УПРУГАЯ МУФТА

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для передачи крутящего момента и осевого усилия.
Известна компенсирующая муфта (авт.св. СССР №1762017, МПК F16D 3/74, 1989), содержащая две полумуфты и промежуточную втулку, связанную посредством сильфона с одной из полумуфт упругим элементом - сильфоном. Промежуточная втулка зафиксирована в осевом направлении, а первая полумуфта через сферическую поверхность поджата к торцу цилиндрического хвостовика второй полумуфты.
К недостаткам известной муфты следует отнести то, что имеют место высокие контактные напряжения между шаровой поверхностью первой полумуфты и торцом цилиндрического хвостовика второй полумуфты, а также между ведущими роликами и второй полумуфтой.
Известна упругая муфта, содержащая две полумуфты, установленные на конические втулки и стянутые с ними болтами, причем полумуфты соединены между собой с помощью упругого элемента в виде цилиндра с поясками и продольными прорезями в средней части, упругий элемент выполнен с возможностью осевого перемещения (см. пат. RU 2120068, МПК F16D 3/56, 10.10.98). Данная муфта является наиболее близкой к предлагаемой по решаемой задаче и достигаемому техническому результату.
Недостатком известной муфты является ее низкая технологичность, сложность изготовления, следовательно, высокая стоимость устройства, а также невозможность передачи значительных осевых усилий.
Задачей настоящей полезной модели является разработка упругой муфты, которая обладала бы возможностью передачи большого осевого усилия крутящего момента, была технологична в изготовлении и проста в обслуживании.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является упрощение конструкции, повышение технологичности ее изготовления, снижение трудоемкости сборки и возможность передачи значительного осевого усилия наряду с передачей крутящего момента. Помимо этого, упругая муфта обладает небольшим радиальным габаритом.
Указанный результат достигается тем, что в упругой муфте, содержащей внешнюю часть, состоящую из двух концевых посадочных втулок, связанных между собой пакетом упругих элементов и внутренний сферический узел, согласно изобретению внешняя часть муфты выполнена как единая деталь, причем пакет упругих элементов представляет собой прорезную пружину, состоящую из плоских колец, соединенных симметрично смещенными перемычками, а внутренний сферический узел включает два цилиндра со сферическими взаимно обращенными выемками, между которыми установлено тело вращения сферической формы, причем диаметр тела вращения сферической формы выбран из условий допустимых напряжений в зоне контакта со сферическими поверхностями цилиндров.
Полезная модель поясняется с помощью чертежа, на котором изображена упругая муфта, продольный разрез.
Упругая муфта содержит внешнюю часть, которая передает крутящий момент, и внутреннюю часть, передающую осевое усилие. Внешняя часть содержит концевые посадочные втулки 1 и 2, связанные между собой пакетом упругих элементов 3 в виде прорезной пружины, состоящей из плоских колец 4, соединенных между перемычками 5 и разделенных промежутками 6. Внутренняя часть содержит сферический узел, включающий два цилиндра 7 и 8 со сферическими, взаимно обращенными выемками 9 и 10, между которыми установлено тело 11 вращения сферической формы. Внешняя часть муфты, содержащая концевые посадочные втулки 1 и 2 и пакет упругих элементов 3, представляет собой единую деталь. Перемычки 5 получают при обработке внешней части упругой муфты, фрезеруя пазы-промежутки 6 и получая, тем самым, плоские кольца 4. При этом перемычки 5 предыдущего кольца 4 смещены относительно перемычки 5 последующего кольца 4.
Муфта работает следующим образом.
При вращении концевой посадочной втулки 1 крутящий момент передается через пакет упругих элементов 3, выполненный в виде прорезной пружины, концевой посадочной втулке 2. При наличии радиального отклонения или перекоса соединяемых валов происходит упругая деформация средней части пакета упругих элементов 3, которая компенсирует смещение соединяемых валов и при снятии нагрузки способствует возвращению деталей в исходное положение. Данная муфта за счет внутреннего сферического узла способна передавать значительное осевое усилие. Осевая нагрузка передается через цилиндры 7 и 8 со сферическими выемками 9 и 10 и тело вращения 11 сферической формы, установленное между ними.
Причем из-за изготовления внешней части муфты как единой детали вращение передается с высокой кинематической точностью, обеспечивается прочность соединения, упрощается конструкция, достигается технологичность ее изготовления и сборки и, тем самым, уменьшается стоимость муфты.
Кроме того, в описанном техническом решении упругой муфты за счет использования внешней части и внутреннего сферического узла разделяются задачи передачи крутящего момента и передачи осевого усилия.
Данная конструкция может быть эффективно использована в приводных устройствах одновинтовых насосов и одновинтовых гидродвигателях как погружного, так и других типов.