УПРУГАЯ МУФТА ИНЖЕНЕРА СКУБЫ И.С.

Техническое решение упругая муфта относится к отрасли машиностроения, в частности - к устройствам для передачи крутящего момента от ведущего вала к ведомому, например, от электродвигателя к насосу или компрессору.
Известна упругая муфта [1], имеющая две соосно установленные полумуфты, между ними установлена проставка и пакеты гибких мембран. Каждый пакет мембран соединен с проставкой и соответствующей полумуфтой соединительными элементами. Пакеты выполнены в виде треугольников и закреплены основой по меньшему диаметру, а вершинами по большему диаметру.
Такая муфта хорошо зарекомендовала себя при значительных искривлениях осей ведущего и ведомого валов. Также хорошо она работает при осевом смещении валов, например, смещение вала электродвигателя в одну или другую сторону, вызванного явлениями электромагнетизма
Наряду с положительными свойствами, муфта имеет отрицательные, так например, муфта не может передавать относительно больших крутящих моментов.
Известна, так же, упругая муфта инженера Скубы И.С. [2], имеющая соединенные втулкой ведущую и ведомую полумуфгы, каждая из которых имеет переднюю и хвостовую цилиндрические поверхности, при этом во втулке выполнены углубления, в которых размещены упругие элементы и выступы полумуфт. К тому же, размещены они по внешним диаметрам перепней части обеих полумуфт, параллельно оси вращения. Втулка, с обеих сторон, дополнительно снабжена кольцами, образующими осевой
зазор (камеру), с выступами. Кроме того, втулка может быть выполнена удлиненной, в виде проставки.
Указанная муфта может передавать большие крутящие моменты и компенсировать погрешности, вызванные монтажом и наладкой. Кроме того, конструкция муфты позволяет менять величину передаваемого крутящего момента, благодаря увеличению или уменьшению длины упругих элементов.
Муфта имеет также и недостатки. В процессе работы она не может противодействовать осевым смещениям, как ведущего, так и ведомого валов, в результате чего создается жесткий режим работы Как следствие, греются подшипники ведущего или ведомого, или обеих механизмов вместе, что недопустимо.
Для устранения перечисленных выше недостатков, поставлена задача, создать такую упругую муфту, которая бы компенсировала осевые перемещения валов, на которых она установлена.
Для решения поставленной задачи, предлагается упругая муфта имеющая соединенные втулкой, состоящей из боковых втулок и проставки, ведущую и ведомую полумуфты, каждая из которых включает переднюю поверхность с выступами по окружности и заднюю цилиндрическую поверхность, при этом, боковые втулки имеют углубления, в которых размещены выступы полумуфт, а между выступами и стенками углублений, параллельно оси вращения муфты установлены упругие элементы, кроме того, боковые втулки в зоне перехода передней поверхности с выступами в заднюю цилиндрическую поверхность, имеют кольца, создающие камеру.
Согласно изобретению боковые втулки и передняя поверхность с выступами, в зоне крепления проставки, имеют по кольцевой проточке, которые создают с проставкой по дополнительной камере к тому же, в последних и ранее указанных камерах, размещены тарельчатые пружины,
одним концом упирающиеся в выступы передней поверхности полумуфт, а другим концом, упирающиеся в кольца или проставку.
Перечисленные отличительные признаки неразрывно связаны с техническим результатом и дают положительный эффект.
- боковые втулки и передние поверхности, в зоне крепления проставки имеют по кольцевой проточке, которые создают с проставкой по дополнительной камере. Таким образом, образуется две дополнительные камеры для установки тарельчатых пружин;
- в последних (между боковыми втулками и проставкой) и ранее указанных (между кольцами и выступами передней поверхности) камерах расположены тарельчатые пружины Тарельчатые пружины установлены в ранее созданные камеры и тарельчатые пружины в дополнительных камерах суммируют свои усилия и противодействуют осевым смещениям валов, как в одну, так и в другую сторону;
- одним концом пружины упираются в выступы передней поверхности полумуфт, а другим концом упираются в кольца или проставку. Это значит, что пружины находятся в несколько сжатом состоянии, и если ведущий или ведомый вал будут перемещаться в любую сторону, то пружины будут противодействовать этому перемещению.
- Заявляемое решение поясняется чертежами.
- На фиг.1 изображена упругая муфта в разрезе.
- На фиг.2 изображена упругая муфта в разрезе А-А и Б-Б.
