Упругая муфта и способ ее сборки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) 179 б 78 7 51)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИЗОБРЕТЕНИЯДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСАН ОРСКОМ рско-технологиый институт По ропругие о СССР 968,авочник и979, с. 10 о муф 4(57) Использование: машиностроение, для соединения валов машин и механизмоМ с радиальными и угловыми смещениями, Сущность изобретения: муфта содержит две полумуфты 1 и 2, связанные упругой резинокордной оболочкой 3. Наружная поверхность каждой полумуфты выполнена с коническим срединным участком и сферическим учаСтком со стороны внутреннего торца. Сферический участок поверхности полумуфтц выполнен с увеличивающимся в сторону на1796787 20 80 35 40 ружного торца полумуфты диаметром и со. пряжен с коническим участком в зоне его максимального диаметра. Концевые участки оболочки размещены на конических участках полумуфт и поджаты к полумуфтам цанговыми и прижимными втулками. Сначала один конец оболочки надевают с натягом на одну из полумуфт, на него концентрично .коническому участку устанавливают цэнгоИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения валов машин и механизмов срадиальными и угловыми смещениями,Известна муфта упругая, содержащаядве полумуфты, соединенные упругой торообразной оболочкой, образующей с полумуфтами замкнутую полость. Однакоизвестное устройство имеет большие размеры по диаметру, за счет чего возникаютзначительные центробежные силы, что ог. раничивает применение данной муфты прибольших частотах вращения, кроме того,. возникают осевые нагрузки, передаваемыена опоры валов. Торообразная оболочкасложна в изготовленииИзвестна также муфта, содержащая двеполумуфты,соединенные между собой упругой резино-кордной оболочкой; концевые.участки которой размещены нэ коническихучастках наружных поверхностей полумуфт. и поджаты к ним прижимными втулками свнутренними коническими поверхностями,полумуфты выполнены с центральными осевыми каналами, связанными с внутренней. полостью муфты, Недостатком известноймуфты является то, что при смещении и пе рекосе полумуфт упругая оболочка изгибается .непосредственно у их внутреннихторцов, а при передаче момента крутящего,упругая оболочка уменьшается в диаметре,Перечисленные недостатки снижают надежность, долговечность и нагрузочнуюспособность муфты,Известен способ сборки муфты упругой, включающий соединение нажимного коль: ца с упорным кольцом, затем сборкуполу- .муфт с собранными кольцами и упругой оболочкой, а затем обжатие винтами бортов упругого элемента. Недостатком известного способа является то, что данный способ не обеспечивает удобство монтажа, а также на. дежное саединение упругого элемента с полумуфтами, Кроме того, известный способ вую втулку 7, на которую нэпрессовывэют прижимную втулку 17. Затем другие прижимную и цанговую втулки 17 и 7 надевают свободно на срезанный участок оболочки, насаживают другой конец оболочки на другую полумуфту, перемещают нэ него цанговую втулку 7 и напрессовывэют прижимную втулку 17. Втулки 17 фиксируют на полумуфтах 1 и 2. 2 с.п. и 1 з.п. ф-лы, бил не позволяет производить сборку предложенной муфты.Цель изобретения - повышение надежности; долговечности и нагрузочной способности.Указанная цель достигается тем, что муфта снабжена двумя запорными элементами, размещенными между взаимно обращенными торцами полумуфт, элементом 10 качения и двумя цанговыми втулками с наружными и внутренними. коническими поверхностями и с кольцевыми канавками на внутренних поверхностях, причем в каждой цэнговой втулке прорези выполйены поочередно с обоих торцов, наружная поверхность каждой полумуфтц со стороны ее внутреннего торце выполнена со сферическим участком с увеличивающимся в сторону наружного торце диаметром, сопряженным с коническим участком в зона его максимального диаметра, каждая цанговая втулка размещена внутри соответствующей прижймной втулки, э центральный канал каждой полу- . муфты закрыт со стороны ее наружного торца запорным элементом. Цель изобретения - обеспечение удоб-.