УПРУГАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к упругим муфтам, и может быть использована для передачи крутящего момента, компенсируя смещение осей ведущего и ведомого валов, снижая динамические нагрузки на них и позволяя регулировать критический момент.
Известна конструкция упругой муфты, содержащая ведущую и ведомую полумуфты и расположенные коаксиально между ними, по меньшей мере, две волнистые пружины, гребни которых совмещены и расположены в пазах вед-щей полумуфты, а впадины пружин расположены в пазах ведомой полумуфты.
При перегрузках волнистые пружины деформируются до критического значения и полумуфты выходят из зацепления [патент РФ на полезную модель №125639, МПК F16D 43/208, F16D 7/10 Белков В.А., Крылосов Ф.И., Старенькая С.Ю., опубликован 10.03.2013, Бюл. №7].
Недостатком известной упругой предохранительной муфты является ограничение применения в прецизионных механизмах с реверсивным вращением валов из-за наличия зазоров между упругими элементами сопряжения полумуфт.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты и расположенные между ними упругие элементы, один из которых выполнен из плоской пружины в виде пружинного кольца, расположенного по образующей внутренней цилиндрической поверхности чашеобразной ведомой полумуфты и, по меньшей мере, два упругих элемента, выполненных в виде плоских крыльеобразных пружин, концы которых жестко скреплены с пружинным кольцом, а гребни расположены в пазах ведущей полумуфты, при этом пружинное кольцо жестко связано с чашеобразной ведомой полумуфтой в местах диаметрально противоположных вершинам гребней крыльеобразных пружин, которые равномерно расположены по образующей пружинного кольца муфты [патент РФ на полезную модель №148973, МПК F16D 43/208, F16D 7/10 Подлевский Н.И., Малофиенко С.Г., Трусов Е.В. опубликован 20.12.2014, Бюл. №35].
Недостатком известной упругой муфты является ограничение применения в механизмах с регулируемым моментом срыва (проскальзывания) полумуфты, т.е. величина критического момента, при котором полумуфты начинают проскальзывать не может быть изменена регулировкой.
Предлагаемая полезная модель направлена на расширение области применения упругих муфт.
Технический результат заключается в обеспечении возможности регулирования (изменения) величины критического момента, при котором полумуфты начинают проскальзывать.
Технический результат достигается тем, что упругая предохранительная муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты и коаксиально расположенные между ними упругие элементы, один из которых выполнен из плоской пружины в виде пружинного кольца, расположенного по образующей внутренней цилиндрической поверхности чашеобразной ведомой полумуфты, а другой выполнен в виде плоской крыльеобразной пружины, связанной с пружинным кольцом, гребни которой расположены в пазах ведущей полумуфты, при этом пружинное кольцо жестко связано с чашеобразной ведомой полумуфтой в местах диаметрально противоположных вершинам гребней крыльеобразной пружины, а внешнюю цилиндрическую поверхность чашеобразной ведомой полумуфты через зазор охватывает кольцо регулировочное предпочтительно из металла, внутренняя поверхность которого выполнена в виде симметричных секторов с переменным радиусом, число которых равно числу гребней плоской крыльеобразной пружины, а поверхность имеет зубцеобразную форму, при этом внутренние секторообразные поверхности кольца регулировочного через металлические толкатели, расположенные в сквозных отверстиях в цилиндрической части ведомой полумуфты в местах диаметрально противоположных местам скрепления крыльеобразной пружины с пружинным кольцом, связаны с упругой частью муфты таким образом, что одни концы толкателей контактно упираются в пружинное кольцо, прогибая его в контактных зонах в большей или меньшей степени, в зависимости от угла поворота кольца регулировочного в ту или другую сторону относительно ведомой полумуфты, а другие концы толкателей упираются в пазы секторообразных поверхностей кольца регулировочного.
Устройство упругой предохранительной муфты представлено на рисунке (фиг. 1), на котором схематично поясняется сущность полезной модели и обозначено: 1 - крыльеобразная пружина; 2 - элементы крепления пружинного кольца к ведомой полумуфте; 3 - ведущая полумуфта; 4 - толкатели; 5 - гребни крыльеобразной пружины; 6 - кольцо регулировочное; 7 - чашеобразная ведомая полумуфта; 8 - пружинное кольцо; 9 - секторообразные поверхности с переменным радиусом; 10 - пазы секторообразной поверхности кольца регулировочного.
