УПРУГАЯ ОБОЛОЧКА ДЛЯ ВЫСОКОЭЛАСТИЧНОЙ МУФТЫ
ELASTIC COVER FOR HIGHLY ELASTIC COUPLING

Изобретение относится к машиностроению, а именно к упругим оболочкам высокоэластичных муфт и других аналогичных устройств, и может быть использовано во всех отраслях промышленности для соединения валов машин и механизмов в условиях повышенных перекосов и смещения осей для передачи крутящего момента.
Известен упругий элемент для высокоэластичной муфты, выполненный в виде торообразной оболочки из резины, в которой по внутреннему поперечному периметру установлен кордный каркас, снабженный дополнительным кордным поясом, расположенным внутри оболочки по продольному периметру, а на наружной поверхности элемента против кордного пояса выполнена впадина (А.с. 239726, МПК F16D 3/74, опубл. 18.03.69, Бюл. №11), состоящая из резинокордных слоев и бортовых колец.
Известно упругое соединительное звено для высокоэластичных муфт (А.с. 1149076, МПК F16D 3/74, опубл. 02.04.85, Бюл. №13), состоящее из слоев обрезиненного корда, заворачиваемых на бортовые кольца, имеющее бортовые зоны крепления к полумуфтам и выполненное в виде тора.
Недостатком известных упругих оболочек является то, что при указанных конфигурациях поперечных сечений упругих оболочек не обеспечивается оптимальное соотношение пропорций сечения оболочки и крутящего момента. Кроме того, отсутствие герметизирующего слоя на внутренней поверхности указанных оболочек приводит к преждевременному разрушению кордного каркаса под действием окружающей среды.
Техническим результатом изобретения является то, что предлагаемая конфигурация упругой оболочки способна передавать в составе высокоэластичной муфты заданный крутящий момент при меньшей массе упругой оболочки и позволяет расширить диапазон угловых и осевых смещений соединяемых муфтой валов, а также увеличить срок эксплуатации высокоэластичной муфты.
Технический результат достигается тем, что упругая оболочка снабжена внутренним герметизирующим защитным слоем резины, предохраняющим кордный каркас от воздействия окружающей среды, а профиль упругой оболочки задан наружным диаметром упругой оболочки и его конфигурация имеет пропорциональное соотношение с наружным диаметром.
Сущность изобретения как технического решения выражается совокупностью предлагаемых пропорций упругой оболочки и наличием герметизирующего защитного слоя, что соответствует критерию изобретения «новизна».
Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что профиль упругой оболочки задан внешним диаметром упругой оболочки и его конфигурация имеет пропорциональное соотношение с наружным диаметром D1, при этом радиусы R1…R6, линейные размеры профиля H1…Н3, посадочный диаметр D2, диаметр бортовой зоны D3, внутренний диаметр D4, однозначно определяющие поперечное сечение упругой оболочки, находятся в пропорциональной зависимости от наружного диаметра D1. Пропорциональная зависимость поперечного сечения упругой оболочки от наружного диаметра D1 определяется следующими соотношениями:
R1:D1=0.0673±20%;
R2:D1=0.0385±20%;
R3:D1=0.0154±20%;
R4:D1=0.0154±20%;
R5:D1=0.0154±20%;
R6:D1=0.2885±20%;
H1:D1=0.2885±20%;
H2:D1=0.1808±20%;
H3:D1=0.2788±20%;
D2:D1=0.5962±20%;
D3:D1=0.6538±20%;
D4:D1=0.9135±20%
где D1 - наружный диаметр упругой оболочки, D2 - посадочный диаметр упругой оболочки, D3 - диаметр бортовой зоны упругой оболочки, D4 - внутренний диаметр упругой оболочки, R1 - радиус сопряжения наружной боковой поверхности и наружного диаметра упругой оболочки, R2 - радиус перехода от наружной боковой поверхности к бортовой зоне, R3 - радиус перехода от бортовой зоны к посадочному диаметру D2, R4 - радиус перехода от посадочного диаметра D2 к нижней части бортовой зоны, R5 - радиус нижней части бортовой зоны, R6 - наружный радиус сечения оболочки по оси симметрии, H1 - ширина профиля сечения оболочки по бортовой зоне, Н2 - линейный размер между внутренними поверхностями бортовых зон, Н3 - ширина профиля сечения оболочки по рабочей зоне.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена предлагаемая упругая оболочка, общий вид.