ства монтажа. Укаэанная цель. достигается тем, чтосначала нэ одну из полумуфт с натягом надевают один конец упругой оболочки,. на который краксиально коническому участку полумуфты устанавливают одну из цанговых втулок и напрессовывают нэ нее одну из прижимных втулок, при этом сжимают в ра-. диэльном направлении конец упругой оболочки и цанговую втулку, затем свободно надевают на средний участок упругой оболочки другие прижимную и цэнгавую втулки, после чего другой конец оболочки с натягом насаживают на другую полумуфту, цанговую втулку со среднего участка упругой оболочки перемещают вдоль оболочки до расположения коаксиально коническому участку другой полумуфты и напрессовывэ 45 ют на нее соответствующую прижимнуювтулку, при этом сжимают в радиальном направлении другой конец упругой оболочки исоответствующую цанговую втулку, заполняют внутреннюю полость муфты жидкойсмазкой и устанавливают в осевые каналы 5полумуфты запорные элементы, в полостимуфты при этом создают заданное давление,На фиг. 1 изображена муфта упругая,продольный разрез; на фиг, 2, 3 - варианты 10исполнения; на фиг, 4,5-цанговая втулка;на фиг. 6 показана работа муфты упругой,Муфта содержит две полумуфты 1, 2,соединенные цилиндрической упругой резино-кордной оболочкой 3. Полумуфты 1, 2 15образуют с оболочкой 3 замкнутую полость.4, Каждая полумуфта 1, 2 снабжена сферической поверхностью 5, с увеличивающимсяв сторону наружного торца диаметром, сопряженным с коническим участком в зоне 20его максимального диаметра. Радиус кривизны сферических поверхностей 5 долженбыть не менее минимального допустимогорадиуса изгиба оболочки 3, Оболочка 3.плотно надета на переходных участках, между сферическими 5 и коническими 6 поверхностями, полумуфт 1, 2, а ее концы обжатына конических поверхностях 6 цанговымивтулками 7. Цанговые втулки 7 снабженыглухими продольными пазами 8,9 (фиг. 4) ЗОпоочередно выполненными со стороны одного и другого их торцов. Кроме того, цанговые втулки 7 снабжены сопряженныминаружными коническими 10 и цилиндрическими 11 поверхностями, а также внутрен.ней конической поверхностью 12 иизготовленными на ней кольцевыми канавками 13, 14, Кольцевые канавки могут бытьтакже изготовлены на конических поверхностях полумуфт 1, 2, Диаметр цилиндрической поверхности 11, при свободномсостоянии цанговой втулки 7, может бытьравен диаметру цилиндрической поверхности 15 полумуфты. В данном случае при обжатой цанговой втулке 7 он меньше 45диаметра поверхности 15, На фиг. 1 диаметр поверхности 11 обжатой цанговойвтулки 7 равен диаметру цилиндрической поверхности 15 полумуфты.В этом случае наружный диаметр цанговой 50втулки 7 должен быть больше на.величинуобжатия, Цанговые втулки 7 своими боль-.шими основаниями упираются в радиальные буртики 16, соединяющие конические 6и цилиндрические 15 поверхности ступиц, а 55по наружной поверхности они обжаты при-.жимными втулками 17, снабженными сопряженными между собой коническойповерхностью 18 ответной конической поверхностью 10 цанговой втулки 7 и цилиндрической поверхностью 20 ответной цилиндрической поверхности 15 полумуфты, От сползания с цанговых втулок 7 втулки 17 удерживаются резьбовыми элементами 21, установленными в гладких отверстиях кольцевых деталей 22 и завернутыми в резьбовые отверстия прижимных втулок 17, Кольцевые детали упираются в буртики, изготовленные на цилиндрических поверхностях 15 полумуфт 1, 2, Между обращенными друг к другу торцами полумуфт 1, 2 установлен элемент качения в виде шарика 23, а в теле их торцов могут быть установлены опорные пластины 24, 25,.причем в одной из них изготовлена лунка для размещения в ней шарика 23. Полумуфты 1, 2 снабжены осевыми продольйыми каналами 26, соединеннымй радиальными каналами 27 с полостью 4. В осевых каналах 26 установлены эапорные элементы в виде плунжеров 28, снабженных резьбовыми и гладкими участками, ответными резьбовым и гладкими участками, ответными резьбовым и гладким участкам осевых каналов 26, В кольцевых канавках, изготовленных на их гладких участках установлены герметизирующие кольца. От выворачивания плунжеры 28 предохраняют гайки 29. В осевом канале одной или обоих полумуфт могут быть установлены запорные элементы в виде пробок (не показано), Полумуфты 1, 2 снабжены внутренними цилиндрическими или коническими полостями для установки в них концов ведущего и ведомого валов 30, 31. В муфтефм. фиг, 2) полуйуфты 32, 33 изготовлены с цилиндрическими