CS261946B1

CS261946B1 - Coupling for rotary motion transfer between shaftsbeing out of line

Info

Publication number: CS261946B1
Application number: CS872784A
Authority: CS
Inventors: Milan Ing Uxa
Original assignee: Milan Ing Uxa
Priority date: 1987-04-21
Filing date: 1987-04-21
Publication date: 1989-02-10
Also published as: CS278487A1

Abstract

Řešení se týká spojky na přenos otáčivého pohybu mezi nesouosými hřídeli. Spojka sestává ze dvou unásečů - hnacího a hnaného, na nichž jsou uchyceny v příslušných čepech hnací kliky nebo hnané kliky, které jsou svými druhými konci připevněny na mezikus. Otáčivý pohyb se přenáší z hnacího unášeče přes hnací kliky na mezikus a odtud přes hnané kliky na hnaný unášeč. Cepy klik mohou být uloženy v naklápěcích valivých, ložiskách nebo v torzních pružných pouzdrech. Misto klik lze k přenosu použít ohebná unášecí táhla - houžve. Spojky lze použít u různých strojů, kde se jedná o přenos pohybu mezi nesouosými hřídeli, hlavně v hornictví, případně u vibračních silničních válců apod.The present invention relates to a rotary coupling movement between misaligned shafts. The clutch consists of two driving - driving and driven on which they are attached in the respective crankshaft or driven handles that are attached to their other ends on the intermediate piece. The rotating motion is transmitted from the drive carrier through the drive handles on the intermediate piece and thence through the driven cranks on driven carrier. Click pins can be stored in tilting rolling bearings or bearings torsionally resilient bushings. Misto klik flexible carrier rods can be used for transmission - houžve. Couplings can be used with different machines where it is a transfer of motion between misaligned shafts, mainly in mining, optionally in vibratory road rollers etc.

Description

- 1 - 261 946261-246 946

Vynález se týká spojky na přenos otáčivého pohybu mezinesouosý^i hřídeli. Při propojování hnacího a hnaného hřídele je možno počítats jejich vyhovující souosostí pouze tehdy, jsou-li oba uloženyv přesně opracovaných, dostatečně tuhých skříních, spojenýchna přírubu s centrováním nebo skolíkováním. U hřídelů, ulože-ných na rozměrněj šich konstrukcích, které nelze vyrobit s do-statečnou přesnosti, které jsou poddajné, při uloženích na sa-mostatných základech, nebo při nutnosti odpružení části kon-strukce, ve které je uložen jeden z hřídelů, je nutno vyřešitjejich nesouosost, at už konstantní, nebo proměnlivou.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coupling for transmitting a rotary movement between a shaft and a shaft. When connecting the drive shaft and the driven shaft, it is possible to calculate them by their satisfactory alignment only if both are housed in a precisely machined, rigid housing, connected to a flange with centering or collating. In the case of shafts mounted on large constructions which cannot be produced with sufficient precision, which are pliable, when mounted on separate foundations, or when it is necessary to suspend a part of the structure in which one of the shafts is mounted, their misalignment, whether constant or variable, needs to be resolved.

Menším problémem je různoběžnost os, kterou při obvyklese vyskytujícím malém úhlu zkřížení lze snadno eliminovat ně-kterým z četných typů poddajných spojek, nebo Kardanovým klou-bem, umístěnými v blízkosti průsečíku os hřídelů.A minor problem is the axial displaceability that can easily be eliminated by some of the numerous types of flexible couplings, or by a Cardan joint located close to the intersection of the shaft axes, with the usual low crossing angle.

