Компенсирующая муфта

(61) Дополн (22) Зая иле ьное к авт. свид.в 688/2527.05,76 (21)23 М. Кл, г 160 нием заявкирисоед Гасударственный номите Совета Министров ССС по делам изобретений н открытий(43) Опубли (45) Дата о вано 15.05.78. Бюл бликования описани УДК 621.825,72) Автор изобретения А. 1 ри ский политехнический институт) КОМПЕНСИ А недос их чис инерци рестови дый о жност ому см ную ко ляющу и,вм валов таточно цалах обороонными наной, центр борот валов ь диаметра, ещецию вампенсиру юю ей рабоецьшей стеИзооретение относится к области машиностроения и может быть использовано для передачи вращательного движения и крутящего момента между валами, имеющими поперечное, угловое и продольное смещение при действии динамических нагрузок в приводе.5Известна крестовая муфта, содержащая две полумуфты, между торцами которых перемещается крестовина с торцовыми взаимно перпендикулярными гребнями, входящими в соответствующие пазы полумуфт, выполненная из щ двух частей с кулачками и гнездами, посредством которых они связаны между собой, причем между кулачками и стенками гнезд установлены упругие элементы, например пластинчатые пружины 11.Пружины устанавливаются с предварительным поджатием и при нагрузке, це превышающей номинальной, це деформируются. Муфта при этом работает как жесткая крестовая муфта, компенсируюиая поперечные смещения соединяемых валов за счет возвратцо-поступатель- Х ного движения гребней в пазах полумуфт. При динамической нагрузке в пригодс упругие элемец:ы деформируются, позволяя частям крестовины получить некоторый относительный поворот и осуществить упругую компенсацию динамической нагрузки. 25 Однако известная муфта дежна в работе при высок тов в связи с повышенными грузками, создаваемыми к масс которой делает за каж два оборота, описывая окру равного удвоенному поперечн лов, а также имеет ограничен щую способность, не позво тать при наличии углового пени, продольного смещения Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является компенсирующая муфта, содержащая две полумуфты, взаимодействующие между собой при помоши пальцев со сферическими головками. Отличительной особенностью муфты является то, что в одной из полумуфт перпендикулярно ее оси шарнирно установлен валик с неподвижно закрепленными ца нем пальцами со сферическими головками взаи модеиству ющими с диаметральным пазом на торце другой полумуфты 2. При работе муфты компенсация поперечного, углового и продольного смещения соединяемых валов осуществляется одновременным поворотом пальцев со сферическими головками вместе с валиком относительно одной полумуфты и перемещением сферических головок,Недостатком этой известной муфты является ее жесткость, т. е. отсутствие упругихсвойств, необходимых для улучшения динамической характеристики привода.Целью изобретения является повышение надежности и демпфирующей способности муфтыпри работе в условиях динамического нагружения путем обеспечения возможности компенсации тангенциальных смещений соединяемыхвалов.Для этого в предлагаемой муфте ось выполнена в виде стакана и валика, размещенноговнутри последнего и соединенного с ним несамотормозящей резьбой, причем ось снабженаупругими элементами, предварительно,Поджатыми и размещенными по обе стороны отрезьбы, а один из пальцев соединен со стаканом,другой - с валиком.На фиг. 1 изображена предлагаемая компенсирующая муфта, продольный разрез; на 2фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; нафиг. 3 - разрез по Б - Б на фиг. 2; на фиг. 4 -схема взаимного положения пальцев; нафиг, 5 - то же.Компенсирующая муфта состоит из двухполумуфт 1 и 2, соединенных посредством пальцев 3 и 4 со сферическими головками. Пальцы 3 и 4 неподвижно укреплены на оси полумуфты 1, которая состоит соответственно изсоосно расположенных валика 5 и стакана б,имеющих в средней части выступы с резьбой,образующие несамотормозящую винтовую пару. Стакан 6 закрыт крышкой 7, имеющейцентральное отверстие для валика 5. Свободный от пальца 3 конец валика 5 входит вцилиндрическую втулку в дне стакана б. Между дном стакана 6 и торцом выступа резьбой на валике 5, а также между крь.,акой 7и другйм торцом выступа с резьбой на валике 5 установлены с предварительным поджатием упругие элементы в виде, например, цилиндрических винтовых пружин 8 и 9 сжатиясоответственно. Стакан 6 установлен шарнир 40но в ведущей полумуфте 1 и предохранен отосевого смещения посредством стопорныхшайб 10 и 11, закрепленных на полумуфте 1.Геометрическая ось валика 5 и стакана 6 перпендикулярна оси полумуфты 1. Сферические 45головки пальцев 3 и 4 охватываются каждаядвумя опорными шайбами 12, имеющими наторце углубления, которыми они фиксируютсяпо сферическим головкам пальцев 3 и 4. Опорные шайбы входят в диаметральный паз на торце ведомой полумуфты 2 с возможностью свободного перемещения по стенкам паза.Защитные ободы для полумуфт 1 и 2 выполнены в виде цилиндрических обечаек 13 и14, закрепляемых на полумуфтах.Муфта работает следующим образом.