Предлагаемая упругая оболочка представляет собой торообразную оболочку из резины, которая состоит из внутреннего герметизирующего защитного слоя резины 1, слоев прорезиненного корда 2, образующих кордный каркас 3, которые заворачивают на бортовые кольца 4, силового пояса 5, охватывающего кордный каркас 3, и наружного слоя резины 6. Упругая оболочка снабжена бортовыми зонами 7.
Упругая оболочка для высокоэластичной муфты выполнена в виде торообразной оболочки из резины, армированной кордным каркасом с перекрещивающимися слоями нитей корда, завернутого на бортовые кольца, имеющая бортовые зоны для крепления к полумуфтам, снабженная силовым поясом, охватывающим упругую оболочку по внешней окружности кордного каркаса, отличается тем, что содержит герметизирующий слой по внутреннему периметру упругой оболочки и конфигурация упругой оболочки задана внешним диаметром упругой оболочки, при этом радиусы, линейные размеры профиля и посадочный диаметр, определяющие поперечное сечение упругой оболочки, находятся в пропорциональной зависимости от внешнего диаметра. Предлагаемые интервалы значений пропорций конфигурации упругой оболочки обеспечивают получение технического результата во всем указанном интервале в зависимости от технического задания на упругую оболочку.
Упругая оболочка для высокоэластичной муфты по предлагаемому изобретению изготавливается по следующей технологии: на сборочный барабан накладывают внутренний герметизирующий защитный слой резины 1, кордный каркас 3 заворачивают на бортовые кольца 4, затем накладывают силовой пояс 5, наружный слой резины 6 и вулканизуют (В.В.Рагулин. Производство пневматических шин. М.: Химия. - 1965. - С.300, 312).
Упругая оболочка в составе высокоэластичной муфты работает следующим образом. Предлагаемая упругая оболочка является эластичным элементом муфты, посредством которого осуществляется соединение ведущей и ведомой частей системы привода и производится передача крутящего момента. Бортовые зоны 7 упругой оболочки закрепляют в полумуфтах соответственно ведущей и ведомой частей муфты. При передаче крутящего момента перекрещивающиеся слои прорезиненного корда 2 воспринимают нагрузку, при этом в зависимости от направления вращения соединяемых валов нагрузку воспринимают соответствующие слои корда путем растяжения и деформации упругой оболочки, тем самым компенсируются угловые, осевые и радиальные смещения соединяемых валов, что обеспечивает снижение шума и гашение вибраций. Силовой пояс 5, расположенный на кордном каркасе 3 упругой оболочки, препятствует деформации упругой оболочки в радиальном направлении под действием центробежных сил, тем самым сохраняя габаритные размеры упругой оболочки в процессе работы.
Предлагаемая конфигурация упругой оболочки позволяет передавать в составе высокоэластичной муфты заданный крутящий момент при больших частотах вращения, расширяет диапазон угловых и осевых смещений соединяемых муфтой валов, оптимизирует профиль упругой оболочки и ее массу, обеспечивает увеличение передаваемого крутящего момента за счет заявляемой конфигурации сечения.
Предлагаемое изобретение позволяет создавать упругие оболочки высокоэластичных муфт широкого диапазона типоразмеров для передачи различной величины крутящего момента за счет выбора наружного диаметра упругой оболочки, а также повышает долговечность эксплуатации за счет добавления герметизирующего защитного слоя.