МУФТА
CLUTCH

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи поступательного или вращательного движения между элементами, допускающими возможность их относительного перемещения во время работы.
Известна крестовидная муфта, содержащая две полумуфты с радиальными канавками и промежуточный крестообразный элемент с выступами на торцах, взаимодействующий своими выступами с канавками полумуфт (SU 356387, F16D 3/04, F16D 3/56, 1972). Промежуточный крестообразный элемент выполнен в виде упругой пластины, а каждый выступ - в виде пальца со сферическим концом.
Недостатком известной муфты является малый диапазон компенсации смещений соединяемых элементов.
Известна крестово-кулисная муфта, содержащая две полумуфты, соединенные с помощью пальцев, установленных на торцах промежуточной крестовины и фланцах полумуфт, причем полумуфты поджаты друг к другу через промежуточную крестовину с помощью пружин, каждая из которых одним концом закреплена на фланце одной из полумуфт, а вторым концом - на фланце другой полумуфты (US 3063264, C1. 64-31, 1962).
Недостатком известной муфты является малый диапазон компенсации смещений соединяемых элементов и большие требуемые усилия на пружинах, особенно при работе муфты на растяжение.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является муфта, содержащая полумуфту, взаимодействующую с ответной полумуфтой через крестовину, которая кинематически связана с каждой из полумуфт с помощью соответствующего промежуточного звена (SU 815333, F16D 3/04, 1981). Промежуточные звенья расположены во взаимно ортогональных плоскостях, проходящих через продольную ось муфты, установлены в радиальных пазах, выполненных на полумуфтах и крестовине, и поджаты к радиальным пазам с помощью упругих элементов, выполненных в виде пружин. Упругие элементы закреплены одним концом на полумуфте, а другим - на крестовине и расположены в плоскости радиальных пазов.
Однако известная муфта имеет ограниченную область использования. Указанный недостаток связан с тем, что при использовании муфты для передачи достаточно больших нагрузок требуемые размеры упругих элементов (например, пружин) приводят к увеличению габаритов муфты. Это, в свою очередь, ограничивает возможность использования подобной муфты в условиях стесненного пространства. Кроме того, конструктивные особенности известной муфты не предполагают возможности ее использования в высоконагруженных устройствах.
Задачей, решаемой изобретением, является расширение области использования муфты при обеспечении возможности ее применения в высоконагруженных устройствах.
Указанная задача решается тем, что в известной муфте, содержащей полумуфту, взаимодействующую с ответной полумуфтой через крестовину, которая кинематически связана с каждой из полумуфт с помощью соответствующего промежуточного звена, причем промежуточные звенья расположены во взаимно ортогональных плоскостях, проходящих каждая через продольную ось муфты и соответствующие плечи крестовины, согласно изобретению каждое промежуточное звено шарнирно соединено соответственно с крестовиной и одной из полумуфт с помощью двух пар полуосей, которые расположены в плоскости соответствующего промежуточного звена. При этом общая геометрическая ось одной пары полуосей расположена параллельно общей геометрической оси другой пары полуосей и упомянутые геометрические оси ортогональны продольной оси муфты.
В варианте выполнения полуоси закреплены соответственно на упомянутых промежуточных звеньях и установлены в ответных отверстиях, которые выполнены на полумуфтах и крестовине.
В другом варианте выполнения полуоси закреплены соответственно на полумуфтах и крестовине и установлены в ответных отверстиях, которые выполнены на упомянутых промежуточных звеньях.
Вместе с этим полуоси могут быть выполнены каждая в виде цилиндрического пальца.
Кроме того, полуоси могут быть выполнены каждая в виде пальца со сферической головкой.
Технический результат использования предлагаемой муфты состоит в том, что она обеспечивает возможность расширения области использования и позволяет повысить эксплуатационные характеристики. Кроме того, изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить надежность муфты.
