CS252034B1

CS252034B1 - Pneumatic flexible shaft coupling with damping

Info

Publication number: CS252034B1
Application number: CS858018A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Homisin
Original assignee: Jaroslav Homisin
Priority date: 1985-11-07
Filing date: 1985-11-07
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS801885A1

Abstract

Pneumatická pružná hriadelová spojka s tlmením torzných kmitov a torzných nárazov je určená na pružný přenos momentu krútiaceho v sústave hnacieho a poháňaného stroja. Účelom riešenia je zlepšit momentálny stav pružných tlmiacich hriadei'ových spojok, v ktorých stárnutím materiálu pružných elementov dochádža k strate ich tlmiacich vlastností, v důsledku čoho spojka začíná pracovat ako pevná, připadne dilatačná, a preto nie je schopná zabezpečit stály pružný přenos momentu krútiaceho s dostatečným tlmením v zaradenom agregáte. Tento účel sa dosiahne pneumatickou pružnou hriadeiovou spojkou s tlmením, která má medzi hnacou a pohádanou časťou vytvořený kompresný priestor naplněný plynným médiom rozdělený na deformačnú a pevnú část, ktoré sú navzájom přepojené škrtiacimi otvormi. V případe přenosu kmitavého krútiaceho momentu nastáva pulzovanie nosného média, ktoré je nútené prúdiť škrtiacimi otvormi. Prúdenie plynného média je sprevádzané škrtením při prietoku, čím je charakterizovaná škrtiaca práca úměrná stálej tlmiacej práci spojky.Pneumatic flexible shaft coupling with damping of torsional vibrations and torsional shocks is intended for flexible transmission of torque in the system of driving and driven machine. The purpose of the solution is to improve the current state of flexible damping shaft couplings, in which the aging of the material of the flexible elements leads to a loss of their damping properties, as a result of which the coupling begins to work as a fixed, or dilatational, and therefore is not able to ensure a constant flexible transmission of torque with sufficient damping in the engaged unit. This purpose is achieved by a pneumatic flexible shaft coupling with damping, which has a compression space filled with a gaseous medium formed between the driving and driven parts, divided into a deformation and a fixed part, which are interconnected by throttle holes. In the case of transmission of oscillating torque, pulsation of the carrier medium occurs, which is forced to flow through the throttle holes. The flow of the gaseous medium is accompanied by throttling during the flow, which is characterized by a throttling work proportional to the constant damping work of the coupling.

Description

Vynález sa týká pneumatickej pružnej hriadetovej spojky na pružný přenos momentu krútiaceho s tlmením torzných kmitov a torzných nárazov v sústave hnacieho a pohádaného stroja.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a pneumatic flexible shaft coupling for resiliently transmitting torque with torsional vibration damping and torsional shock in the drive and driven machine assembly.

Doteraz známe pružné hriadelové spojky sa vyrábajú s pružnými elementární kovovými, gumovými alebo z umelej hmoty. Najviac rozšířené a používané v strojárstve sú pružné hriadefové spojky s gumovými pružnými elementární.The prior art flexible shaft couplings are manufactured with flexible elemental metal, rubber or plastic. The most widespread and used in mechanical engineering are flexible shaft couplings with rubber elastic elementary.

Okrem toho, že umožňujú axiálny a radiálny posuv, vychýlenie osí a pod., tieto hriadelové spojky dávajú krivkovú charakteristiku přenosu momentu krútiaceho s tlmením torzných kmltov a torzných nárazov. Utlmená energia ako v každom, tak aj v tomto případe sa mění v teplo, čo zapříčiňuje stárnutie pružného materiálu. Stárnutím pružné materiály strácajú svoje tlmiace schopnosti a spojka začína pracovat ako pevná, připadne dilatačná, čo znamená, že pozitivna křivková charakteristika povodnej pružnej hriadetovej spojky sa postupom času mění na priamkovú, v dosledku čoho hysterézna slučka vyjadrujúca energiu útlmu sa postupné stráca.In addition to allowing axial and radial displacement, axial deflection, and the like, these shaft couplings give a curve characteristic of torque transmission with damping of torsional loads and torsional impacts. The damped energy in each and in this case is converted into heat, which causes aging of the resilient material. By aging, the elastic materials lose their damping capabilities, and the clutch begins to operate as a fixed or dilatory, which means that the positive curve characteristic of the original flexible shaft coupling becomes linear over time, and as a result the hysteresis loop expressing the attenuation energy gradually disappears.

