Зубчатая муфта

А ГОСУДАРС бойм ичаювтулки и меньше тяга, и Бюл. В 39 и т л зубь бчат льным ип аюайЗУБЧАТАЯ МУФТ вт.с я с я динам ем отл с цел ичающа ю устранения и обеспечениления нагрузи и обоймы, ально распол зрезо о их выс зо равно- и межбоймапо п.тем, чт лнен в отл шаг высва раза спред щаяся обоймы вы вту ольши инымибья,тсту несущими Фей(54) (57) 1У 336443,тем, что,ческих нагмерного раду зубьямивыполненаупругими в СОЮЗ СОЕЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЫЙ КОМИТЕТ СС(51)4 Р 16 П 3/ а втулка установлена впредварительным натягом2. Муфта по п.1, о тщ а я с я тем, что впадивыполнены шириной, большноминальной на величинурасположены в чередующемокружности порядке.3, Муфта по п.1, ощаясятем, чтоней мере одного из зутов выполнены с радиа а выступов втулкиМ пою ог. максПОРО г Изобретение относится к машиностроению, а именно к зубчатым муфтам, и может быть применено к приводам механизмов, не допускающий наличия мертвого кругового хода, требующих точной остановки и пуска, синфаэного поворота соединяемых валов, наиболее эффективно может быть использовано в приводах радиотелескопов иэмериЭ10 тельных приборов автоматического слежения и др. и является усовершенствованием изобретения по авт.св. Яд 336443.Цель изобретения - устранение динамических нагрузок и обеспечение равномерного распределения нагрузок между зубьями втулки и обоймы.На фиг,1 изображена зубчатая муфта, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг,3 и 4- варианты выполнения зубьев; на фиг,5 - сечениеБ-Б на фиг.1.Зубчатая муфта состоит из втулки1 с удлиненными в радиальном направлении упругими выступами 2, концы которых выполнены в виде рабочихзубьев 3, втулка 1 соединена с помощью последних с зубьями 4 обоймы 5, размещенными на радиально расположенных упругих выступах 6. Обойма 5 30 закреплена на полумуфте 7. С полу- муфтой 1 связана опора 8 подшипника 9, наружное кольцо которого фиксируется во втулке 1 крышкой 10.Соединение зубьев 3 втулки 1 с зу-З бьями 4 обоймы 5 выполнено с предва= рительным натягом 1, наименьшая усред ненная по всем зубьям величина котоРого 1 ср м и опРеделЯетсЯ из соотноСР. мкншения 401 пред1 ср. мин1 лорое где 1.пре - предельная величина натяпредга по условию ограничения потерь на преодолениесопротивления зубьев зуб-чатого соединения;1 , - Величина натяга в зубчатОьусоединении, при которомстатическое равновесноесостояние привода в кру 0говом направлении устей 1 р н - величина предварительного ср, мкннатяга между зубьями втулки и обоймы, определяемая при их соосном положении, исходя из условияустранения динамических нагрузок привода и муфтыпри пуске, остановке иреверсе, повышения точности остановки и устранения автоколебаний.Величина 1 пред может быть определена по известной формулеРпРед С фгде Р - допустимое усилие контактирующих зубьев втулки и обоймы,приведенное к одному угловому участку зубчатого соединения, включающего зуб и упругий выступ как втулки, так иобоймы, а также ступичнуючасть втулки и часть ободаобоймы в пределах одного углового шага;С - усредненная-приведенная жесткость углового участка зубчатого соединения.Поскольку М,Рг 2где М- допустимый по условию ограничения потерь на преодолениесопротивления зубчатогосоединения крутящий момент, определяемый из соотношенияк,фгде г - делительный радиус зубчатогосоединения;2 - число зубьев зубчатого сое .динения;М- наименьшая по условиям прочкрности величина допустимогостатического крутящего момен-.та зубчатого соединения;К -1 коэффициент ограничения потерь на сопротивление зубчатого соединения,то величина 1 е опРеДелЯетсЯ иэзависимостиМ ко. мин"Ред К 2 гСАналогично определена величинаисходя из величины наибольшего допускаемого статического крутящего момента М , при котопорог, максром статическое равновесное состояние привода в круговом направленииустойчиво. В этом случае величина1 лорОГ может быть получена из соотношения854 3 1186Предварительный натяг зубьев дср в одном из вариантов исполнения (фиг,2) обеспечивается выполнением зубчатой втулки 1 с размерами впадин 11 шириной, большей и меньшей номи нальной на величину натяга и расположенной в чередующемся по длине окружности порядке согласно соотношению1-1)"(2) ,где р - размер впадины 11 вту- .8 ПаАлки 1 по делительнойокружности 12;15ш - модуль зубьев зубчатогосоединения;1,. в :размер толщины зубьев3 втулки 1 по дели 20тельной окружности 121и - О, 1, 2, Зит.