На фиг.1 схематично показана муфта, установленная между ведущим звеном и исполнительным элементом, общий вид, вариант выполнения; на фиг.2 - то же, вид по А на фиг.1; на фиг.3 - узел соединения промежуточного звена с полумуфтой, элемент Б на фиг.1, вариант выполнения.
В варианте осуществления изобретения муфта содержит полумуфту 1, взаимодействующую с ответной полумуфтой 2 через крестовину 3. Крестовина 3 кинематически связана с каждой из полумуфт 1 и 2 с помощью промежуточных звеньев соответственно 4 и 5 и полуосей (цапф) 6. Промежуточные звенья 4 и 5 расположены во взаимно ортогональных плоскостях, проходящих каждая через продольную ось 7 муфты и соответствующие плечи крестовины 3. При этом каждое промежуточное звено шарнирно соединено с крестовиной и соответствующей полумуфтой с помощью двух пар полуосей (цапф) 6, которые расположены в плоскости промежуточного звена. Общая геометрическая ось одной пары полуосей (цапф) расположена параллельно общей геометрической оси другой пары полуосей (цапф). Упомянутые геометрические оси ортогональны продольной оси 7 муфты. Каждая полуось (цапфа), по существу, представляет собой радиальный палец. В варианте осуществления изобретения полуоси (цапфы) 6 выполнены каждая в виде цилиндрического пальца. Возможен вариант выполнения полуоси (цапфы) в виде пальца со сферической головкой (см. фиг.3). Такое выполнение целесообразно, например, в случае высокой деформативности элементов муфты при ее нагружении. В варианте осуществления изобретения полуоси (цапфы) 6 закреплены на промежуточных звеньях 4 и 5 и установлены в ответных отверстиях «а», которые выполнены соответственно на полумуфтах 1 и 2 и крестовине 3. В другом варианте выполнения (на чертеже не показано) полуоси (цапфы) закреплены на полумуфтах и крестовине и установлены в ответных отверстиях, которые выполнены на промежуточных звеньях 4 и 5.
В сравнении с ближайшим аналогом по авт. св. SU 356387 заявленное устройство содержит значительно меньшее количество элементов (например, отсутствуют пружины, элементы крепления пружин) и имеет более простые узлы соединения взаимно подвижных элементов, что упрощает муфту, повышает ее надежность и экономичность.
В варианте осуществления изобретения полумуфта 1 конструктивно совмещена с гайкой, которая с возможностью продольного перемещения смонтирована на ведущем валу-винте (ходовом винте) 8, установленном с возможностью вращения относительно основания 9. Полумуфта 2 шарнирно соединена с исполнительным элементом 10. В варианте осуществления изобретения муфта используется, например, в устройстве привода подъема горизонтальной платформы (на чертеже не показано), при этом вертикально установленный ведущий вал (ходовой винт) 8 пропущен с достаточным радиальным зазором через соответствующие соосные отверстия, которые выполнены в полумуфтах 1 и 2, крестовине 3 и промежуточных звеньях 4 и 5 (на чертеже не показано). Выполнение упомянутых соосных отверстий в элементах муфты обусловлено принятой компоновкой привода подъема и не обязательно необходимо в других возможных случаях осуществления изобретения.
Муфта работает следующим образом.
При вращении ведущего вала-винта (ведущего звена) 8 полумуфта-гайка 1, перемещаясь в осевом направлении, перемещает и полумуфту 2, совершающую вращательное или поступательное движение в зависимости от того, какое движение совершает исполнительный элемент (ведомое звено) 10. При этом крестовина 3 и промежуточные звенья 4 и 5, покачиваясь в ту или другую сторону в зависимости от перекосов и смещений ведущего 8 и ведомого 10 звеньев, передают движение исполнительному элементу (ведомому звену) с точностью, определяемой технологическими допусками на изготовление сопрягаемых элементов.
Таким образом, благодаря особенностям выполнения муфты изобретение обеспечивает возможность расширения области использования муфты и позволяет повысить эксплуатационные характеристики. Кроме того, изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить надежность.