участками 34 меньшего диаметра, чем диаметрменьшего основания конической поверхности,на которых установлены кольцевые детали 35, снабженные наружной реэьбовой поверхностью 36, а прижимные втулки 37 снабжены ответной внутренней резьбовой поверхностью 38, причем цанговые втулки 7, большим своим основанием упираются в кольцевую деталь 35. От свинчивания с кольцевой детали втулку предохраняют резьбовые элементы 39, установленные между резьбовыми поверхностями 36-38. Полумуфты 2, 1 могут быть изготовлены за одно целое с кольцевыми деталями 22, 35. В муфте см, фиг. 3) на цилиндрических поверхностях 15 полумуфт 1, 2 изготовлена резьба, а на внутренних цилиндрических поверхностях 20 втулок 17,изготовлена ответная ей резьба. От свинчивания со ступиц 1, 2 втулки 17 предохраняют гайки 40. Муфта работает следующим образомКрутящий момент, например, от вала 30 через полумуфту 1, упругую оболочку 3 иполумуфту 2 передается на вал 31, корд уп. ругой оболочки препятствует ее радиальному растяжению при больших частотах вращения, а также препятствует скручиванию, при этом упругая оболочка обеспечивает компенсирующие и упругие свойства муфты. Уменьшению первоначального диаметра оболочки и, соответственно, ее чрезмерному скручиванию от передаваемого момента препятствует жидкая смазка, заполняющая замкнутую полость 4 муфты, при этом возникающие осевые усилия компенсируются за счет первоначального давления, созданного в замкнутой полости запорными элементами и дополнительного давления, возникающего за счет стремления упругой армированной оболочки сжаться в радиальном направлении. Часть радиальных усилий компенсируется элементом качения 23, расположенным междУ торцами полумуфт 1, 2, При создании достаточного давления внутри замкнутой полости, элемент качения 23 может быть полностью разгружен, При работе данная муфта может компенсировать значительные перемещения одного из валов в радиальном направлении (см. фиг, 6). Это происходит при вибрации механизмов, а также при их принудительном перемещении, например, в испытательных стендах, В данном случае одна из полумуфт периодически занимаетположения, изображенные сплошной и штрихпунк 1 ирной линиями, при этом торцы полумуфт смещаться друг относительно друга в радиальном направлении, элемент качения перемещается по опорной площадке, а упругая оболочка 3 изгибается по радиусу, без резких переходов, и обкатывается по сферическим поверхностям полумуфт, причем между контактирующими поверхностями образуется "масляный клин", за счет интенсивного перемешивания жидкости происходит интенсивный отвод тепла от внутренней поверхности оболочки к металлическим поверхностям.Работа муфты в механизмах с несоосно установленными валами происходит аналогично,Муфта монтируется следующим образом. На полумуфту 1 с натягом в месте сопряжения сферической 5 и цилиндрической 6 поверхностей, надевают упругую армированную оболочку 3. Затем на нее надевают до упора в буртик 16 цанговую втулку 7, а нэ цанговую втулку,7 надевают прижимную втулку 17, Втулку 17 напрессовывают на цанговую втулку 7 при помощи пресса на необходимую величину или при помощи болтов, установленных в кольцевую деталь 22 через одно отверстие, при этом после30 40 50 55 более оплетэми, В предложенной конструкции может быть применена упругая оболочка с металлической оплеткой, что позволяет увеличить передаваемый момент и улучшить эксплуатационные характеристики муфты 5 10 15 20 25 промежуточной затяжки болтов на некоторую определенную величину, в свободные отверстия устанавливают болты короче. Для окончательной напрессовки во все отверстия устанавливают болты 21 и поочередно их завинчивают до полной напрессовки втулки 17 и обжатия цанговой втулки 7 на необходимую величину, Затем на средний участок оболочки 3 (см. фиг, 1, 2 штрихпунктирной линией) надевают втулку 17 и цанговую втулку 7, а в ее внутреннюю полость эапрессбвывают вторую полумуфту 2, предварительно установив шарик 23. Монтаж цанговой втулки 7 и втулки 17 на полумуфте 2 производят аналогично их монтажу на полумуфте 1. После закрепления на полумуфтах упругой оболочки, внутреннюю полость 4 муфты заполняют жидкой смазкой, а ее осевые каналы запирают запорными элементами 28, при этом внутри полости 4 создают необходимое давление. Собранную муфту устанавливают на ведущий и ведомый валы. Монтаж муфты, изображенной на фиг.2, отличается тем,.