Под воздействием окружных усилий, воспринимаемых сферическими головками пальцев 3и 4, на коаксиально расположенных валике 5и стакане 6 возникает момент, стремящийся повернуть валик 5 относительно стакана 6, Величина этого момента равна произведению ок- бп ружного усилия на сферической головке пальца на расстояние от ес центра до оси валика 5и стакана б.Несамотормозящая резьба, соединяющая5 валик 5 и стакан 6, преобразует момент восевое усилие, которое воспринимается однойиз цилиндрических винтовых пружин 8 или 9,установленных с предварительным поджатием,равным осевому усилию, действующему на пруОжину при номинальной нагрузке.При передаче крутящего момента, не превышающего номинального значения (фиг. 2),обладающие предварительным поджатием пружины 8 и 9 (фиг. 3) выполняют функцию условно жестких опор, которые при отсутствииперегрузки не деформируются. Поэтому относительного поворота валика 5 и стакана 6 с пальцами 3 и 4 соответственно не происходит, имуфта работает только как компенсирующая.Компенсация поперечных, угловых и продольных смещений осуществляется одновременнымо поворотом пальцев 3 и 4 со сферическими головками вместе с валиком 5 и стаканом 6относительно ведущей полумуфты 1 и поступательным перемещением сферических головок сопорными шайбами 12 в диаметральном пазуведомой полумуфты 2.При динамическом действии нагрузки окружные усилия, воспринимаемые сферическимиголовками пальцев 3 и 4, соответственно крутящий момент и осевое усилие в резьбе, соединяющей валик 5 и стакан 6, возрастают выше номинальных. Одна из пружин 8 или 9 (в зависимости от направления осевого усилия) получает дополнительное сжатие, валик 5 смещается вдоль своей оси и одновременно поворачивается в резьбе относительно стакана 6 на некоторый угол а. Жестко связанные с валиком 5и стаканом 6 пальцы 3 и 4 со сферическими головками также получают относительный поворот на тот же угол а (фиг. 3, фиг. 4), чтопозволяет ведомой полумуфте 2 повернутьсяотносительно ведущей полумуфты 1 на соответствующий угол р закручивания (фиг. 5).Этим достигается упругая компенсация динамической нагрузки в приводе.Величина углазакручивания полумуфт 1и 2 при действии динамической нагрузки диктуется соотношением диаметра окружностицентров сферических опор пальцев 3 и 4, длины пальцев и величины угла относительного поворота пальцев.Расстояние (фиг. 4) между горизонтальными проекциями центров сферических головокпальцев 3 и 4 составляет2 а = 21 зп,2где 1 - длина пальца, измеренная от осивращения пальца до центра сферической головки;а - угол поворота валика 5 относительно стакана 6.В то же время (фиг. 5) имеемтдчгде Р - диаметр окружности центров сферических головок пальцев 3 и 4;607074 сительно другого на некоторый угол за счет упругой деформации пружинных элементов.Зто позволяет снизить величину кратковременных перегрузок в приводе, а также устранить 5резонансные колебания при периодически изменяющейся нагрузке. откудао 4 и =- 2 агсз 1 п - " - 2 ЕФор иула изобретени Связь между углом а и осевым перемещением Л валика 5 вдоль стакана 6, равным допол нительной осадке пружины 8 нлн), определяется соогныпением,1 ч - угол закручивания ведомой полумуфты 2 относительно ведущей полумуфты Составляя полученные выражения, находим где Я - шаг резьбы;и - число заходов.По прекрашении действия динамической нагрузки разность осевых усилий на пружинах 8 и 9 возвращает валик 5 вдоль его оси на преж пес место - в среднее положение. Несамотормозящая резьба, соединяющая валик 5 со стаканом 6, обеспечивает при этом поворот валика 5 относительно стакана 6 и возврат пальцев 3 и 4 в исходное положение в плоскости, проходящей через ось валика 5 и стакана 6.Предлагаемая компенсирующая муфта отличается от известной тем, что сохраняя способ ность компенсировать поперечные, угловые и продольные смещения валов, присущую известной муфте, она обладает егце и упругостью, которая допускает поворот одного вала отноКомпенсирующая муфта, содержащая две полумуфты, на одной из которах с помощью оси, перпендикулярной к оси вращения муфты, установлены пальцы со сферическими головками, скользящими в диаметральном пазу другой полумуфты, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее надежности и демпфирующей снов собностн при работе в условиях динамического нагружен ия путем обеспечения возможности компенсации тангенциальных смещений соединяемых валов, ось выполнена в виде стакана и валика, размещенного внутри последнего и соединенного с ним несамотормозягцей резьбой, причем ось енабжена упругими элементами, предварительно поджатыми и размещенными по обе стороны от резьбы, а один из пальцев соединен со стаканом, а другой - с валиком.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР239724, кл. Г 16 В 3/06, 1967.2, Авторское свидетельство СССР244824, кл. Г 16 0 3/16, 1967.,3 Составитель А. БезуглыйТскред О, Луговая Корректор И. Гокс Тираж 1198 Подписное НИИПИ Государственного комитета Сон по делам изобретен нй и 113035, Москва, Ж, Раушска Филиаг ППП Патент, г. Ужгород, Редактор Л. Василькова Заказ 2566)29 ета Министрв СССкрытнйаб, 1 гйул. Проектная, 4