МУФТА (ВАРИАНТЫ)
COUPLING (VERSIONS)

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована для снижения уровня шума и вибрации различных трансмиссий, в частности при соединении валов.
Известна муфта, содержащая две полумуфты, выполненные в виде фланцев, соединенные между собой с помощью зажимных пальцев и упругого промежуточного элемента, выполненного в виде упругого обода, образованного комплектом дисков с цилиндрическими отверстиями под пальцы. Диаметр расположения осей отверстий в дисках под пальцы превышает диаметр расположения осей пальцев во фланцах на величину, ограниченную следующими пределами
(2…8)Zδmax/Д,
где δmах - максимальное осевое натяжение упругого обода муфты при работе из-за несоосности соединяемых агрегатов;
Z - число пальцев на фланце муфты;
Д - диаметр расположения осей пальцев во фланце (патент RU 2309305, МПК F16D 3/78 (2006.01), F16D 3/64 (2006.01)).
Основным недостатком известной муфты является малая компенсационная способность при осевых и угловых смещениях валов трансмиссии, обусловленная низкой деформационной способностью упругого обода, образованного комплектом дисков.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является муфта, содержащая две полумуфты, связанные посредством крышек с винтами с упругим промежуточным элементом. Упругий промежуточный элемент, по крайней мере один, выполнен в виде по крайней мере двух плоских упругих соосно расположенных колец, верхнего и нижнего, соединенных между собой посредством по крайней мере трех упругих плоских пластин, расположенных наклонно по отношению к оси колец. Таким образом, упругий промежуточный элемент снабжен соединенными центральной частью, выполненной в виде верхнего упругого кольца, боковыми полками, выполненными в виде трех упругих плоских пластин, и отгибом, выполненным в виде нижнего упругого кольца. Муфта обеспечивает снижение уровня шума и вибрации трансмиссии, в которой она установлена (патент RU 2285828, МПК F16D 3/78 (2006.01), F16D 3/06 (2006.01), F16D 3/72 (2006.01)).
Основным недостатком вышеописанной муфты является низкая компенсационная способность при осевых и угловых смещениях валов трансмиссии, поскольку пластины расположены наклонно в одном направлении, что ограничивает допустимые величины значения угловых и осевых смещений концов соединяемых валов.
Предлагаемые изобретения решают задачу повышения компенсационных характеристик при радиальных и угловых смещениях концов соединяемых валов.
Поставленная задача решается тем, что в муфте по первому варианту, содержащей две полумуфты и упругий промежуточный элемент, снабженный соединенными центральной частью, боковыми полками и отгибом, и связанный с полумуфтами, согласно изобретению упругий промежуточный элемент выполнен по меньшей мере из одной плоской пружины, содержащей центральную часть и по меньшей мере четыре симметрично расположенные боковые полки, выполненные заодно с центральной частью и отогнутые по отношению к центральной части, причем рядом расположенные полки имеют отгиб в противоположных направлениях и имеют на концах участки для крепления либо к полумуфтам, либо к другому упругому промежуточному элементу, либо к промежуточному диску.
Поставленная задача решается тем, что в муфте по второму варианту, содержащей две полумуфты и упругий промежуточный элемент, снабженный соединенными центральной частью, боковыми полками и отгибом, и связанный с полумуфтами, согласно изобретению упругий промежуточный элемент выполнен в виде пакета по меньшей мере из двух плоских пружин, каждая из которых содержит центральную часть и по меньшей мере четыре симметрично расположенные боковые полки, выполненные заодно с центральной частью и отогнутые по отношению центральной части, причем рядом расположенные полки имеют отгиб в противоположных направлениях и имеют на концах участки для крепления либо к полумуфтам, либо к другому упругому элементу, либо к промежуточному диску, а между плоскими пружинами установлены прокладки из вибропоглощающего материала, преимущественно, резины.
Повышение компенсации радиальной и угловой несоосностей соединяемых валов обусловлено выполнением отгиба рядом расположенных полок в противоположных направлениях.
