МУФТА КОМПЕНСИРУЮЩАЯ
COMPENSATING COUPLING

Изобретение относится к муфтам, компенсирующим несоосность и осевое смещение ведущего и ведомого валов при передаче крутящего момента между ними, а также устранения резонансных колебаний при периодически изменяющейся нагрузке, и может быть использовано в общем машиностроении.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является упругая муфта, содержащая цилиндрический эластичный элемент, выполненный в виде установленных по образующей чередующихся кусков транспортерной ленты и отрезков троса, заключенный в две металлические обоймы (1).
Недостатком данной муфты является ограниченность применения по температурным условиям эксплуатации из-за использования в качестве материала эластичного элемента (транспортерной ленты) резины, для которой опасна низкая температура, снижающая ее эластичность. Из-за применения резины муфта имеет низкую пожаростойкость. Также она способна компенсировать лишь незначительные несоосности валов и не способна компенсировать осевое смещение валов. Прототипу присуща сложность сборки, обусловленная применением специального приспособления для посадки с большим натягом втулок на эластичный элемент.
Задачей изобретения является создание муфты, которая была бы проста в устройстве, позволяла компенсировать все виды смещения валов, была пригодна для работы в широком температурном диапазоне и при этом имела высокую пожаростойкость.
Указанная задача достигается тем, что в муфте, состоящей из двух соосно установленных полумуфт цилиндрической формы, в пазах, выполненных в осевом направлении, на наружных поверхностях этих полумуфт, и закрытых с торцов муфты шайбами, расположены с возможностью осевого перемещения упругие элементы, в виде отрезков гибкого стального троса, которые удерживаются от выпадения цилиндрической винтовой пружиной, охватывающей обе полумуфты и фиксирующей их относительно друг друга.
Предлагаемая муфта представлена на фиг.1 в разобранном виде в изометрии; на фиг.2 в собранном виде в изометрии; на фиг.3 в продольном разрезе.
Муфта содержит две одинаковые полумуфты 1 и 2, упругие элементы из отрезков гибкого стального троса 3, цилиндрическую винтовую пружину 4, шайбы 5, пружинные упорные кольца 6 (фиг.1). Пружина 4 накручивается на втулки 1 и 2 по винтовым канавкам 7, выполненным на наружной цилиндрической поверхности втулок 1, 2 таким образом, чтобы пазы 8 втулок оказались расположены соосно. Пазы 8 расположены равномерно по окружности втулок 1, 2. Отрезки троса 3 вставляются в соосно расположенные пазы 8 так, что, после установки шайб 5 на цилиндрические выступы 9 на торцах втулок 1, 2 и фиксации их пружинными упорными кольцами 6 (фиг.2), между шайбами 5 и торцами тросов 3 остаются зазоры t (фиг.3). В собранной муфте пружина 4 крайними витками упирается в шайбы 5 (фиг.3). Концы отрезков гибкого стального троса 3 облуживаются для предотвращения раскручивания проволок троса при работе муфты.
Компенсирующая муфта работает следующим образом: крутящий момент от ведущего вала 10 (фиг.3) передается на полумуфту 1, закрепленную на нем. Под действием крутящего момента полумуфта 1 проворачивается относительно полумуфты 2, а вставленные в нее концы тросов 3 и накрученный конец пружины 4 получают перемещения, при этом отрезки троса 3 и пружина 4 начинают деформироваться, усилия их деформаций передаются на полумуфту 2 с ведомым валом 11, на котором она закреплена. Как только силы деформации отрезков троса 3 с пружиной 4 превысят силы сопротивления ведомого вала, последний начнет вращаться в ту же сторону. При установившемся режиме крутящий момент снизится, при этом произойдет уменьшение деформации отрезков троса 3 с пружиной 4. При периодически изменяющейся нагрузке и вибрациях идущих от звеньев, соединяемых с валами 10, 11, данная муфта способствует снижению динамических нагрузок и затуханию колебаний, значительно снижая передачи возмущающих усилий, посредством необратимого поглощения части колебательной энергии, переходящей в тепловую за счет трения между стальными жилами троса при его деформациях.
Компенсация радиального и углового смещений валов достигается благодаря податливости отрезков гибкого стального троса 3 и цилиндрической винтовой пружины 4. Компенсация продольного смещения валов обеспечивается отсутствием жесткой связи между полумуфтами 1 и 2, так как пружина 4 может сжиматься и растягиваться в продольном направлении, а тросы 3 свободно перемещаются вдоль пазов 8, причем при сжатии пружины перемещение тросов 3 возможно благодаря зазорам t (фиг.3).
Из-за отсутствия неметаллических материалов (резины) предлагаемая муфта обладает высокой стойкостью к перепаду температур (морозоустойчивость, пожаростойкость) и длительным сроком хранения.
Процессы сборки и разборки муфты не требуют применения специализированного инструмента и оснастки, что в сочетании с малым набором деталей образующих муфту, делают ее простой в устройстве и обеспечивают ремонтопригодность.
Источник информации
1. Авторское свидетельство СССР №490966, кл. F16D 3/74, 1976.