Упругая предохранительная муфта (фиг. 1) содержит ведущую полумуфту 3, выполненную с пазами и ведомую полумуфту 7, имеющую чашеобразную форму (на рисунке изображена цилиндрическая часть полумуфты). Между полумуфтами 3, 7 расположены упругие элементы 1, 8, один из которых выполнен из плоской пружины в виде пружинного кольца 8, расположенного по образующей внутренней цилиндрической поверхности чашеобразной ведомой полумуфты 7, а другой упругий элемент 1 выполнен из плоской пружины в виде крыльеобразных элементов с гребнями 5, жестко связанной с пружинным кольцом, при этом гребни 5 крыльеобразной пружины 1 расположены в пазах ведущей полумуфты 3. Пружинное кольцо 8 жестко связано с чашеобразной ведомой полумуфтой 7 элементами крепления 2 в местах диаметрально противоположных вершинам гребней 5 крыльеобразной пружины 1. Внешнюю цилиндрическую поверхность чашеобразной ведомой полумуфты 7 через зазор охватывает кольцо регулировочное 6, предпочтительно из металла. Внешняя поверхность кольца регулировочного 6 имеет цилиндрическую форму с насечкой для удобства захвата при регулировке, а внутренняя поверхность выполнена в виде симметричных секторообразных поверхностей 9 с переменным радиусом, число которых равно числу гребней 5 крыльеобразной пружины 1, и имеют зубцеобразную форму, при этом секторообразные поверхности 9 через металлические толкатели 4, расположенные в сквозных отверстиях в цилиндрической части ведомой полумуфты 7, связаны с пружинным кольцом 8 таким образом, что одни концы толкателей 4 расположены во впадинах зубцовых зон секторообразных поверхностей 9, а другие концы толкателей 4 через механический контакт давят на пружинное кольцо 8 и крыльеобразную пружину 1, прогибая и изменяя их форму.
Для увеличения возможности регулирования критического момента в более широком диапазоне, упругая предохранительная муфта может выполняться наборно из нескольких соосных элементов (фиг. 2).
Упругая предохранительная муфта работает следующим образом. При передаче рабочего крутящего момента от ведущей полумуфты 3 к ведомой полумуфте 7 в любом направлении вращения приводного вала, упругие элементы 1 и 8, связанные между собой и с полумуфтами, деформируются в требуемых пределах, определяемых их жесткостью (толщиной, размерами и др.), и обеспечивают передачу углового перемещения вала двигателя на исполнительный механизм, а также позволяют, компенсировать за счет деформации упругих элементов 1 и 8 в относительно широком диапазоне динамические нагрузки со стороны механизма с сохранением углового взаиморасположения полумуфт 3, 7 после прекращения динамических нагрузок.
При возникновении критического, ударного крутящего момента упругие элементы 1, 8 деформируются таким образом, что позволяют полумуфтам проскользнуть на одно или более пазовое деление ведущей полумуфты до завершения воздействия критического момента, после чего полумуфты снова готовы передавать рабочий крутящий момент.
С целью изменения величины критического момента, при котором полумуфты начинают проскальзывать, кольцо регулировочное 6 может быть повернуто в ту или другую сторону усилием (моментом, приложенным к наружной цилиндрической поверхности кольца) относительно чашеобразной ведомой полумуфты 7, при этом концы толкателей 4, попадая в соответствующие перемещению впадины 10 секторообразных поверхностей 9, через механический контакт давят на пружинное кольцо 8 и крыльеобразную пружину 1, прогибая их в большей или меньшей степени, тем самым меняя силу прижатия гребней 5 крыльеобразной пружины 1 к пазам ведущей полумуфты 3 и как следствие, меняя критический момент проскальзывания полумуфт 3, 7.
Таким образом, предлагаемая упругая предохранительная муфта позволяет регулировать величину критического момента и расширяет область применения упругой муфты.