Preto sa javí potřeba vyvinúť takú pružnú hriadeíovú spojku, ktorá by vlastnosti doteraz známých pružných hriadefovýčh spojok zachovala a přitom mala schopnosti udržiavat stálu tlmiacu prácu pri prevádzke agregátu, v ktorom bude zaradená.Therefore, there appears to be a need to develop a flexible shaft coupling which retains the properties of the prior art flexible shaft couplings while still having the ability to maintain constant damping work during the operation of the unit in which it will be engaged.

Uvedené nedostatky odstráňuje pneumatická pružná hriadelová spojka s tlmením torzných kmitov a torzných nárazov podta tohto vynálezu, ktorého podstatou je vytvorenie kompresného priestoru medzi hnacou a poháňanou častou spojky děleného na deformačnú a pevnú časť, ktoré sú navzájom přepojené škrtiacimi otvormi, pričom priestor je naplněný plynným médiom.These drawbacks are overcome by a torsional vibration and torsional shock absorber pneumatic shaft coupling according to the present invention, which is based on providing a compression space between the driving and driven parts of the coupling divided into a deformation and a fixed part interconnected by throttling orifices, filled with gaseous media .

Přepojením deformačného kompresného priestoru s pevným, škrtiacimi otvormi nastáva prúdenie plynného média pri přenose kmitavého krútiaceho momentu týmito otvormi, ktoré je sprevádzané škrtením pri prietoku. Škrtiaca práca, vznikajúca pri tomto prúdení, je úměrná tlmiacej práci spojky, ktorá je pre pneumatickú pružnú hriade1'ovú spojku s tlmením stála počas celej jej životnosti (na rozdiel napr. od spojky s gumovými pružnými elementární) a je vyjádřená velkostou plochy hysteréznej slučky v charakteristike spojky.By interconnecting the deformation compression space with fixed, throttling orifices, the gaseous medium flows when the oscillating torque is transmitted through these orifices, which is accompanied by a throttling at the flow rate. The throttling work resulting from this flow is proportional to the damping work of the clutch, which is stable throughout the service life of the pneumatic flexible coupling with damping (as opposed to, for example, the elastic rubber coupling) and is expressed by the size of the hysteresis loop area. coupling characteristics.

Na priloženom obrázku je v polovičnom pozdížnom řeze znázorněná pneumatická pružná hriadetová spojka s tlmením torzných rázov a torzných kmitov, ktorá sa přírubou 1 pripája k hnaciemu hriadetu. Príruba 1 so skrutkovite usporiadanými zubmi zapadá do zubov· plávajúceho telesá 2 poháňanej časti, ktorého všetky vychýlenia sú zabezpečené guličkovou spojkou vytvořenou medzi súčiastkami 2, 3 a zároveň pomocou ktorej je prenášaný moment krútiaci z hnacej na poháňanú časť. Axiálně vychýlenie plávajúceho' telesá 2 je ohraničené krúžkami 11. Gumová pružina 18 vložená do prírub 5 je pomocou skrutiek 7, 8 a matic 10 priskrutkovaná k súčiastkám 2, 3, čím sa zabezpečí dokonalá těsnost celého kompresného priestoru tejto spojky. Deformačná časť kompresného priestoru tvořená gumovou pružinou 18 je membránou 15 oddělená od pevnej časti kompresného priestoru tvořeného komorou v súčiastke 3. Deformačná a pevná časť sú navzájom přepojené škrtiacimi otvormi, ktoré podfa potřeby škrtiacej práce sa skrutkami 17 otvárajú alebo zatvárajú. Ventilom 16 zabezpečujeme plnenie kompresného priestoru spojky plynným médiom.The attached figure shows a half longitudinal section of a pneumatic flexible shaft coupling with torsional shock and torsional damping, which is connected to the drive shaft by a flange 1. The flange 1 with the helically arranged teeth fits into the teeth of the floating body 2 of the driven part, all of which are deflected by a ball coupling formed between the parts 2, 3 and by means of which the torque from the driving to the driven part is transmitted. The axial deflection of the floating body 2 is delimited by the rings 11. The rubber spring 18 inserted into the flanges 5 is screwed to the parts 2, 3 by means of screws 7, 8 and nuts 10, thus ensuring perfect tightness of the entire compression space of this coupling. The deformation portion of the compression space formed by the rubber spring 18 is separated by a diaphragm 15 from the fixed portion of the compression space formed by the chamber in the component 3. The deformation and the fixed part are interconnected by throttling holes which open or close as required by the screws. Valve 16 provides filling of the clutch compression space with gaseous medium.

