КОМПЕНСИРУЮЩАЯ ШАРИКОВАЯ МУФТА

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к компенсирующим муфтам и может быть использована для соединения длинных трансмиссионных валов машин и механизмов, передающих крутящий момент.
Когда длинные трансмиссионные валы работают в условиях большого перепада температур на рабочих режимах, происходят осевые и угловые перекосы осей валов и продольные перемещения незакрепленных торцов валов относительно корпуса.
Наиболее близкой по технической сущности является компенсирующая шариковая муфта, содержащая соосно расположенные ведущую и ведомую полумуфты, на которых вдоль их осей выполнены совмещенные пазы, в которых равномерно по окружности расположены соединительные элементы в виде шариков, установленных в сепараторе, выполненном с возможностью ограниченного осевого перемещения вдоль пазов, при этом шарики контактируют с каждой из полумуфт (описание к авторскому свидетельству СССР №1733753, МПК F16D 3/22, опубл. 15.05.92. Бюл. №15).
Недостатком данной муфты является возможность неравномерного распределения окружной силы по соединительным элементам - шарикам, что приводит к возникновению изгибающего момента и высоким контактным напряжениям.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение равномерности распределения крутящего момента между соединительными элементами - шариками.
Технический результат достигается тем, что в компенсирующей шариковой муфте, содержащей соосно расположенные ведущую и ведомую полумуфты, на которых вдоль их осей выполнены совмещенные пазы, в которых равномерно по окружности расположены соединительные элементы в виде шариков, установленных в сепараторе, выполненном с возможностью ограниченного осевого перемещения вдоль пазов, при этом шарики контактируют с каждой из полумуфт, в отличие от известной, соединительные элементы выполнены в виде комплектов, каждый из которых состоит из двух шариков, установленных в индивидуальный сепаратор, который снабжен упругим элементом, соединенным с ведомой полумуфтой, при этом между комплектами установлен податливый элемент, выполненный за одно целое с ведущей полумуфтой.
Упругий элемент может быть выполнен в виде пружины, а податливый элемент может быть выполнен в виде диафрагмы.
Для поддержания постоянного контакта шариков и полумуфт между полумуфтами дополнительно установлен второй упругий элемент.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображены:
фиг. 1 - компенсирующая шариковая муфты, общий вид;
фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
Компенсирующая шариковая муфта (фиг. 1) содержит концентрично расположенные ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты. Ведомая 2 полумуфта охватывает ведущую 1 полумуфту. На наружной поверхности ведущей 1 полумуфты и внутренней поверхности ведомой 2 полумуфты вдоль их осей выполнены кольцевые пазы 3 и 4, соответственно, которые совмещены между собой (фиг. 2). В пазах равномерно по окружности расположены комплекты соединительных элементов. Каждый комплект включает в себя два шарика 5, установленных в индивидуальный сепаратор 6. Сепаратор установлен в совмещенных пазах ведущей и ведомой полумуфт с возможностью ограниченного осевого перемещения и снабжен упругим 7 элементом, выполненным, например, в виде пружины, который крепится к ведомой 2 полумуфте.
Шарики 5 соприкасаются с каждой из полумуфт, образуя рабочие поверхности в виде секторов. Количество комплектов шариков может варьироваться от 6 до 50 в зависимости от крутящего момента.
Между комплектами шариков установлен податливый 8 элемент, например, в виде податливой диафрагмы. Податливый элемент выполнен за одно целое с ведущей полумуфтой.
Между полумуфтами дополнительно установлен второй упругий 9 элемент, например, в виде винтовой пружины, которая одета на ведущий вал и снабжена двумя зацепами для крепления к полумуфтам.
Муфта работает следующим образом:
При передаче крутящего момента к ведущему валу (ведомый вал закреплен неподвижно) полумуфта 1 начинает вращение, возникающее при этом окружное усилие, прижимает шарики 5 к полумуфте 2. По мере нагрева вала, происходит его линейное расширение и перемещение в осевом направлении, соответственно начинает перемещаться и ведущая 1 полумуфта с комплектами шариков, при этом упругий 7 элемент растягивается, ограничивая перемещение сепаратора. Постоянный контакт шариков 5 с полумуфтами обеспечивает передачу крутящего момента и осевого перемещения за счет перекатывания шариков по рабочим поверхностям. Неравномерность распределения крутящего момента компенсируется податливым 8 элементом. Перемещения опор валов в осевом направлении ограничиваются длиной рабочих поверхностей двух полумуфт. После снятия нагрузки упругий 7 элемент возвращает шарики в исходное положение.
При отсутствии нагрузки второй упругий 9 элемент обеспечивает поддержание постоянного контакта шариков с обеими полумуфтами, что позволяет также избежать люфта шариков.