Зубчатая упругая муфта

1774 еспуьлик 1)5 ) 1603/ СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТО РСКО скии институт .Т,Скойбеда и СС 988 утя ще- перемуфта утренями 3 )ски и фты 1. жена в сц ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельствК. 1372124, кл. 1= 16 О 3/18,(54) ЗУБЧАТАЯ УПРУГАЯ МУФТА (57) Использование: для передачи кр го момента при колебаниях нагрузки и косах валов, Сущность изобретения: содержит полумуфту 1 с зубчатым вн ним венцом и полумуфту 6 с шестер на осях 4, Шестерни 3 име)от две ль входят в зацепление с венцом полуму Ось 4 поворота шестерни 3 располо плоскости ее симметрии и совмещена тром ее. начальной окружности, Предусмотрен ограничитель поворота каждой шестерни 3 в виде выступов 5 на полумуфте 6, при этом шестерни 3 находятся в зацеплении с зубчатым колесом 10, установленным на конце торсионного вала 1.1. Колесо 10 и торсион 11 смонтированы на полумуфте 1 и представляют собой демпфирующее звено, Радиус начальной окружности зацепления каждой шестерни 3 с зубчатым венцом полумуфты 1 больше радиуса начальной окружности зацепления шестерни 3 с зубчатым колесом 10 - это приводит к увеличению части крутящего момента, передаваемого через торсионный вал 11 с полумуфты 6 на полумуфту 1 и к уменьшению скорости деформации упругого элемента. Повышена несущая способность без увеличения габаритов. 4 ил,Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использованодля передачи крутящего момента при колебаниях нагрузки и перекосах валов,Известна зубчатая упругая муфта, содержащаг ведущую полумуфту в гиде зубцатого колеса с внутренними зубьями,зацепляющегося с зубчатыми колесами, установленньчми на осях, закрепленных в ведомой полумуфте, и выполненными сосрезами на наружной поверхности, междукоторыми расположен упругий элемент, ввиде набора упругих пластин (авт,св. М658328, кл, Р 16 О 3/18, БИ 11". 15, 1979),Угол относительного поворота полумуфт, определяемый деформациями скдтияупругого элемента, а следовательно. и д -мпфирующая способность муфты, не высоки, Долговечность упругого элементанизкая, т.к, зубчатые колеса, установленныена осях, кромками воздействуют на упругийэлемент, создавая при этом дополнительносминающее и перерезывающее воздействие ка него.Известна также зубчатая упругая муфта,содержащая полумуфту с зубцатым венцомна ее внутренней поверхности, другую полумуфту с установленными в ней гна осях свозможностьчо поворота и входящими в зацепление с зубчатым венцом шестернями сдвумя параллельными лысками, причем осьповорота каждой шестерни располокена вплоскости ее симметрии и совмешена с центром ее начальной окружности, а также ограничители поворота шестерни в видеЪыступов на торце другой полумуфты и демпфируюгцее звено в виде связанного с первой полумуфтой одним ко щом торсионноговала с зубчатым колесом на другом его конце, входящим в зацепление с шестернями(авт.св. К. 1372124, кл. Е 16 О 3/18, БИ %5,1988; прототип),Жесткость и демпфирующая способность муфты зависят не только от геометрических размеров и характеристик материалаупругого элемента, но и от величины крутящего момента, передаваемого через упругий элемент, и от скорости его деформации,которые, в свою очередь, зависят от параметров зубчатых зацеплений муфтьк что непозволяет улучшить ее упругие характеристики без увеличения габаритов, а следовательно, и массы, Несущая способностьмуфты также не мокет быть повышена безувеличения радиальных габаритов муфты,Цель изобретения - повышение несущей способности муфты.без увеличения еегабаритов,Поставленная цель достигается тем, чтов известной зубчатой упругой муфте, содер 10 жащей полумуфту с зубчатым венцом на еевнутренней поверхности, другую полумуфту с установленными в кей на осях с возможностью поворота и входящими в зацепление с зубчатым венцом шестернями с двумя параллельными лысками, причем ось поворота каждой шестерни расположена в плоскости ее симметрии и совмещека с центром ее начальной окружности, а также ограничители поворота шестерни в виде выступов на торце другой полумуфты и демпфирующее звено в виде связанкого спервой полумуфтой одним концом торсионного вала с зубчатым колесом на другом его конце, входящим в зацепление с шестернями, радиус начальной окружности зацепления шестерни с зубчатым венцом полумуфтгл больше радиуса начальной окружности зацепления шестерни с зубчатым колесом,Такое выполнение зубцатых элементов позволяет без увеличения габаритов муфты увеличить часть крутящего момента, передаваемого церез упругий элемент, цто приводит к сникению динамических нагрузок в приводах машин, Кроме того, уменьшается скоросгь деформации упругоо элемента (закручивание торсионного вала), что позво 30 35 40 45 50 55 лает уменьшить жесткость муфты и устранить ударные нагрузки на торсионный вал, чо увеличивает его долговечность. Увеличение части крутящего момента, передаваемого через упругий элемент, позволяет повысить нагрузочную способность муфты, т.к, уменьшается часть крутящего момента, передэваемого зубчатым венцом.На фиг,1 изображена предлагаемая муфта, общий вид, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А - А на Фиг,1; на фиг,З - то же, в процессе работы муфты; на фиг,4 - зубчатая муфта при работе в режиме компенсации угловых смещений соединяемых валов, продольный разрез.