектории 1. по часовой стрелке, а вершины В и С - по траектории . против часовой стрелки. В результате этого происходит поворот упругого элемента 7, который влечет уменьшение плеча приложения упругого усилия Е (фиг, 2 и фиг. 3), Поворот эпициклическои шестерни 3 происходит до тех пор, пока момент сопротивления треугольника АВС, пропорциональный 50 произведению упругого усилия Г элемента 7 на плечо его приложения Н, не изменится настолько, чтобы уравновесить реактивный от передаваемого крутящего момент.Таким образом, М = Гщ, (ч,Н - Упругая характеристика предлагаемой муфты.55 В силу того, что она определяется как произведение функции монотонно возрастающей Рр(р) на функцию монотонно убывающую Н(р), она существенно нелинейна и имеет 5 10 15 20 25 30 упругий элемент 7 образуют совместно с двупленим рычагом 9 треугольник, вершины которого обозначены буквами А, В, С, причем в вершине А шарнирно соединены тяга 10 и упругий элемент 7 с рычагом 4, в вершине В - тяга 10 с одним плечом двуплечего рычага 9, а в вершине С - упругий элемент 3 с другим плечом двуплечего рычага 9. Направление перемещения эпициклической шестерни 3 обозначено стрелкой К, а траектория перемещения точек А, В и С - соответственно кривыми 1. и ЫНазначение регулятора заключается в реакции его на переменную составляющую крутящего момента путем деформации треугольника АВС, в результате чего осуществляется автоматический переход на более податливый участок упругой характеристики муфты.Работа предла гаемой муфты осуществляется следующим образом.Крутящий момент передается через ведущую солнечную шестерню 1, сателлиты 2 водилу 5, связанному с ведомым валом 6. Эпициклическая шестерня 3 установлена с возможностью поворота и при вращении солнечной шестерни 1 по часовой стрелке нагружена реактивным моментом от передаваемого крутящего момента в направлении стрелки К. Под действием окружного усилия от реактивного момента эпициклическая шестерня 3 с рычагом 4 поворачивается на некоторый угол ротносительно исходного положения (фиг, 2), соответствующий на упругой характеристике номинальному крутящему моменту Мн (фиг. 3)1139923 фиг,точку максимума (фиг. 3), которой соответствует ф".Участок упругой характеристики от точки 1(до точки ф служит для защиты привода от динамических нагрузок, где значительное приращение относительного угла поворота эпициклической шестерни 3 происходит с малым приращением крутящего момента, а следовательно, жесткость с = ЙМЯстремится к минимальному значению. Переход муфты на участок упругой характеристики с минимальной жесткостью осуществляется благодаря регулятору.В окрестности точки(фиг. 3) регулятор работает неустойчиво, в результате чего может произойти переход в новое положение устойчивого равновесия (фиг. 3, обозначено штриховой линией), из которого его можно вывести при М(Мв только приложением усилий извне, что нерационально. Для обеспечения устойчивой работы ретулятора, а следовательно, и всей муфты дли. на жесткой тяги АВ должна быть больше отрезка МР, лежащего на линии 010 г, соединяющей оси вращения эпициклической шестерни 3 и двуплечего рычага 9, отсекаемого траекториями 11 и 1.г. В этом случае точка А тяги 10 не может переместиться по траектории 11 за точку И, которая определяет границу зоны устойчивой работы регулятора, Переход точки А тяги 10 за точку М может произойти только в случае схода точки В тяги 10 с траектории 1., что исключено. На,фиг. 3 приведена упругая характеристика муфты, в которой для регулятора выполняется приведенное условие.Условие устойчивой работы регуляторачерез параметры муфты следующее. Учи 5тывая, чтоМР =01 Р - ОЛ, (1)О,Р =010+ОР = а+ г,где 0,0 =а - расстояние между осями эпициклической шестерни 3 и двупле 10 чего рычага 9;ОР=г - плечо двуплечего рычага 9;01 М=К - расстояние до оси эпициклической шестерни 3 до рычага 4.Подставляя в (1), получаем15ХР =а+ г - К= а - (К - г)Если длину тяги АВ обозначить через 1,то условие устойчивой работы регуляторавыражается через параметры муфты и регулятора следующим образом:1) а - (К - г)20 Если условие устойчивой работы регулятора выполняется, то при уменьшении крутящего момента в цепи привода М(Мпроисходит обратный переход под действием упругого усилия звена 3 на участок упругойхарактеристики 0 - у.Таким образом, в предлагаемой муфте регулятор обеспечивает автоматическое регулирование упругой характеристики в зависимости от изменения крутящего момента,что позволяет эффективно защищать привод30 от динамических нагрузок и приводит к повышению надежности его работы.д. 4/5 ктная, 4 113035, Моилиал ППП Редактор А. ГулькоЗаказ 33/28ВНИИПИ Составитель Г. АбТехред И, Верес Тираж 898 ваКорректор Е. РошкПодлисноеСР