Предлагаемые изобретения поясняются чертежами, где на фиг.1 изображен вид спереди муфты по первому варианту; на фиг.2 - поперечный разрез муфты по первому варианту, снабженной полками с участками на их концах для крепления к полумуфтам; на фиг.3 - упругий промежуточный элемент муфты по любому из вариантов, на фиг.4 - поперечный разрез муфты по второму варианту, снабженной полками с участками на их концах для крепления к полумуфтам; на фиг.5 - поперечный разрез муфты по первому варианту, снабженной полками с участками на их концах для крепления к двум упругим промежуточным элементам, на фиг.6 - поперечный разрез муфты по первому варианту, снабженной полками с участками на их концах для крепления к промежуточному диску; на фиг.7 - поперечный разрез муфты по второму варианту, снабженной полками с участками на их концах для крепления к двум упругим промежуточным элементам; на фиг.8 - поперечный разрез муфты по второму варианту, снабженной полками с участками на их концах для крепления к промежуточному диску.
Муфта по первому варианту исполнения (фиг.1, 2, 3) содержит две полумуфты 1 и 2, упругий промежуточный элемент, выполненный в виде пакета плоских пружин 3, каждая из которых содержит центральную часть, по меньшей мере четыре симметрично расположенные боковые полки 4, выполненные заодно с центральной частью и отогнутые по отношению к центральной части, и участки 5 на концах боковых полок 4 для крепления к полумуфтам 1 и 2. При этом рядом расположенные боковые полки 4 имеют отгиб в противоположных направлениях.
Муфта по первому варианту исполнения (фиг.1, 3, 5) содержит две полумуфты 1 и 2, первый упругий промежуточный элемент, выполненный в виде пакета плоских пружин 6, каждая из которых содержит центральную часть, по меньшей мере четыре симметрично расположенные боковые полки 7, выполненные заодно с центральной частью и отогнутые по отношению к центральной части, и участки 8 на концах боковых полок 7 для крепления ко второму упругому промежуточному элементу, выполненному в виде пакета плоских пружин 9, каждая из которых содержит центральную часть, по меньшей мере четыре симметрично расположенные боковые полки 10, выполненные заодно с центральной частью и отогнутые по отношению к центральной части, и участки 11 на концах боковых полок 10 для крепления к первому упругому промежуточному элементу. При этом рядом расположенные боковые полки 7 пакета плоских пружин 6 имеют отгиб в противоположных направлениях, и рядом расположенные боковые полки 10 пакета плоских пружин 9 имеют отгиб в противоположных направлениях.
Муфта по первому варианту исполнения (фиг.1, 3, 6) содержит две полумуфты 1 и 2, первый упругий промежуточный элемент, выполненный в виде пакета плоских пружин 12, каждая из которых содержит центральную часть, по меньшей мере четыре симметрично расположенные боковые полки 13, выполненные заодно с центральной частью и отогнутые по отношению к центральной части, и участки 14 на концах боковых полок 13 для крепления к промежуточному диску 15, и второй упругий промежуточный элемент, выполненный в виде пакета плоских пружин 16, каждая из которых содержит центральную часть, по меньшей мере четыре симметрично расположенные боковые полки 17, выполненные заодно с центральной частью и отогнутые по отношению к центральной части, и участки 18 на концах боковых полок 17 для крепления к промежуточному диску 15. При этом рядом расположенные боковые полки 13 пакета плоских пружин 12 имеют отгиб в противоположных направлениях, и рядом расположенные боковые полки 17 пакета плоских пружин 16 имеют отгиб в противоположных направлениях.
Муфта по второму варианту исполнения (фиг.3, 4) содержит две полумуфты 1 и 2, упругий промежуточный элемент, выполненный в виде пакета плоских пружин 19, каждая из которых содержит центральную часть, по меньшей мере четыре симметрично расположенные боковые полки 20, выполненные заодно с центральной частью и отогнутые по отношению к центральной части, и участки 21 на концах боковых полок 20 для крепления к полумуфтам 1 и 2. Рядом расположенные боковые полки 20 имеют отгиб в противоположных направлениях. Между плоскими пружинами 19 установлены прокладки 21 из вибропоглощающего материала, преимущественно, резины.
