Упругая муфта

ОПИНИЕ и 8023 Союз Советских Социалистических Ресвублик(51) М.Кл. Г 160 3/56 Государственный комитет Совета Мииистров СССР по делан иэобретеиийи открытий 2) Приорите Опубликовано 30.01,76. Бюллетень ЪЪ Дата опубликования описания 02.04,76(54) УПРУГАЯ МУФТА Изобретение относится к области машиностроения и может применяться во всех случаях, когда требуется исключить взаимное влияние крутильных колебаний вала двигателя и вала рабочего органа.Предлагаемая муфта может быть применена и в тех областях техники, где требуется осуществить периодическое накопление механической энергии, чередующееся с импульсной отдачей последней, например, в грунтоуплотняющих машинах с принудительным падением рабочего органа, в различных молотах, виброударных механизмах, камнедробилках и т. д.Известны упругие муфты, содержащие две концентрично расположенные полумуфты, соединенные упругими элементами, например, в виде пружин, одни концы которых связаны с наружной полумуфтой, несущей расположенныс по окружности оси.О.,нако при реверсировании муфты происходит изменение направления деформации упругих элементов,1.1 елью изобретения является обеспечение постоянного направления деформации упругих элементов при реверсировании муфты.Это достигается тем, что на каждой оси смонтирован поворотный стакан, с которым связан конец упругого элемента, а на каждом стакане закреплена гибкая тяга, шарнирно соединенная с внутренней полумуфтой,2Кроме того, гибкая тяга выполнена в виде ленты, а взаимодействующая с ней поверхность стакана выполнена гладкой.На фиг. 1 изображена предлагаемая упругая муфта, общий вид; на фиг. 2 - гибкая тяга при нейтральном положении муфты; на фиг. 3 - кинематическая схема муфты при прямом вращении и реверсе.Упругая муфта содержит две полумуфты - внутреннюю 1 и установленную на ней с помощью подшипников 2 и 3 наружную полу- муфту - корпус 4.В корпусе 4 имеются отверстия, в которые вставлены пробки 5, соединенные с корпусом с помощью осей б и стопорных штифтов (не показаны).С пробкой 5, а следовательно, и с корпусом 4 скреплен один конец упругого элемента 7. Упругие элементы могут быть выполнены, например, в виде цилиндрических пружин кручения, крайние витки которых заканчиваются пальцами 8.Каждая ось б имеет поворотный стакан 9, установленный на подшипниках, Второй конец упругого элемента 7 соединен со стаканом 9, к которому прикреплена гибкая тяга 10, частично или полностью охватывающая его (стакан) по окружности. Если нобходимо обеспечить угол относительного смещения по. лумуфт до 120 включительно, гибкая тяга 105012 имеет неполный виток вокруг стакана 9. Для углов смещения полумуфт, превышающих 120, гибкая тяга 10 может иметь полтора и более витков, охватывающих стакан 9.Свободный конец гибкой тяги 10 имеет серьгу 11, которая при помощи шпильки 12 шарнирно соединена с полумуфтой 1.В нейтральном положении муфты расстояние между центрами шпильки 12 и соответствующей оси 6 является минимальным.Гибкая тяга 10 может иметь различные конструктивные исполнения, например в виде плоской стальной ленты. Это позволяет уменьшить зазор между корпусом 4 и стаканом 9, а следовательно, и общие габариты муфты, Поверхность стакана, входящая в соприкосновение с лентой, выполнена цилиндрической.Для надежной фиксации шпильки 12 на полумуфте 1 установлены стопорные полукольца 13, скрепленные между собой болтами 14,Для регулировки предварительного натяжения упругих элементов 7 в пробках 5 и стаканах 9 имеется несколько гнезд для пальцев 8.Отверстия в корпусе 4, закрытые пробками 5, служат для контроля и замены упругих элементов 7.На корпусе 4 располояен венец 15, предназначенный для включения муфты в трансмиссию, содержащую цепную передачу. Привод упругой муфты может быть осуществлен с помощью любого другого типа трансмиссии. В этом случае зубчатый венец 15 должен быть заменен соответствующим устройством.Предлагаемая муфта является обратимой. Ведущим звеном может быть как полумуфтакорпус 4, так и полумуфта 1. Последняя установлена на вал 16 и закреплена на нем, например, посредством шпонки 17 и болта 18. Если вал 16 соединен с двигателем, то полу- муфта 1 является ведущей. Если вал 16 соединен с рабочим органом, то ведущим является корпус 4.Кинем ати ческая схема упругой муфты (фиг, 3) показывает направление деформации гибкой тяги 10 прн реверсировании ведущего звена.