CS248040B2

CS248040B2 - Elastic joint

Info

Publication number: CS248040B2
Application number: CS833499A
Authority: CS
Inventors: Jozsef Szedlacsek; Tivadar Garamovoelgyi
Original assignee: Diosgyoeri Gepgyar
Priority date: 1982-11-16
Filing date: 1983-05-18
Publication date: 1987-01-15
Also published as: SU1268111A3; CS349983A2; HU186991B; DD209884A5

Description

Vynález se týká pružné spojky, zejména pro přenášení kroutícího momentu, sestávající ze dvou stejných a proti sobě uložených polovin, mezi jejichž záběrovými zuby, zapadajícími do· sebe a vzájemně přesazenými o· jednu zubovou rozteč, jsou uložena pružná · tělíska, spojená navzájem spojovacím kroužkem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a flexible coupling, in particular for transmitting torque, consisting of two identical and opposed halves, between which the interlocking teeth, interlocking and offset by one tooth pitch, accommodate elastic bodies connected to one another by a connecting ring .

Dosud známá a používaná pružná tělíska jsou různého tělesného vytvoření a je třeba je posuzovat zejména s ohledem na to, jak se dovedou vypořádat s nepříznivým působením radiálních a axiálních sil, vznikajících při zatížení spojky.The elastic bodies known and used so far are of different designs and must be considered in particular with regard to how they can cope with the adverse effects of the radial and axial forces arising from the coupling load.

Jak známo, vyvolává působení radiálních sil, odvozených z obvodových sil, posouvání pružných tělísek směrem ke středu nebo naopak směrem od středu spojky. Aby se zamezilo nepříznivému působení radiálních sil, jsou podle jednoho ze známých řešení vytvořena pružná tělíska s dvojitým lichoběžníkovým průřezem nebo mají jinou konstrukci podobného· charakteru, u které se mezery mezi zuby obou polovin spojky a pružnými tělísky rozšiřují směrem k obvodu spojky.As is known, the action of radial forces derived from circumferential forces causes shifting of the elastic bodies towards the center or vice versa away from the center of the coupling. In order to avoid adverse radial forces, one of the known solutions is provided with flexible trapezoidal bodies or other structures of a similar nature in which the gaps between the teeth of the two coupling halves and the flexible bodies widen towards the periphery of the coupling.

Lichoběžníkový tvar příčného průřezu je však možno vytvářet z výrobně technických důvodů · pouze · odléváním, takže takové spojky jsou používány pro přenášení jen poměrně malých kroutících momentů.However, the trapezoidal cross-sectional shape can only be produced by casting for manufacturing reasons, so that such couplings are used to transmit relatively small torques.

Základním problémem konstrukce spojky s rozšiřujícími se mezerami mezi zuby a pružnými tělísky ve směru k obvodu spojky je skutečnost, že se velikost radiálních sil mění v závislosti na zatížení, přičemž změny dosahují značných hodnot a jen při určitém zatížení spojky se dosahuje optimálních radiálních sil. U těchto známých spojek dochází při každé změně zatížení a také při rozběhu k výrazné změně velikosti radiálních sil.The basic problem of a clutch design with widening gaps between teeth and resilient bodies in the direction of the clutch circumference is that the magnitude of the radial forces varies depending on the load, with variations reaching considerable values and optimum radial forces only at a certain clutch load. With these known couplings, the magnitude of the radial forces changes significantly with each load change and also during the start-up.