Složitější situace je při kompenzováni přesazení hřídelů,at již rovnoběžných, nebo mimoběžných, Jediná poddajná spojkaje schopna vyrovnávat jen minimální přesazení os. S velikostideformace v radiálním směru vznikají též radiální sily, jejichžvelikost je úměrná schopnosti spojky přenášet kroutící moment.Proto je často zapotřebí použít dvou poddajných spojek, neboKardanových kloubů, spojených mezihřidelem. Takové řešeni ne-ní na překážku, pokud jek dispozici dostatek místa v osovémsměru. Často je však prostor v osovém směru velmi omezen a přitom je volný prostor mezi hnacím a hnaným soustrojím v radiál-ním směru, □e znám rovinný mechanismus, zvaný Oldhamova spojka, kterýteoreticky takovému požadavku vyhovuje. Přináší otáčivý pohybz hnacího na hnaný hřídel pomoci mezikusu, který se může posu-novat v lineárních vedeních, vytvořených v hnacím a hnaném una- 261 946A more complicated situation when compensating for shafts, whether parallel or non-parallel, is compensated for by a single flexible coupling capable of compensating only a minimum axial offset. Also, radial forces are generated by the size of the radial deformation, the size of which is proportional to the ability of the clutch to transmit torque. Therefore, it is often necessary to use two flexible couplings, or cardan joints, connected by an intermediate shaft. Such a solution does not hinder if there is enough space in the axial direction. Often, however, the space in the axial direction is very limited, and yet the free space between the drive and driven sets in the radial direction that a planar mechanism called the Oldham coupling is known to theoretically satisfy such a requirement. It brings the rotational movement of the drive shaft to the driven shaft by means of a spacer which can be displaced in linear guides formed in the drive and driven unidirectional drive.

Seči, ve dvou na sebe kolaých směrech. Kolmost vedeni je nej-výhodnějšl, ale 1 vedeni uspořádaná v odlišném úhlu dávajíabsolutně homokinetický přenos otáčivého pohybu. Při většíchhodnotách nesouososti a zejména při velkých kroutících nomen-tech však vznikají v třecích plochách lineárních vedení tako-vé podmínky, které by bylo možno zvládnout jen za dokonaléhomazáni, což nelze zvládnout bez uzavřeni a utěsněni.Shit, in two rounded directions. The perpendicularity of the conduit is most advantageous, but the conduits arranged at a different angle give absolute homokinetic transmission of the rotary motion. However, in the case of larger misalignment values, and particularly in the case of large torque nomenclatures, conditions are created in the friction surfaces of the linear guides which can only be handled with perfect lubrication, which cannot be handled without closing and sealing.

Tribologické problémy lineárních vedeni jsou umocněnypři použiti v provozech, vystavených nepřízni počasí a prachu.Uzavřeni a utěsnění Oldhamovy spojky by však natolik zvětšilojejí složitost, rozměry a cenu. že se neprovádí a její použitise omezuje, přes její principiální výhodnost, na přenos malýchmomentů, při malých přesazeních os, kdy nevznikají potíže vtřecích plochách vedení bez mazáni. Výše uvedené nedostatky odstraňuje spojka podle vynálezu,□eji podstata spočívá v nahrazeni lineárních posuvů v oboukluzných vedeních, dvěma přibližnými přímovody. tvořenými kloubovými čtyřúhelníky. Každý z nich je tvořen dvěma stejně dlou-hými klikami, oj ničí a základnou. Pro funkci mechanismu spojkynení rozhodující, zda jsou otočné body-klouby oj nic umístěnyna hnacím a hnaném unašeči a otočné body-klouby základen jsouumístěny na mezikuse. nebo naopak. Rovněž není rozhodující,zda jsou kliky namáhány tahem nebo vzpěrem. Klouby mohou býtvytvořeny otočným uložením kluzným, nebo valivým, nebo pomocípoddajných pouzder, schopných torsni deformace. □e také možno použit místo kloubově připojených tuhýchklik ohebných táhel-houžvi, složených např. z ocelových lan,pokud je mechanismus spojky uspořádán tak, že kliky přenášejíjen tah, nebo použít pro oba 'směry přenosu dvojice houžví. V tomto případě je nutné, aby dvojice houžví nebyla úplně na-pnuta, a aby odlehčená houžev se mohla odlehčit prohnutím.Takové uspořádání má další-výhodu, že mechanismus spojky jeschopen do Jisté míry vychýlit ze své základní roviny. Toumožňuje vyrovnání jednak úhlového zkříženi os, jednak axi-álního posuvu. 281 946 Výhodou kloubového spojeni je to, že se dá snadno utěsnit1 mazat a že v něm nedochází k třecím pochodům.The tribological problems of linear conduits are enhanced when used in operations exposed to weather and dust. However, closing and sealing the Oldham coupling would increase the complexity, dimensions and cost. that it is not carried out and its use is limited, despite its principal advantage, to the transfer of small particles, with small axial misalignments, where there is no difficulty in crushing the guide surfaces without lubrication. The above mentioned drawbacks are eliminated by the clutch according to the invention, the essence of which is to replace the linear displacements in the two-slide conduits by two approximate straight lines. made of articulated quadrilateral. Each of them is made up of two equally long handles, a drawbar destroying and a base. The decisive factor for the function of the clutch mechanism is whether the pivot points-joints of the drawbar are disposed on the drive and driven props, and the pivot points of the bases are located on the spacer. or vice versa. It is also irrelevant whether the cranks are subjected to tension or buckling. The joints may be formed by a sliding or rolling swivel bearing or by flexible bushings capable of torsionally deforming. It is also possible to use flexible tie rods composed of, for example, steel wire ropes instead of articulated rigid bones, if the clutch mechanism is arranged so that the cranks move the thrust or use a dowel pair for both directions. In this case, it is necessary that the pair of dowels is not fully tensioned and that the lightweight dowel can be relieved by bending. Such an arrangement has the additional advantage that the clutch mechanism is capable of deflecting to a certain degree from its base plane. This allows alignment of the angular crossing of axes and axial displacement. 281 946 The advantage of an articulated connection is that it can be easily lubricated1 and that there are no friction processes.

