КОМПЕНСАЦИОННАЯ МУФТА

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использовано для соединения валов при их значительных радиальных смещениях относительно друг друга.
Известна муфта, которая может быть использована для соединения несоосных валов и снижения динамических нагрузок на энергетическую установку привода. Она состоит из двух полумуфт, связанных упругими элементами, причем ведущая полумуфта снабжена роликами, а в пазу ведомой полумуфты установлены две поддерживаемые планками упорные призмы, копирующая поверхность которых взаимодействует с упомянутыми роликами. Копирующая поверхность упорных призм может быть выполнена прямой, наклонной или параболической. При этом между призмами установлены упругие элементы. Параллельно упругим элементам установлены гидравлические пружины с пневмогидроаккумуляторами (см. патент RU №2309305, МПК F16D 3/78, F16D 3/64). Однако такая муфта может использоваться при небольшой несоосности валов.
Прототипом заявляемой полезной модели является компенсационная муфта, предназначенная для соединения валов, установленных со значительным радиальным смещением, содержащая цилиндрическую полумуфту с рядом цилиндрических отверстий, равномерно распределенных относительно центра, и другую цилиндрическую полумуфту с пальцами, на которых установлены эксцентриковые втулки с эксцентриком, равным смещению валов и выполненные с возможностью свободного поворота в отверстиях первой полумуфты и на пальцах второй полумуфты. При этом линии, соединяющие проекции центров эксцентриковых роликов и центров полумуфт, образуют параллелограммы (см. Механизм муфты с шарнирными параллелограммами. И.И. Артоболевский. Механизмы в современной технике. Справочное пособие в 7 томах. Т. 1 с. 423 (№ механизма 759).
тр..
тр
в
тр
в
В известной муфте на одну из полумуфт, установленную на быстроходном валу, действуют радиальные силы, что приводит к потере мощности на преодоление сил трения в подшипниках быстроходного вала (P=∑ M·ω, где M - момент сил трения в подшипнике ω - частота вращения вала и эксцентрика). Этот недостаток приводит к тому, что кпд механизмов с такой муфтой понижается.
Заявляемая полезная модель решает задачу создания муфты, в которой эти недостатки были бы устранены.
Техническим результатом заявляемой изобретения является повышение кпд путем перераспределения нагрузок на соединяемые валы при использовании заявляемой муфты, а именно передача радиальной нагрузки, на полумуфту, соединенную с тихоходным валом.
Этот технический результат достигается тем, что в компенсационной муфте, включающей из двух цилиндрических полумуфт, одна из которых, установленная на быстроходном валу, выполнена с равномерно расположенными по окружности цилиндрическими отверстиями, а вторая, установленная на тихоходном валу, выполнена с цилиндрическими пальцами, на которые установлены эксцентриковые втулки с эксцентриситетом, равным смещению валов, выполненные с возможностью свободного поворота в отверстиях и на пальцах полумуфты, в соответствии с полезной моделью, обе полумуфты установлены в корпусе, причем, одна из полумуфт размещена на втулке, установленной на подшипниках эксцентрика, размещенного на валу, и связана с корпусом через зубчатое зацепление, а также со второй полумуфтой через ролик, установленный на пальце, жестко закрепленном на ней, причем, линия контакта поверхности ролика и первой полумуфты, оси пальца и валов расположены в одной плоскости, при этом диск полумуфты, установленной на втулке эксцентрика быстроходного вала возможность радиального перемещения в плоскости, проходящей через оси валов и пальца.
Муфта состоит из двух цилиндрических полумуфт. Полумуфта 1 размещена на втулке 8, установленной на подшипниках эксцентрика быстроходного вала 9, полумуфта 2 жестко соединена тихоходным валом 5. Полумуфта 1, выполнена с равномерно распределенными по окружности цилиндрическими отверстиями, в которых установлены эксцентриковые втулки 4, на полумуфте 2 неподвижно установлены пальцы 3, эксцентриковые втулки 4 свободно вращаются в отверстиях полумуфты 1 и на пальцах 3 полумуфты 2. На полумуфте 2, закреплен палец 6, на котором установлен с возможностью вращения ролик 7, находящийся в постоянном контакте с внутренней цилиндрической поверхностью полумуфты 1, причем, линия контакта поверхности ролика и первой полумуфты, оси пальца и валов расположены в одной плоскости, при этом диск полумуфты 1 установлен на втулке эксцентрика 8 быстроходного вала с возможностью радиального перемещения в плоскости, проходящей через оси валов и пальца.
Муфта работает следующим образом. Окружные усилия, передаваемые с цилиндрической полумуфты 1 на эксцентриковые втулки 4 и далее через пальцы 3 передаются на цилиндрическую полумуфту 2, закрепленную на выходном валу 5. Радиальная сила зубчатой передачи через ролик 7, палец 6 передается на полумуфту 2 и далее на подшипники тихоходного вала 5.
Передача радиальной нагрузки с цилиндрической полумуфты, связанной с быстроходным варом на вторую цилиндрическую полумуфту, имеющую пониженную частоту вращения, равную отношению частоты вращения быстроходного вала, к передаточному отношению зубчатой передачи, значительно уменьшает потери мощности в подшипниках, тем самым повышает КПД редуктора.
Качество зубчатого зацепления (распределение нагрузки по длине зуба, зазоры в зацеплении) обеспечивается положением ролика 7 относительно зубчатого венца. В целях исключения передачи радиальной силы, действующей в зацеплении на подшипники эксцентрика 8 и вала 9 диск 1 полумуфты на эксцентрике 8 установлен с возможностью радиального перемещения в плоскости, проходящей через полюс зацепления и оси валов 5, 9 и пальца 6. Зазор 10 в соединении должен быть больше максимального допуска замыкающего размера цепи ось быстроходного вала - делительная окружность зубчатого зацепления, что исключает передачу радиальной нагрузки на быстроходный вал.
Перераспределение радиальной нагрузки с быстроходного на тихоходный вал позволит существенно увеличить кпд редуктора, в составе которого работает муфта.