УПРУГОДЕМПФИРУЮЩАЯ МУФТА
ELASTO-DAMPENING CLUTCH

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упругого соединения валов, демпфирования крутильных колебаний и снижения динамических нагрузок на энергетическую установку привода.
Известны упругие муфты с цилиндрическими пружинами (Иванов М.Н. Детали машин. Учеб. для студентов высш. техн. учеб. заведений. - М.: Высш.шк., 1991).
Однако подобные муфты обладают малой энергоемкостью и допускают небольшой угол закручивания.
Известна упругая муфта, содержащая ведущую полумуфту в виде резьбового стержня и расположенную концентрично ей ведомую полумуфту со шлицами на внутренней поверхности, соединенную между собой посредствам смонтированной на стержне с возможностью осевого перемещения гайки с выступами на наружной поверхности, входящими в зацепление с прямыми шлицами ведомой полумуфты, и пружин, расположенных на стержне по обе стороны гайки, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности срабатывания, она снабжена двумя профильными шайбами, на внутренней поверхности ведомой полумуфты выполнен кольцевой выступ, расположенный в осевом направлении по обе стороны гайки, а каждая шайба установлена на стержне между гайкой и соответствующей пружиной с возможностью упора в торцовые поверхности гайки и кольцевого выступа (а.с. №1388603, бюл. №14, 1988, принято за прототип).
К недостаткам этой конструкции следует отнести малый угол закручивания ведущей полумуфты относительно ведомой.
Целью изобретения является увеличение угла закручивания ведущего вала относительно ведомого и повышение энергоемкости муфты.
тр
тр
тр
Поставленная цель достигается тем, что на ведущем валу нарезаны винтовые шлицы, посредством которых вал соединен с промежуточной втулкой, на наружной цилиндрической поверхности которой нарезаны винтовые шлицы с тем же шагом, но противоположного направления, входящие в зацепление с внутренними винтовыми шлицами ведомого вала, а между промежуточной втулкой и фланцем ведущего вала через антифрикционную шайбу установлен упругий элемент, причем для свободного осевого перемещения промежуточной втулки в обоих направлениях угол наклона винтовой линии шлицов (ψ) должен быть в пределах φ≤ψ≤(90°-φ), где φ - угол трения.
На чертеже изображен общий вид муфты.
Упругодемпфирующая муфта включает в себя ведущий вал 1, который посредствам винтовых шлицов соединен с промежуточной втулкой 2. На наружной поверхности промежуточной втулки 2 нарезаны винтовые шлицы противоположного направления, входящие в зацепление с внутренними винтовыми шлицами ведомого вала 3. Между промежуточной втулкой 2 и фланцем ведущего вала 1 через антифрикционную шайбу 4 установлен упругий элемент 5.
Муфта работает следующим образом.
При приложении крутящего момента к ведущему валу 1 вращательное движение вала с помощью винтовых шлицов преобразуется в поступательное движение промежуточной втулки 2 в осевом направлении. При этом втулка проворачивается относительно внутренних винтовых шлицов ведомого вала 3 в ту же сторону, что и ведущий вал 1. Упругий элемент 5 сжимается. Когда крутящий момент от действия окружной силы в винтовых соединениях превысит момент сопротивления ведомого вала 3, последний плавно трогается, и оба вала - ведущий 1 и ведомый 3 начинают вращаться синхронно, как одно целое.
Применение винтовых шлицов на внутренней и наружной поверхности промежуточной втулки 2 при соединении ее с ведущим 1 и ведомым 3 валами, выполненных в противоположных направлениях одинаковым шагом, позволяет в два раза увеличить угол поворота ведущего вала 1 относительно ведомого вала 3 при осевом перемещении промежуточной втулки 2 и, таким образом, увеличить энергоемкость муфты.
При уменьшении момента сопротивления на ведомом валу 3 промежуточная втулка 2 под действием упругого элемента 5 переместится в осевом направлении (влево) по шлицам ведущего 1 и ведомого вала 3.
Таким образом, при переменном крутящем моменте на ведомом валу 3 промежуточная втулка 2 будем постоянно перемещаться в осевом направлении, и упругий элемент 5 будет гасить динамические нагрузки.
Демпфирование крутильных колебаний осуществляется за счет момента трения в винтовых соединениях втулки 2 с валами 1 и 3.
Использование предлагаемой конструкции упругодемпфирующей муфты, установленной, например, между валом двигателя внутреннего сгорания и первичным валом коробки перемены передач, позволит снизить динамические нагрузки на двигатель и эффективно гасить крутильные колебания. Большой угол закручивания ведущего вала относительно ведомого позволит значительно снизить работу буксования муфты сцепления в момент ее включения и, следовательно, повысить срок ее службы.