МУФТА

Полезная модель относится к области общего машиностроения и может быть использована при проектировании и модернизации приводов различных конструкций для передачи крутящего момента с одного вала на другой.
Согласно патенту RU 2075662 С1 (МПК F16D 3/70) известна конструкция муфты, содержащей две полумуфты и соединяющий их упругий элемент в виде нескольких цилиндрических пальцев. Недостатком такой конструкции является возникновение в случае наличия радиального смещения валов значительных радиальных нагрузок, обусловленных равножесткостью цилиндрических пальцев в радиальном и тангенциальном направлениях. Эти нагрузки воздействуют на соединяемые валы и их опоры, что снижает надежность машинных агрегатов.
Известная также муфта (патент RU 2274780 С1, МПК F16D 3/68, F16D 3/74, F16D 3/76), содержащая две полумуфты и упругий элемент в виде кольцевого диска, толщина которого уменьшается от внутреннего края к внешнему. Недостатком указанной конструкции является невозможность обеспечить необходимое соотношение между радиальной и тангенциальной жесткостями вследствие конусообразной формы упругого элемента в осевом сечении. Кроме того, муфта предназначена для передачи малых вращательных моментов, так как ее нагрузочная способность определяется прочностью вулканизационного слоя.
Техническим результатом предлагаемой муфты является снижение радиальных усилий, возникающих вследствие смещения валов. Указанный технический результат достигается путем использования в конструкции муфты упругого элемента двоякой жесткости, в котором радиальная жесткость в два раза больше тангенциальной жесткости.
Согласно полезной модели муфта содержит две полумуфты и соединяющий их упругий элемент. Упомянутый упругий элемент выполнен в виде нескольких пальцев, расположенных равноудаленно от оси вращения муфты, или в виде единого кольцевого элемента. При этом отношение радиальной жесткости упругого элемента к его тангенциальной жесткости равно 2.
R
0
R
R
При использовании упругих элементов, имеющих лишь тангенциальную жесткость Сr≠0 (радиальная жесткость С=0), и наличии радиального смещения e≠0 валов возникает постоянная по величине и направлению сила , равная согласно [Гроховский Д.В. Влияние ошибок изготовления и монтажа упругих муфт на виброактивность соединяемых валов // Вестник машиностроения, 1985 г., №11, с.33-37] , где λ - число пальцев. Аналогично, при использовании упругих элементов, имеющих лишь радиальную жесткость C≠0 (тангенциальная жесткость С≠0), и наличии радиального смещения валов также возникает постоянная по величине сила , равная . Направления сил  и  противоположны, следовательно, для исключения указанных радиальных сил предлагается выполнить условие
при котором величина , независимо от величины смещения валов.
Для достижения полученного в формуле (1) соотношения тангенциальной и радиальной жесткостей упругий элемент предлагаемой муфты может быть выполнен в виде нескольких пальцев прямоугольного или эллиптического поперечного сечения. Также возможна реализация муфты с кольцевым горообразным упругим элементом.
На Фиг.1 изображено продольное сечение одной из возможных реализации муфты с упругим элементом в виде нескольких пальцев прямоугольного поперечного сечения.
На Фиг.2 изображено сечение А-А муфты, представленной на Фиг.1.
На Фиг.1 предлагаемое устройство содержит полумуфту 1 с закрепленными в ней пальцами 2 с надетыми на них резиновыми втулками 3 и полумуфту 4, в расточные отверстия 5 которой входят резиновые втулки 3. Требуемое соотношение радиальной и тангенциальной жесткостей достигается выбором высоты и ширины поперечного сечения пальцев согласно формуле 2h=b.
Устройство работает следующим образом. При вращении полумуфты 1 закрепленные в ней пальцы 2 через резиновые втулки 3 передают вращающий момент полумуфте 4.
Выполнение в конструкции предлагаемой полезной модели условия (1) позволяет снизить до минимума отрицательные последствия радиального смещения валов на надежность и виброактивность машинных агрегатов, что дает значительный технико-экономический эффект.