Na připojeném výkresu jsou znázorněny na obr. 1 osový po-hled na spojku s tuhými klikami a otočným spojením v kloubech,na obr. 2 je bokorys téhož provedeni, na obr. 3 je osový po-hled na provedeni spojky s dvojicemi táhel-houžvi.FIG. 1 shows an axial view of a clutch with rigid cranks and a rotatable connection in the joints; FIG. 2 is a side view of the same embodiment; FIG. 3 is an axial view of an embodiment of a clutch pair with rods and rods; .

Spojka podle obr.l a 2 sestává z hnacího unaěeče 1., při-pevněného na hnací hřídel la, který je opatřen hnacími unašečo-vými čepy 2, 2a, na nichž jsou otočně uloženy hnací kliky 3, 3a,které jsou svými druhými konci otočně spojeny pomoci hnanýchmezikusových čepů 4, 4a 8 mezikusem 5. Na tento mezikus 5 jsoupomoci hnaných mezikusových čepů 6, 6a otočně připojeny hnanékliky 7, 7a, které jsou pomoci otočného uloženi na hnaných u-našečových čepech Q, 8a spojeny s hnaným unaěečem 9, připevně-ném na hnaném hřídeli 9a.The coupling according to FIG. 2 consists of a drive carrier 1 attached to a drive shaft 1a, which is provided with drive pins 2, 2a, on which drive cranks 3, 3a are rotatably supported, which are rotatably connected with their other ends. The coupled pins 7, 7a are pivotally connected to the intermediate piece 5 by means of the driven coupling pins 4, 4a and 8a by means of the driven coupling pins 6, 6a, which are connected to the driven drive 9 by means of a rotatable bearing on the driven pin 6, 8a. on the driven shaft 9a.

Pokud osa hnacího hřídele la nesouhlasí a osou hnanéhohřídele 9a, pootočí se hnací kliky 25, 3a kolem hnacích unaše-Čových čepů 2, 2a a při tom mezikus 5 vykoná vůči hnacímu una-šeči 1_ relativní pohyb po dráze blízké spojnici středů hnacíchmezikusových čepů 4, 4a. Současně se hnané kliky 7, 7a pootočíokolo hnaných unašečových čepů 8, 8a, přičemž mezikus 5 vykonáoproti hnanému unašeči 9 relativní pohyb po dráze blízké spoj-nici středů hnaných mezikusových čepů 6, 6a. Touto kinematic-kou vazbou nabývají hnací unaěeČ 1, a hnaný unaěeČ £ vůči sobědva stupně volnosti, přičemž třetí stupeň volnosti-rotace jeblokován klikami.If the axis of the drive shaft 1a does not match and the axis of the driven shaft 9a, the drive cranks 25, 3a are rotated around the drive drive pins 2, 2a, and the intermediate piece 5 executes a relative movement along the path near the center of the drive axle pins 4 relative to the drive driver. 4a. At the same time, the driven cranks 7, 7a rotate around the driven drive pins 8, 8a, and the intermediate piece 5 moves relative to the driven drive 9 relative to the proximity of the centers of the driven intermediate pins 6, 6a. With this cinematic coupling, the drive carriers 1, and the drive carriers, acquire two degrees of freedom, the third degree of freedom-rotation being blocked by the cranks.