Je také · obecně známo, že axiální síly, které způsobují nadměrné zatížení ložisek, jsou vyvolávány v prvé řadě nevhodným axiálním vedením pružných tělísek, spojených navzájem obvodovým spojovacím kroužkem. Jedno ze známých provedení axiálního vedení pružných tělísek je tvořeno bradavkovitými výstupky, vytvořenými na každé čelní ploše pružných tělísek nebo na vnitřních plochách čel obou polovin · spojky (v místech, kde jsou mezi · záběrovými zuby umístěny pružné prvky], které dosedají na čelní plochy protilehlé poloviny spojky, popřípadě na pružná tělíska a tím vedou pružná tělíska v axiálním směru. Působením zatížení · se pružná tělíska roztlačují v příčném směru a bradavkovité výstupky se stlačují. Tlak působící v axiálním směru může být v závislosti na příčném průřezu výstupků a na modulu pružnosti materiálu omezován, avšak nemůže být zcela odstraněn. Toto řešení je popsáno například ve spisu NSR DOS číslo 24 39 558.It is also generally known that the axial forces that cause excessive bearing loads are primarily due to the improper axial guidance of the elastic bodies connected to each other by a peripheral connecting ring. One known embodiment of the axial guide of the elastic bodies is formed by nipple protrusions formed on each face of the elastic bodies or on the inner faces of the faces of the two coupling halves (where the elastic elements are located between the engagement teeth) under load, the elastic bodies are compressed in the transverse direction and the nipple protrusions are compressed. This solution is described, for example, in German Pat. No. 24 39 558.

Je také známa pružná spojka, jejíž pružná tělíska jsou opatřena bradavkovitými vý stupky jen na jedné straně, aby se zajistilo axiální vedení pružných tělísek, přičemž · tyto výstupky jsou v obvodovém směru uspořádány vždy jednou vlevo a jednou vpravo. U tohoto řešení jsou obě poloviny spojky tlačeny při zatížení v důsledku změn rozměrů pružných tělísek v příčném směru, přičemž možnost vybočení pružných tělísek, na které působí zatížení, směrem¹ ke straně bez výstupků je omezena působením třecích sil. U tohoto řešení vznikají · v důsledku jednostranně uspořádaných výstupků při větších změnách zatížení na funkčních plochách záběrových zubů a pružných tělísek třecí síly, které zkracují životnost pružných tělísek.It is also known to have a flexible coupling whose elastic bodies are provided with nipple-like protrusions on one side only to ensure axial guidance of the elastic bodies, these protrusions being arranged in the circumferential direction once to the left and once to the right. In this solution, the coupling halves are pushed under load due to dimensional changes of the elastic bodies in the transverse direction, the possibility of buckling of elastic bodies, to which a load is applied toward the side of the ^one without the projection is restricted by frictional forces. With this solution, frictional forces arise as a result of the one-sided protrusions on the functional surfaces of the engagement teeth and the elastic bodies, which increase the service life of the elastic bodies.

U ještě jiného známého řešení jsou pružná tělíska vedena úzkým vodicím kroužkem, který kromě toho, že způsobuje výrobně technické obtíže, nezajišťuje vyhovující vedení · pružných tělísek, zejména při zatížení, působícím pod úhlem.In yet another known solution, the elastic bodies are guided by a narrow guide ring which, in addition to causing manufacturing difficulties, does not provide a satisfactory guiding of the elastic bodies, especially under angular loads.

Úkolem vynálezu je nalézt řešení k omezení nepříznivých radiálních a axiálních sil, působících na obě poloviny spojky při přenosu kroutícího momentu a vyřešit konstrukci spojky, která by byla po všech stránkách jednoduchá a provozně spolehlivá.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solution for reducing the adverse radial and axial forces exerted on both coupling halves during torque transmission and to provide a coupling structure which is simple and reliable in all respects.