Муфта по второму варианту исполнения (фиг.3, 7) содержит две полумуфты 1 и 2, первый упругий промежуточный элемент, выполненный в виде пакета плоских пружин 22, каждая из которых содержит центральную часть, по меньшей мере четыре симметрично расположенные боковые полки 23, выполненные заодно с центральной частью и отогнутые по отношению к центральной части, и участки 24 на концах боковых полок 23 для крепления ко второму упругому промежуточному элементу, выполненному в виде пакета плоских пружин 25, каждая из которых содержит центральную часть, по меньшей мере четыре симметрично расположенные боковые полки 26, выполненные заодно с центральной частью и отогнутые по отношению к центральной части, и участки 27 на концах боковых полок 26 для крепления к первому упругому промежуточному элементу. Рядом расположенные боковые полки 23 пакета плоских пружин 22 имеют отгиб в противоположных направлениях, и рядом расположенные боковые полки 26 пакета плоских пружин 25 имеют отгиб в противоположных направлениях. Между плоскими пружинами 22 установлены прокладки 21 из вибропоглощающего материала, преимущественно, резины, и между плоскими пружинами 25 установлены прокладки 21 из вибропоглощающего материала, преимущественно, резины.
Муфта по второму варианту исполнения (фиг.3, 8) содержит две полумуфты 1 и 2, первый упругий промежуточный элемент, выполненный в виде пакета плоских пружин 28, каждая из которых содержит центральную часть, по меньшей мере четыре симметрично расположенные боковые полки 29, выполненные заодно с центральной частью и отогнутые по отношению к центральной части, и участки 30 на концах боковых полок 29 для крепления к промежуточному диску 15, и второй упругий промежуточный элемент, выполненный в виде пакета плоских пружин 31, каждая из которых содержит центральную часть, по меньшей мере четыре симметрично расположенные боковые полки 32, выполненные заодно с центральной частью и отогнутые по отношению к центральной части, и участки 33 на концах боковых полок 32 для крепления к промежуточному диску 15. При этом рядом расположенные боковые полки 29 пакета плоских пружин 28 имеют отгиб в противоположных направлениях, и рядом расположенные боковые полки 32 пакета плоских пружин 31 имеют отгиб в противоположных направлениях. Между плоскими пружинами 28 установлены прокладки 21 из вибропоглощающего материала, преимущественно, резины, и между плоскими пружинами 31 установлены прокладки 21 из вибропоглощающего материала, преимущественно, резины.
Муфта по первому варианту исполнения работает следующим образом. При передаче крутящего момента работают боковые полки 4 плоских пружин 3 (фиг.3), или боковые полки 7 плоских пружин 6 и боковые полки 10 плоских пружин 9 (фиг.5), или боковые полки 13 плоских пружин 12 и боковые полки 17 плоских пружин 16 (фиг.6), благодаря изгибу которых происходит компенсация радиальной, осевой и угловой несоосностей концов соединяемых валов, гасится шум и вибрация, возникающая при работе элементов механизма. Количество пружин в пакете, их толщина, длина и ширина полок, а также угол отгиба подбираются исходя из эксплуатационных требований, предъявляемых к муфте. Отгиб полок в противоположных направлениях по отношению к центральной части упругого промежуточного элемента приводит к существенному расширению допустимого предела радиальных и угловых смещений концов соединяемых валов без нарушения нормальной работы муфты.
Муфта по второму варианту исполнения работает следующим образом. При передаче крутящего момента работают боковые полки 20 плоских пружин 19 (фиг.3), или боковые полки 23 плоских пружин 22 и боковые полки 36 плоских пружин 25 (фиг.7), или боковые полки 29 плоских пружин 28 и боковые полки 32 плоских пружин 31 (фиг.8), благодаря изгибу которых происходит компенсация радиальной, осевой и угловой несоосностей концов соединяемых валов, гасится шум и вибрация, возникающая при работе элементов механизма, а применение вибропоглощающих прокладок 21 дополнительно усиливает эффект гашения шума и вибрации. Количество пружин в пакете, их толщина, длина и ширина полок, а также угол отгиба подбираются, исходя из эксплуатационных требований, предъявляемых к муфте. Отгиб полок в противоположных направлениях по отношению к центральной части упругого элемента приводит к существенному расширению допустимого предела радиальных и угловых смещений концов соединяемых валов без нарушения нормальной работы муфты.
Таким образом, предложенные изобретения позволяют обеспечить эффективное снижение шума и вибрации муфты при ее работе с одновременным повышением компенсационных характеристик при радиальных, осевых и угловых смещениях концов соединяемых валов.