что при напрессовке прижимной втулки 37 ее придерживают от проворота, а в ее резьбовую полость ввинчивают кольцевую деталь 35, В соединении (фиг. 3) придерживают от проворота полумуфту и на ее реэьбовую поверхность навинчивают обжимную втулку 17, а затем расклинивают гайкой 40. Кроме того, во всех приведенных вариантах муфт, гибкую оболочку 3 приклеивают к полумуфтам на их конических поверхностях, что способствует более надежному их креплению, а также более надежной герметизации полости 4.Предлагаемое изобретение дает возможность уменьшить максимальный диаметр упругой оболочки и сбответственно уменьшить величину растягивающих ее радиальных усилий, что позволяет применить данную муфту в механизмах с большей частотой вращения ведущего вала, в данной муфте отсутствует осевое воздействие на ведущий и ведомый валы, Муфта позволяет увеличить несоосность валов за счет плавного изгиба упругой оболочки на всей ее длине, Упрощается изготовление упругой оболочки. т,к. для ее изготовления может быть применена высокоэффективная технология изготовления армированных рукавов, кроме того, в некоторых муфтах могуг быть применены для изготовления упругих оьолочек рукава высокого давления с одной илиФормула изобретения 1. Упругая муфта, содержащая две полу- муфты, соединенные между собой упругой резино-кордной оболочкой, концевые участки которой размещены на конических участках наружных поверхностей полумуфт и поджаты к ним прижимными втулками с внут- ренними коническими поверхностями, при этом полумуфты выполнены с центральными осевыми каналами, связанными с внутренней полостью муфты, отл ич а ю ща яся тем, что, с целью повышения надежности, долговечности и нагрузочной способности, она снабжена двумя запорными элементами, размещенным между взаимно обращенными торцами полумуфт элементом качения и двумя цанговыми втулками с наружными и внутренними коническими поверхностями и с кольцевыми канавками на внутренних поверхностях, причем в каждой цанговой втулке прорези выполнены поочередно с обоих торцов, наружная поверхность каждой полумуфты со стороны ее внутреннего торца выполнена со сферическим участком с увеличивающимся в сторону наружного торца диаметром, сопряженным с коническим участком в зоне его максимального диаметра, каждая цанговая втулка размещена внутри соответствующей прижимной втулки, а центральный канал каждой полу- муфты закрыт со стороны ее наружного торца запорным элементом,2, Способ сборки упругой муфты, при котором концы упругой оболочки зажимают между взаимно обращенными коническимиповерхностями полумуфт и прижимных втулок и фиксируют втулки относительно полумуфт от взаимных перемещений в осевом5 направлении, отл и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью обеспечения удобства монтажа,сначала на одну из полумуфт с натягом надевают один, конец упругой оболочки, на который коаксиально коническому участку10 полумуфты устанавливают одну из цанговыхвтулок и напрессовывают на нее одну изприжимных втулок, при этом сжимают в радиальном направлении конец упругой оболочки и цанговую втулку, затем свободно15 надевают на срединный участок упругойоболочки другие прижимную и цанговуювтулки, после чего. другой. конец оболочки снатягом насаживают на другую полумуфту,цанговую втулку со срединного участка уп 20 ругой оболочки перемещают вдоль оболочкидо расположения коаксиально коническомуучастку другой полумуфты и напрессовываютна нее.соответствующую прижимную втулку, при этом сжимают в радиальном наорав 25 лении другой конец упругой оболочки исоответствующую цанговую втулку, заполняют внутреннюю полость муфты жидкойсмазкой и устанавливают в осевые. каналыполумуфт запорные элементы, в полости30 муфты при этом создают заданное давление,3. Способ поп,2, отл и чаю щи йс ятем, что концы упругой оболочки приклеивают к коническим участкам наружных повер 35 хностеи полумуфт.1796787 а Юю Составитель Д,ЗдоровенТехред М,Моргентал Корректор Т,Палий тор Т,Шэгова и ГКНТ ССС одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 П Заказ 637ВНИИПИ Тираж арствен ного комит 113035, МоскеПодписноеа по изобретениям и открытияЖ, Раушская. наб., 4/5