Муфта
COUPLING

Изобретение относится к машиностроению, в частности, для соединения валов с компенсацией радиальных, осевых и угловых смещений вследствие неточности их изготовления и монтажа. Может применяться во вспомогательных механизмах малой и средней мощности с кратковременным режимом работы.
Известна муфта, содержащая пружинные элементы в виде двух петель, одни концы петель жестко соединены один с другим, образуя прямолинейный участок, заводимый в торцовую концевую канавку, выполненную в одном из соединяемых валов, а два других конца выполнены прямолинейными и заводятся в радиальное отверстие второго вала (А.С. №200363, МПК F06d, 1967 г.).
Недостатком известной муфты ее малая нагрузочная способность, ограниченная контактными напряжениями между боковыми поверхностями центральных участков петель и контактными поверхностями канавки и радиального отверстия в валах.
Известна муфта, принимаемая за прототип и содержащая две фланцевые полумуфты, с равномерно расположенными на периферии фланцев шлицевыми пазами, полумуфты соединены упругими элементами - стержнями с плоскими концами. Пазы выполнены наклонными относительно радиуса фланца полумуфты, смежные пазы наклонены на равные углы в разные стороны. Концы каждого стержня размещены в пазах разного направления, каждый стержень закручен вокруг своей оси, смежные в противоположных направлениях. Крутящий момент передается через те стержни, направление закручивания которых совпадает с направлением момента (А.С. №1737176 A1, F16D 3/56, 1992 г.).
Недостатком данной муфты является ее существенный продольный размер, обусловленный длиной упругих стержней, передающих крутящий момент от одной полумуфты к другой.
Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении изобретения, заключается в сокращении продольных габаритов муфты в целом.
Решение данной технической проблемы достигается тем, муфта содержит две фланцевые полумуфты и упругие элементы, связывающие полумуфты между собой, причем на внешней поверхности фланца одной полумуфты выполнены радиальные отверстия, на боковой поверхности фланца другой полумуфты выполнены сквозные отверстия, параллельные продольной оси симметрии муфты, а упругие элементы выполнены в виде цилиндрической спирали, протяженностью в 0,75 оборота с прямолинейными концами, оси которых перекрещиваются под прямым углом, одни из прямолинейных концов устанавливаются в радиальные отверстия на фланце одной полумуфты, а другие в сквозные отверстия на торце фланца другой полумуфты.
Сокращение продольных габаритов муфты в целом обусловлено существенным сокращением расстояния между полумуфтами вследствие уменьшения продольных размеров упругих элементов за счет выполнения их в виде спирали.
Предложенное изобретение поясняется чертежом, где представлен продольный разрез муфты.
Муфта содержит фланцевую полумуфту 1, на внешней поверхности фланца меньшей высоты которой выполнены радиальные отверстия 2, и фланцевую полумуфту 3, на торце фланца большей высоты которой выполнены сквозные отверстия 4, параллельные продольной оси симметрии муфты. Упругий элемента 5 выполнен в виде цилиндрической спирали, протяженностью в 0,75 оборота с прямолинейными концами 6 и 7. Оси прямолинейных концов 6 и 7 спирали перекрещены под прямым углом. Прямолинейный конец 6 каждой цилиндрической спирали установлен в радиальном отверстии 2 на фланце полумуфты 1, а прямолинейный конец 7 каждой цилиндрической спирали установлен в сквозном отверстии 4 на торце фланца полумуфты 3.
Муфта работает следующим образом. Передача крутящего момента от полумуфты 1 к полумуфте 3 осуществляется упругими элементами 5. Компенсация радиальных, угловых и осевых смещений концов валов, на которых установлены полумуфты, достигается деформацией центральных частей и свободных участков прямолинейных концов 6 и 7 упругих элементов 5, а также скольжением прямолинейных концов 6 и 7 в отверстиях 2 и 4.
Количество упругих элементов в муфте, радиус кривизны спирали, ее шаг а также размеры поперечного сечения подбираются исходя из обеспечения необходимой прочности и жесткости элементов муфты при передаче вращения от одного вала к другому. Для повышения долговечности работы в полумуфтах могут быть выполнены резервные отверстия, а в комплект муфты дополнительные упругие элементы. При критическом износе отверстий полумуфт и прямолинейных концов упругих элементов, новый комплект упругих элементов устанавливается в резервные отверстия полумуфт. С целью снижения трения между прямолинейными концами и отверстиями в полумуфтах, в отверстия могут быть запрессованы втулки из антифрикционного материала.