- На фиг 3 изображена выноска установки тарельчатой пружины
Упругая муфта имеет соединенные втулкой, состоящей из боковых втулок 1, 2 и проставки 3, ведущую и ведомую полумуфгьа, каждая из которых, имеет переднюю поверхность 4, 5 с выступами 6, 7 по окружности, и заднюю цилиндрическую поверхность 8, 9. В боковых втулках выполнены углубления 10, 11, в которых расположены выступы 6, 7 полумуфт. Между выступами 6, 7 и стенками углублений 10, 11, параллельно оси вращения муфты, установлены упругие элементы 12.
Боковые втулки 1, 2, в зоне перехода передней поверхности 4, 5 с выступами 6, 7, в заднюю цилиндрическую поверхность 8, 9, с кольцами 13, 14, образуют камеру 15, 16. Кроме того, боковые втулки 1, 2, в зоне крепления с проставкой 3, имеют дополнительно по камере 17, 18. Во всех камерах 15, 16, 17 и 18 расположены тарельчатые пружины 19, которые одним концом упираются в торец передней поверхности 4, 5 полумуфты, а другим концом упираются в кольца 13, 14 или проставку 3. Боковые втулки 1, 2, кольца 13, 14 и проставка 3 соединены крепежными элементами 20.
Упругая муфта работает следующим образом.
Восприняв крутящий момент, ведущая полумуфта, задней цилиндрической поверхностью 8 и передней поверхностью 4, выступами 6, передает его на упругие элементы 12. Упругие элементы 12 передают крутящий момент стенкам углублений 10 боковой втулки 1, которая, в свою очередь, передает его проставке 3, соединенной с ней крепежными элементами 20. Последняя, передает крутящий момент боковой втулке 2, которая через стенки углублений 11 и упругие элементы 12 передает его на выступы 7, передней поверхности 5 ведомой полумуфты.
В процессе передачи крутящего момента возникают усилия, которые перемещают, например, ведущую полумуфту вправо, то есть в сторону ведомой полумуфты Выступы 6, по окружности, торцом передней поверхности 4, давят на тарельчатую пружину 19, которая находится в дополнительной камере 17, что в свою очередь, надавливает на проставку 3. Проставка 3 другим концом, передает воспринятое усилие пружине 19, находящейся в другой дополнительной камере 18 между проставкой 3 и боковой втулкой 2. Пружина 19, другим концом надавливает на торцы выступов 7, по окружности передней поверхности 5, ведомой полумуфты.
Одновременно, боковая втулка 1 тянет за собой кольцо 13, которое сжимает пружину 19, а последняя взаимодействует, как с выступами
передней поверхности 4 ведущей полумуфты, так и с выступами боковой втулки 1. В данном случае осевому усилию, передаваемому слева направо, противодействует усилие трех пружин, к тому же осевое перемещение увеличивается за счет осевой деформации каждой пружины.
Таким образом, последовательная установка тарельчатых пружин в разных частях муфты обеспечивает компенсацию осевых смещений валов, уравновешивает усилие между ротором электродвигателя и ведомым механизмом, а также частично компенсируется искривление оси и несоосность валов.
Упругую муфту собирают таким образом.
На заднюю 1птоиндриче<жую поверхность ведущей и ведомой полумуфт, сначала надевают пружины 19, с последующей установкой колец 13, 14. На переднюю поверхность 4, 5, обеих полумуфт, на выступы 6, 7 устанавливают, соответственно, боковые втулки 1, 2. В созданные выступами 6, 7 полости, в углубления, укладывают упругие элементы 12. К тому же, в зависимости от величины поперечного сечения упругих элементов 12, их располагают с обеих сторон выступов 6, 7 или с одной стороны.
Также регулируют величину крутящего момента, имеющего прямую зависимость от длины упругих элементов. Отдельно собранные ведущую и ведомую полумуфты устанавливают на соответствующие валы после их установки, между ними крепят проставку 3, крепежными элементами 20, расположив предварительно тарельчатые пружины 19 в дополнительные камеры 17, 18.
Замену упругих элементов и пружин выполняют так.
Откручивают все крепежные элементы 20. Вынимают проставку 3 и граничащие с ней по бокам пружины 19. По задним цилиндрическим поверхностям 8, 9 отводят кольца 13, 14 и пружины 19, находящиеся в этих зонах. При помощи наставки вынимают из углублений упругие
элементы 12. На их место устанавливают новые. В этом случае ведущую и ведомую полумуфты не снимают с валов.
Если же необходимо заменить все пружины 19, то обе полумуфты снимают с валов, предварительно выняв проставку 3, при этом агрегаты, на которых установлены полумуфты, не сдвигают с места их установки. После замены пружин и упругих элементов собирают муфту в обратном порядке.
Заявляемая упругая муфта обеспечивает широкое использование для передачи значительных крутящих моментов при осевом смещении валов. Она проста в изготовлении и в обслуживании.