УПРУГАЯ МУФТА

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для передачи вращающего момента в различных приводах общего и специального назначения.
Известны упругие муфты, содержащие ведущую и ведомую полумуфты, в посадочных гнездах которых установлены цилиндрические неметаллические упругие элементы. Профиль посадочных гнезд образует с неметаллическим упругим элементом соединение без зазора /1/.
Недостатками таких муфт являются большие нагрузки, приходящиеся на неметаллические упругие элементы и в целом на привод, а также не высокая способность компенсировать смещение осей соединяемых валов.
Наиболее близкой к предлагаемому устройству является упругая муфта фирмы «Уникум» (Франция), содержащая две полумуфты, цилиндрические неметаллические упругие элементы, находящиеся в посадочных гнездах, и крышку, предохраняющую упругие элементы от выпадения, которая стопорится винтом. Посадочные гнезда в поперечном сечении имеют профиль с большей осью, вытянутой в окружном направлении /2/.
Однако при использование муфты данной конструкции неметаллический упругий элемент является «слабым звеном», воспринимающий большие нагрузки, так как профиль посадочных гнезд двух полумуфт вытянут в окружном направлении, образуя двускосный клин с малым углом, что приводит к заклиниванию муфты и к повышению температуры неметаллических упругих элементов. Следствием чего является невыполнение функций упругой муфты и снижение срока эксплуатации резиновых элементов. При смещении осей соединяемых валов последние и их опоры воспринимают дополнительные нагрузки, неметаллические упругие элементы, находясь в посадочных гнездах, не имеют возможности компенсировать неточность центрирования.
Целью полезной модели является повышение нагрузочной способности за счет снижения динамических нагрузок валопровода; повышение компенсирующей способности, позволяющей допускать монтажные отклонения относительного расположения соединяемых валов; упрощение конструкции.
Указанная цель достигается тем, что согласно предполагаемой полезной модели в новой упругой муфте, содержащей две полумуфты, стопорное кольцо и неметаллические упругие элементы, посадочные гнезда выполнены вытянутыми в радиальном направлении. Уменьшаются нагрузки, приходящиеся на упругие элементы, и снижается потеря энергии на внешнее трение.
Кроме того, в новой упругой муфте неметаллические упругие элементы могут выполняться полыми. В зависимости от коэффициента k, который определяется по формуле
отв
где d - диаметр отверстия неметаллического упругого элемента;
d - внешний диаметр неметаллического упругого элемента, регулируется крутильная жесткость муфты для обеспечения ее работы в зарезонансной зоне крутильных колебаний.
Свободное пространство неметаллических упругих элементов может заполняться материалом с коэффициентом трения отличным от коэффициента трения упругого элемента. За счет потерь энергии на внутреннее трение появляется способность повысить демпфирующую способность и облегчить переход через резонансную зону крутильных колебаний.
В новой упругой муфте неметаллические упругие элементы в посадочных гнездах находится предварительно в напряженном состоянии. За счет этого исключается свободное относительное перемещение полумуфт в окружном направлении, что выгодно изменяет динамические свойства валопровода при пуске и особенно во время выбега валопровода без торможения.
Помимо компенсирующих способностей из-за деформации неметаллических упругих элементов, новая упругая муфта позволяет допускать большие
а
γ
значения смещения соединяемых валов А, за счет подвижности в кинематических парах муфты. В новой упругой муфте для компенсации несоосности валов неметаллические упругие элементы смещены относительно центра посадочного гнезда. Для компенсации осевого смещения Δ предусмотрен зазор между упругим элементом 3 и стопорным кольцом 2, для компенсации углового Δ - упругие элементы выполнены бочкообразными.
На фигуре 1 изображена упругая муфта, общий вид, в осевом разрезе; на фигуре 2 - сечение А-А на фигуре 1; на фигурах 3, 4, 5 - варианты выполнения упругой муфты.
Посадочные гнезда двух полумуфт 1 и 4 имеют криволинейный профиль 5 с большой осью, вытянутой в радиальном направлении. В посадочных гнездах находятся неметаллические упругие элементы 3, выполненные в виде стержней цилиндрической или бочкообразной формы. Они могут выполняться как сплошными, так и полыми. Свободное пространство упругих элементов может заполняться материалом 6 с коэффициентом внутреннего трения отличным от коэффициента внутреннего трения упругого элемента. Неметаллические упругие элементы, которые могут находиться как в свободном, так и в напряженном состоянии, смещены относительно центра посадочного гнезда на величину эксцентриситета е. Стопорное кольцо 2 предохраняет упругие элементы от выпадения.
Упругая муфта работает следующим образом.
Вращающий момент передается от полумуфту 1 на полумуфту 4 через неметаллические упругие элементов 3. Под действием передаваемой нагрузки неметаллические упругие элементы, деформируясь, занимают свободное пространство посадочных гнезд. При наличии радиального смещения осей соединяемых валов е вращение полумуфт 1, 4 и неметаллических упругих элементов 3 совершается не только вращательное движение, но и непрерывное колебательное в плоскости перпендикулярной оси вращения.
Благодаря вышеуказанному выполнению упругой муфты повышается нагрузочная способность муфты и снижаются динамические нагрузки, приходящиеся
на валопровод. Смещение неметаллического упругого элемента относительно центра посадочного гнезда повышает способность муфты компенсировать отклонения взаимного расположения осей соединяемых валов. Упрощается конструкция.
1 Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989, стр.431, рис.21.15.
2 Ряховский, О.А., Иванов, С.С. Справочник по муфтам. Л.: Политехника, 1991, стр.163, рис.3.67.