Работа муфты, когда ведущим является корпус, происходит следующим образом,Двигатель через трансмиссию и венец 15 приводит в движение корпус 4 (фиг. 3 а,б), При повороте корпуса 4 полумуфта 1 отстает на угол,. определяемый нагрузкой и жесткостью упругих элементов 7. Относительное смещение полумуфт обусловливает увеличение расстояния между осью 6 и шпилькой 12 по сравнению с нейтральным положением.Увеличение этого расстояния приводит к приращению длины А гибкой тяги 10, которое вызывает поворот стакана 9. Поворот стакана определяет смещение закрепленного в нем пальца 8 относительно нейтрального положения, а следовательно, деформацию упругого элемента 7.При вращении корпуса 4 как против (фиг. 5 10 15 20 25 30 35 45 50 60 65 134За), так и по часовой стрелке (фиг. Зб)происходит увеличение длины гибкой тяги 10.Следовательно, поворот стакана 9 возможентолько в одну сторону, что приводит к закручиванию упругого элемента только в одномнаправлении, в частности против часовойстрелки.Таким образом, при ведущем корпусе 4 направление деформации упругого элемента 7не зависит от реверсирования.Работа муфты, когда ведущей является полумуфта 1, происходит следующим образом.Двигатель через трансмиссию и вал 16 приводит в движение полумуфту 1 (фиг. Зв,г).При повороте ее угол отставания корпуса 4определяется нагрузкой и жесткостью упругихэлементов 7. Относительное смещение полумуфт обусловливает увеличение расстояниямежду осью 6 и шпилькой 12 по сравнению снейтральным положением,Увеличение этого расстояния (как и приведущем корпусе) приводит к приращениюдлины А гибкой тяги 10, которое вызывает поворот стакана 9 и деформацию упругого элемента 7.Увеличение длины гибкой тяги 10 происходит независимо от направления вращения полумуфты 1. В связи с этим упругий элемент 7закручивается только в одну сторону, в частности против часовой стрелки.Таким образом, при ведущей полумуфте 1направление деформации упругого элемента7 не зависит от реверсирования.Г 1 редлагаемая муфта работает так, что направление деформации упругих элементов независит от реверсирования и от того, какаянолумуфта является ведущей.Независимость направления деформацииупругих элементов 7 от реверсирования позволяет освободить их от знакопеременныхнагрузок, что приводит к увеличению срокаслужбы.Работа муфты в режиме накопления механической энергии с последующей импульснойотдачей ее рабочему органу происходит следующим образом.Трансмиссия обеспечивает вращение ведущего звена муфты с равномерной угловой скоростью при определенном сопротивлении наведомом звене. Г 1 роисходит увеличение длиныгибких тяг 10 и деформация упругих элементов 7, т. е, накопление энергии,Если, например, с помощью спускового механизма резко сократить сопротивление на ведомом звене, упругие элементы 7 импульсновозвращаются в исходное положение, поворачивая стаканы 9, Г 1 оследние наматывают насебя гибкую тягу 10. Происходит уменьшениедлины ибких тяг и в связи с этим поворотведомого звена с угловой скоростью, намногопревышающей угловую скорость ведущегозвена.Таким образом, происходит импульсная отдача накопленной энергии ведомому звену, аследовательно, и связанному с ним исполнительному механизм. Происходит удар, После удара упругая муфта позволяет осуществить полную остановку ведомого вала на период накопления энергии при непрерывном и равномерном вращении ведущего звена.Возможно периодическое повторение цикла накопления и импульсной отдачи механической энергии.Процесс накопления энергии значительно продолжительнее по времени, чем процесс импульсной отдачи ее. Это обеспечивает большую мощность и позволяет приводить в движение тяжелые ударные механизмы маломогцными двигателями.Формула изобретения1. Упругая муфта, содержащая две концентрично расположенные полумуфты, соединенные упругими элементами, например, в виде пружин кручения, одни концы которых связаны с наружной полмуфтой, несущей расположенные по окружности оси, о тл и ч а ю ща я ся тем, что, с целью обеспечения постоянного направления деформации упругих элементов при реверсированни, на каждой оси смонтирован поворотный стакан. с которым связан конец упругого элемента, а на каждом стакане закреплена охватывающая его гибкая тяга, шарнирно соединенная с внутренней полуму фтои. 2. Упругая муфта по п. 1, отличающаяся тем, что гибкая тяга выполнена в виде ленты, а взаимодействующая с ней поверхность стакана выполнена гладкой.501213 Фиг. 8 Составитель И. ЗлотнРедактор Н. Суханова Техред Т, Курилко Заказ 572/6ЦНИИ Тираж 1131Совета Министров ССоткрытийкая иаб., д. 4/5 Подписн ипография, пр. Сапунова, 2 Неотральнтаджена Изд.10 Государствени по делам 13035, Москва