Зубчатая упругая муфта содержит полумуфту 1 с зубчатым венцом на ее внутренней поверхности, выполненную за одно целое со ступицей 2 или жестко соединенную с ней. В зацепление с венцом полумуфты 1 находятся шестерни 3, установленные на осях 4 с зазорами мекду выступами 5, предусмотренными на торце полумуфты б и служащими для ограничения угла поворота шестерни 3 при перегрузках, Оси 4 закреплены в полумуфте 6, Шестерни 3 установлены на осях 4 на подшипниках 7 сколькения или кацения и выполнены с двумя параллельными лысками, делящими каждую шестерню 3 на два зубчатых сектора 8 и 9, один из которых (сектор 8) находится в постоянном зацеплении с зубчатым вен 1774092. со скосами, с которыми при достижении допустимого прочностными свойствами ма 25 териала вала.11 угла закручивания взаимо 30 35 40 50 цом полумуфты 1, а другой (сектор 9) - сзубчатым колесом 10, жестко закрепленномна конце торсионного вала 11; расположенного и жестко соединенного другим концомвнутри ступицы 2 полумуфты 1. Радиус 82начальной окружности зубчатого сектора 8шестерни больше радиуса г 2 начальной окружности зубчатого сектора 9, при этом ось4 поворота каждой шестерни 2 расположенав плоскости ее симметрии.и проходит черезточку, из которой описаны начальные окружности зубчатых секторов 8 и 9. Муфтазакрыта гофрированной крышкой 12, допускающей угловые смещения полумуфт приперекосах соединяемых валов. Уплотнение осуществляется прокладкой 13 и.манжетой 14,Для исключения выхода из зацепленияшестерен 3 при компенсации угловых смещений соединяемых валов ширина зубчатых поверхностей колеса 10 и венцаполумуфты 1 должна быть увеличена в сравнении с обычными значениями на величину ЛЬ, определяемую из выраженияб=19 а,где 0 - диаметр окружности расположенияосей 4 в полумуфте 6:а - угол перекоса соединяемых валов,Ограничение угла поворота шестерен 3при их установке на сферических подшипниках 7 достигается конструктивным выполнением осей 4.Зубчатая упругая муфта работает следующим образом,Крутящий момент с полумуфты 6 передается на ступицу 2 двумя потоками, Одначасть крутящего момента от полумуфты 6передается через оси 4, шестерни 3 (зубчатые сектора 8) и зубчатый венец полумуфты1 на ступицу 2, а другая часть - через шестерни 3 (зубчатые сектора 9), зубчатое колесо 10 и торсионный вал 11, расположенныйи жестко закрепленный другим концомвнутри ступицы 2 полумуфты 1, При этомпроисходит закручивание торсионного вала 411, что приводит к снижению амплитудыколебаний, действующих в элементах привода нагрузок, Торсионный вал 11 закручивается до тех пор, пока силы егораскручивания не уравновесят часть крутящего момента, передаваемого с полумуфты6 на ступицу 2 меньшим потоком.При этом крутящие моменты, действующие на основные звенья муфты, и их угловые скорости связаны между собой 5соотношениямиМп, Г 2 ЙзМаг 2 РЗ В 2 Й 11+ --В 2 Й 1 Г 2 ЙЗ Г 2 БЗ йЪ = вп (1 + -- ) - о,1 -- ; 2 Й 1 В 2 В 1где Мп, йо и Мь - крутящие моменты, передаваемые соответственно полумуфтой б, торсионным валом 11 и зубчатым венцом полумуфты 1;йЪ, йЪ и вв - их угловые скорости; В 1, Вз, г 2, Я 2 - радиусы начальных окружностей зубчатого колеса 10, зубчатого венца полумуфты 1, зубчатых секторов 9 и 8 соответственно.При снижении момента сопротивления на ступице 2 происходит обратное раскручивание торсионного вала 11. При дальнейшем увеличении момента сопротивления на ступице 2 часть крутящего момента, передаваемая через торсионный вал 11, также увеличивается, что может привести к его поломке, Для ограничения угла закручивания торсионного вала 11 на торце полумуфты б выполнены выступы 5 действуют соответствующие лыски на наружной поверхности шестерен 3, после чего муфта работает как жесткий элемент привода.При наличии угловых смещений соединяемых валов полумуфта 6 с осями 4 и закрепленными на них шестернями 3 за счет зазоров в зубчатых зацеплениях или за счет установки шестерен 3 на сферических подшипниках 7 поворачивается относительно полумуфты 1 и зубчатого колеса 10.Из приведенных зависимостей видно,что выполнение радиуса начальной окружности зубчатого сектора 8 (В 2) больше радиуса начальной окружности зубчатого сектора 9 (г 2) приводит к увеличению части крутящего момента, передаваемого через торсионный вал 11, и к уменьшению скорости деформации упругого элемента, что и позволяет улучшить упругие характеристики муфты без увеличения ее радиальных габаритов (соотношение Яз/В 1). Несущая способность муфты при этом также можетбыть увеличена. Формула изобретения Зубчатая упругая муфта, содержащая полумуфту с зубчатым венцом на ее внутренней поверхности, другую полумуфту с установленными в ней на осях с возможностью поворота и входящими в зацепление с зубчатым венцом шесте 1.нями с двумя параллельными лысками, причем ось поворота каждой шестерни расположена в плоскости ее симметрии и совмещена с центром ееначальной окружности, а также ограничители поворота шестерни в виде выступов на торце другой полумуфты и демпфирующее звено в виде связанного с первой полумуфтой одним концом торсионного вала с зубчатым колесом на другом ее конце, входящим в зацепление с шестернями, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения несущей способности без увеличения ее габаритов, радиус. начальной окружности зацепления шестерни с зубчатым венцом 5 полумуфты больше радиуса начальной окружности зацепления шестерни с зубчатым колесом.1774092 ндик ор Л,Лукач осуд одственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул,Гаг СоставителТехред М,М Тираженного комитета по изоб 13035, Москва, Ж-З 5, Ра Подписноетениям и открытиям прискэя наб 4/5