д, - номер (по порядку) впадинзубчатой втулки.При указанных размерах впадин 11 зубчатой втулки 1 наиболее равномер 25 ное распределение натягов получается, если предварительный натягобеспечен выполнением зубьев 4 обоймы 5 (либо зубьев 3 втулки 1) с радиальным разрезом 13 по всей их высоте (фиг.4), а размеры зубьев 4 обоймы 5 - по делительной окружности 12 выполнены согласно соотношениюУш + с.минП Ш - -ею (3)Г 21+ КУгде К = -- коэфФициент соотношения З 5 толщины зубьев 4 обоймы 5 к толщине зубьев 3 втулки 1, определяемый из условия равнопрочности.В другом варианте исполнения зубчатой муфты шаг выступов обоймы мо жет быть выполнен в два раза большим шага выступов втулки, т.е, если: каждый второй зуб 4 обоймы 5 (либо зубья 3 втулки 1) срезаны. Для облегчения сборки муфты при монтаже зубья 45 3 втулок 1 и зубья 4 обойм 5 выполнены фланкированными, с заходными фасками 14 (фиг.5),Муфта работает следующим образом.При установке втулки 1 в обойму 50 5 зубья 3 втулки устанавливаются в обойме 5 с натягом, который обра-. зуется либо эа счет выполнения впадин 11 втулок 1 с размерами по дели- тельной окружности 12 согласно соот-,55 ношению (2), либо благодаря выполнению зубьев 4(3) обоймы 5 (втулкй 1) с радиальным разрезом 13 по всей их высоте и толщиной зубьев 3 втулок 1 и зубьев 4 обойм 5 по соотношениям (3). Заход зубьев 3 втулок 1в обойму 4 облегчен благодаря выполнению их фланкированными, фасками 14.Поскольку между зубьями 3 втулок1 и зубьями 4 обоймы 5 имеется предварительный натяг, в их соединенииотсутствуют обычные люфты и зазоры,возникает момент сопротивленияМсфпр, повороту ведущего вала, величина которого согласно соотношению(1) превосходит наибольшии допускаемый статический крутящий моментМ, , при котором статическое равновесное состояние приводов в круговом направлении устойчиво, но значительно меньше наименьшего передаваемого приводом крутящего моментаВследствие этого при запуске привода (или его остановке) необходимо преодолеть момент сопротивления в зубьях зубчатого соединениямуфты, При этом зубья втулки несколько разгружаются, воспринимают нагрузки от передаваемого крутящего момента и безударно передают их на зубьяобоймы, приводящей в движение ведомыйвал (не показаны).Возможны следующие сочетания;либо два зуба 3 зубчатой втулки 1обхватывают один зуб 4 зубчатой обоймы 5, либо пара рядом расположенныхзубьев 3 втулки 1 располагаются враспор в двух впадинах зубчатой обоймы 5. При этом один иэ зубьев 4обоймы 5 расположенный между зубьями 3 втулки 1, не нагружен,При передаче крутящего момента,который в силу наличия начальногосопротивления (возникающего в связис наличием предварительного натягав зубьях), включается безударно,пара зубьев 3 зубчатой втулки 1, расположенных с распором и контактирующих с зубьями 4 обоймы 5, сближаются между собой, уменьшая таким образом имевшуюся на них нагрузку, ипередают усилие на зубья 4 обоймы5 и далее ведомому валу. Аналогичноработают зубья 3 втулки 1, обхватывающие зубья 4 обоймы 5.ЪОднако точное определение, какиеиз зубЬев 3 втулки 1 расположены вобойме 5 с распором, а какие обхваты"вают зубья 4 обоймы 5 невозможно,так как это зависит от случайногораспределения погрешностей иэготов1186854 Фиг Фиг ИИПИ Заказ 6526/39 Тиражф 897 Подписно иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектна ления и сборки, Поэтому распределение натягов по зубьям получается неравномерным.Распределение натягов может быть выполнено более определенным (фиг.З), а именно; каждый иэ оставшихся зубьев 4 обоймы 5 сжат двумя зубьями 3 втулки 1 (если число зубьев четное) или один из зубьев 4 обоймы 5 взаимодействует с одним только зубом 3 втулки 1 (если число зубьев нечетное),Поэтому распределение натягов может быть обеспечено более равномерным. Взаимодействие зубьев при передаче крутящего момента аналогично описанному. При исполнении муфтысогласно фиг.4 все зубья участвуют впередаче крутящего момента,При передаче крутящего моментавсе зубья, сжимаясь, несколько разгружаются и передают нагрузку сопряженно работающему с ним зубу. Передача момента в этом случае обеспечи О вается также безударно, величина натяга зубьев на упругих выступах 2 и6 может быть уменьшена на величинунатяга, созданного между половинамизубьев 4 обоймы 5 (или половинами 15 зубьев 3 втулки 1) за счет распораих по разрезу 13.