Ak kompresný priestor pneumatickej pružnej hriadefovej spojky s tlmením naplníme plynným médiom o počiatočnom přetlaku pi, tento udržiava plávajúce teleso 2 v základnej polohe, ako to vidíme na obrázku. Pri zvyšovaní krútiaceho momentu v smere stúpania skrutkovice závitu zubov spolu zaberajúcich častí 1, 2 nastáva axiálny posuv plávajúceho telesá 2, čím sa vytvára kompresia plynného média v kompresnom priestore spojky úměrná zaťaženiu, čo má za následok pružný přenos momentu krútiaceho s konštantnou torznou tuhosťou danou polytropickou stavovou změnou pre určité momentálně zaťaženie. V případe přenosu kmitavého momentu pneumatickou pružnou hriadefovou spojkou s tlmením nastáva pulzovanie nosného média v kompresnom priestore spojky, ktoré núti úměrně kmitaniu krútiaceho momentu prúdiť toto médium škrtiacimi otvormi spájajúcimi obidve časti kompresného priestoru. Prúdenie plynného média je sprevádzané škrtením pri prietoku, čím je charakterizovaná škrtiaca práca úměrná tlmiacej práci, ktorá je pre pneumatickú pružnú hriadeíovú spojku s tlmením stála počas celej jej životnosti.If the compression chamber of the damped pneumatic shaft coupling with damping is filled with a gaseous medium with an initial overpressure pi, this keeps the floating body 2 in the initial position as shown in the figure. As the torque increases in the helical pitch direction of the teeth of the engaging parts 1, 2, the floating body 2 is axially displaced, thereby creating a compression proportional to the gaseous medium in the compression space of the clutch, resulting in a flexible torque transmission with constant torsional stiffness. state change for a certain momentary load. In the case of the transmission of an oscillating torque via a damped pneumatic resilient shaft coupling, the pulsation of the carrier medium in the clutch compression space occurs, which forces proportionally the torque to flow through the throttle holes connecting the two parts of the compression space. The flow of the gaseous medium is accompanied by throttling at flow, which characterizes the throttling work proportional to the damping work, which is stable for the damped pneumatic resilient shaft coupling throughout its service life.

Použitie pneumatickej pružnej hriadetovej spojky je možné všade tam, kde je potřebné chránit agregát před nebezpečným torzným kmitáním a nebezpečnými torznými rázmi, ktoré velmi nepriazniva zaťažujú strojové súčiastky a sposobujú únavové lomy. Táto spojka podfa tohto vynálezu zvyšuje technickú úroveň a prevádzkovú spolahlivosť strojov a zariadení, v ktorých je zaradená. Nakolko je konštruovaná pre obidva směry otáčania umožňuje axiálně, radiálně a uhlové výchylky osí spájajúcich hriadefov.The use of a pneumatic flexible shaft coupling is possible wherever it is necessary to protect the unit against dangerous torsional oscillations and dangerous torsional shocks, which very badly load the machine parts and cause fatigue fractures. This coupling according to the invention increases the technical level and operational reliability of the machines and equipment in which it is engaged. Because it is designed for both directions of rotation, it allows axial, radial and angular deflections of the axes connecting the shafts.

Claims

252034 SUBJECT Pneumatic flexible shaft coupling by damping consisting of a driving and driven part between which a compression space filled with gaseous medium is formed, characterized in that the compression space of the diaphragm (15) divided into a deformation INVENTION part, formed by a standard rubber rubber and a fixed part formed by a chamber in the component (3) which are interconnected by at least one throttle hole formed simultaneously in the membrane (15) and in the component (3). 1 sheet of drawings