Tento úkol je vyřešen pružnou spojkou, sestávající ze dvou stejných a vzájemně protilehlých polovin, mezi jejichž záběrovými zuby, zapadajícími do sebe a vzájemně přesazenými o· jednu zubovou rozteč, jsou uložena pružná tělíska, spojená navzájem spojovacím · kroužkem, jejíž podstata spočívá v tom, že šířka · spojovacího kroužku pro axiální vedení pružných tělísek je rovna nebo je větší než šířka pružných tělísek a spojovací kroužek je ve styku s pružnými tělísky jen v části jejich axiální délky, · zejména jen v · sedmi desetinách jejich celkové axiální délky, přičemž osy záběrových válcových ploch obou polovin spojky jsou vždy ve větší vzdálenosti od osy spojky než středy pružných tělísek.This object is achieved by a flexible coupling consisting of two identical and mutually opposed halves, between which the interlocking teeth, interlocking and offset by one tooth pitch, accommodate elastic bodies connected to each other by a connecting ring, the essence of which is that the width of the coupling ring for the axial guidance of the elastic bodies is equal to or greater than the width of the elastic bodies and the coupling ring is in contact with the elastic bodies only in part of their axial length, in particular only seven tenths of their total axial length; the cylindrical surfaces of the two coupling halves are always at a greater distance from the coupling axis than the centers of the spring bodies.

Podle konkrétního výhodného provedení spojky · podle vynálezu je poloměr R_d zakřivení pružných tělísek vždy větší než poloměr r válcových záběrových ploch obou polovin spojky, přičemž poloměr zakřivení pružného tělíska je zejména roven dvěma poloměrům válcových záběrových ploch.According to a particular preferred embodiment of the coupling according to the invention, the radius of curvature R _d of the flexible bodies is always greater than the radius r of the cylindrical engagement surfaces of the two coupling halves, the radius of curvature of the elastic body being equal to

U spojky podle vynálezu je zabezpečeno příznivé radiální a axiální přenášení sil, které podstatně prodlužuje životnost pružných tělísek i celé spojky. Výroba a použití pružné spojky podle vynálezu jsou jednoduché.In the coupling according to the invention, a favorable radial and axial transmission of forces is ensured, which considerably extends the service life of the spring bodies and of the entire coupling. The manufacture and use of the flexible coupling according to the invention are simple.

Příkladné provedení pružné spojky podle vynálezu je zobrazeno na výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn podélný řez pružnou spojkou, vedený rovinou B—B z obr. 2, na obr. 2 je příčný řez spojkou, · vedený rovinou C—C z obr. 1, a na obr. 3 je částečný řez oběma polovinami spojky a jedním pružným tělískem, vedený rovinou A—A z obr.An exemplary embodiment of a flexible coupling according to the invention is shown in the drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of the flexible coupling taken along line B-B of Fig. 2; 1, and FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the two coupling halves and one spring body taken along line A-A of FIG.

2.2.

Pružná spojka podle vynálezu sestává ze dvou stejných a vzájemně protilehlých polovin 1, 2 a z pružných tělísek 4, která jsou navzájem spojena spojovacím kroužkem 3, přičemž spojovací kroužek 3 je uložen mezi záběrovými . zuby 13 obou polovin 1, 2 spojky, zapadajícími do sebe a vzájemně přesazenými o jednu zubovou rozteč. Spojovací kroužek 3 má šířku rovnu nejméně šířce pružného tělíska 4 a je v dotyku s pružnými tělísky 4 jen v krátkých úsecích jejich délky, ve zbývající délce jsou mezi spojovacím kroužkem 3 a pružnými tělísky 4 mezery. Modul pružnosti materiálu pružných tělísek 4 se pohybuje od 20 do 150 MPa, zejména je roven 70 MPa.The elastic coupling according to the invention consists of two identical and mutually opposed halves 1, 2 and elastic bodies 4, which are connected to each other by a connecting ring 3, the connecting ring 3 being disposed between the engagement rings. the teeth 13 of the two coupling halves 1, 2 interlocking and offset by one tooth pitch. The connecting ring 3 has a width at least equal to the width of the elastic body 4 and is in contact with the elastic bodies 4 only in short sections of their length, in the remaining length there are gaps between the connecting ring 3 and the elastic bodies 4. The modulus of elasticity of the material of the elastic bodies 4 ranges from 20 to 150 MPa, in particular equal to 70 MPa.

Konzolovitě vystupující čelní - plochy 5, 6 spojovacího kroužku 3 jsou vedeny plochami 7, 8 obou polovin 1,· 2 spojky v axiálním směru tak, že nevznikají nepříznivé axiální síly, protože posuv pružných tělísek 4 v příčném směru není omezován - ani spojovacím kroužkem 3, ani oběma polovinami . 1, 2 spojky.The consecutively extending faces 5, 6 of the coupling ring 3 are guided by the coupling surfaces 7, 8 of the two coupling halves 1, 2 in the axial direction so that no adverse axial forces occur because the displacement of the spring bodies 4 in the transverse direction , or both halves. 1, 2 couplings.

Na obr. 2 a 3 jsou jiná zobrazení . stejné pružné spojky v různých řezech, přičemž z těchto příkladů je patrný také poloměr , r koncových záběrových ploch obou polovin 1, 2 spojky, poloměr R_d zakřivení pružných tělísek 4 a průměr do válce, proložených osami 14 válcových záběrových ploch 9, 10 obou polovin 1, 2 -spojky.2 and 3 are other illustrations. the same elastic couplings in different sections, the radius r of the engagement surfaces of the two coupling halves 1, 2, the radius R _{d of the} curvature of the elastic bodies 4 and the diameter of the cylinder intersected by the axes 14 of the cylindrical engagement surfaces 9, 10 1, 2-couplings.

Jak je zřejmé z obr. 2, nachází se válcová plocha, proložená osami 14 záběrových ploch 9, 10 ve tvaru válcových plášťů a majících průměr d0, na vnější straně od poloviny výšky pružných tělísek 4, takže je zamezeno působení radiálních sil.As can be seen from FIG. 2, the cylindrical surface intersected by the axes 14 of the engagement surfaces 9, 10 in the form of cylindrical shells having a diameter d0 is located on the outside of the half height of the spring bodies 4 so that radial forces are avoided.

Z obr. 3 je patrno, že poloměr Rd zakřivení pružných tělísek 4 je vždy větší než poloměr г válcových záběrových ploch 9, 10, zejména je R_d = 2 r. Takto vytvořené sou· dečkovité pracovní plochy 11, 12 zabezpečují příznivé přenášení zatížení. Vyrobené válcové záběrové plochy 9, 10 jsou rovnoběžné navzájem a také k ose souměrnosti pružné spojky, přičemž se od této rovnoběžné plochy odchylují nejvýše - o 1°.It can be seen from FIG. 3 that the radius Rd of the curvature of the elastic bodies 4 is always greater than the radius г of the cylindrical engagement surfaces 9, 10, in particular R _d = 2 r. The contact surfaces 11, 12 thus formed ensure favorable load transfer. The cylindrical engagement surfaces 9, 10 produced are parallel to each other and also to the axis of symmetry of the flexible coupling, and they deviate by no more than - 1 [deg.] From this parallel surface.

Claims

An elastic coupling comprising two identical and mutually opposed halves, between whose engagement surfaces of teeth interlocking and offset by one tooth pitch, are provided elastic bodies connected to each other by a connecting ring, characterized in that the width of the connecting ring (3J the axial guide is equal to or greater than the width of the spring bodies (4) -and the connecting ring (3) only contacts part of the total axial length of the spring bodies (4J, in particular seven tenths of the total axial length of the spring bodies (4) ), wherein the axles (14) of the rollers

The surfaces of the two coupling halves (1, 2) having a radius (r) are always at a greater distance from the central axis of the coupling than the centers of the spring bodies (4).

Flexible coupling according to claim 1, characterized in that the radius (R _d ) of the curvature of the elastic bodies (4) is always greater than the radius (rj) of the cylindrical engagement surfaces (9, 10), in particular Rd = 2 r.

Flexible coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic modulus of the elastic bodies (4) is 20 to 150 MPa, in particular 70 MPa.