Protože funkce obou přlmovodů je jenom přibližná a dovolujejen omezený vzájemný pohyb části, spojených klikami, umožňujespojka podle vynálezu propojeni os hřídelů s přesazením, úměr-ným rozměrům mechanismu, přes to však výrazně většímu než pod-dajné spéjky, které by bylo možno v daných podmínkách použit. Při větších relativních hodnotách přesazeni vůči rozměrům me-chanismu spojky také klesá homokinetičnost přenosu. Při otočných uloženích kolem všech osmi čepů, tedy hnacích unašečových 2, 2a, hnacích mezikusových 4, 4a, hnaných mezlkuso- 4 261 946 vých čepů 6, 6a. hnaných unašečových čepů 8, 8a. provedenýchjako vyklápěcí ložiska s kulovými čepy, případně naklápěcí lo-žiska valivá, mohou se Části mechanismu do jistá míry vychýlitze své základní roviny, aniž je to překážkou jeho výěe popsanéfunkce. Dovoluje to však vyrovnáváni meněích osových posuvů azkříženi hřídelů. Stejný účinek má, jsou-li klouby klik prove-deny jako pružná pouzdra.Since the function of the two capsules is only approximate and allows a limited relative movement of the part connected by the handles, the coupling according to the invention allows the axes of the shafts to be interconnected with the offset, proportional to the dimensions of the mechanism, despite significantly greater than the possible slacks that would be possible under given conditions. use. Also, with larger relative offset values relative to coupling dimensions, the homokinetics of the transfer decreases. In the case of rotatable mountings around all eight pins, i.e. drive carriers 2, 2a, drive intermediate pins 4, 4a, driven intermediate pins 261, 466, pins 6, 6a. drive pins 8, 8a. For example, as ball bearing tilt bearings or rolling tilt bearings, the parts of the mechanism can be deflected to a certain extent by their basic plane without obstructing its above-described function. However, this permits the alignment of the smaller axial feeds and the crosses of the shafts. It has the same effect when the knuckle joints are made as resilient bushings.

Spojka podle obr, 3 sestává z hnacího plochého unašeče XI,křižpvého mezikusu 15 a hnaného plochého unaěeče 19, přičemžspojení mezi hnacím plochým unašečem 11 a křížovým mezikusem 15obstarávají dvojice ohebných, ne zcela napnutých horních unáše-cích táhel 12, 12a a spodních unáěecich táhel 13, 13 a. přičemžspojení křížového mezikusu 15 s hnaným plochým unašečem 19 jeobstaráváno dvojicemi ohebných, ne zcela napnutých pravých uná-šených táhel 14, 14a a levých unáěecich táhel 16, 16a. Při otáčení v jednom směru je přenos zprostředkován napnu-tím horních a spodních unáěecich táhel 12. 13 a pravými a levý-mi unášenými táhly 14, 16, přičemž unášeci táhla 12a, 13a a unášená táhla 14a, 16a se prohnutím odlehčí. Při otáčeni v opačnémsměru se funkce napnutých a odlehčených táhel vymění. Ne zcelanapnutý stav táhel v základní poloze dovoluje přiměřený relativní posuv hnacího plochého unašeče 11 vůči křížovému mezikusu 15a tohoto opět vůči hnanému plochému mezikusu 19 ve dvou směrechna sebe kolmých. Pokud jsou táhla vytvořena tak, že jsou ohebnánejen v rovině kolmé k ose hřídelů spojky, ale umožňuji takévzájemný pohyb hnacího plochého unašeče 11 vůči křížovému mezi-kusu 15 a hnanému plochému unášeči 19 mimo základní rovinu me-chanismu. Tím lze vyrovnávat jak mírná zkříženi os hřídelů, takjejich axiální posuvy.The coupling according to FIG. 3 consists of a drive flat carrier XI, a cross piece 15 and a driven flat carrier 19, wherein the connection between the drive flat carrier 11 and the cross piece 15 provides a pair of flexible, not fully tensioned upper drive rods 12, 12a and lower drive rods 13 And wherein the connection of the cross piece 15 to the driven flat carrier 19 is provided by pairs of flexible, not fully tensioned right entrained rods 14, 14a and left drive rods 16, 16a. When rotated in one direction, the transmission is mediated by the tension of the upper and lower driving rods 13 and 13 and by the right and left drag rods 14, 16, whereby the driving rods 12a, 13a and the carried rods 14a, 16a are deflected. When rotating in the opposite direction, the function of the tensioned and lightened rods is replaced. The non-clamped state of the rods in the base position allows a relative relative displacement of the drive flat carrier 11 relative to the cross piece 15a of this again in relation to the driven flat spacer 19 in two directions perpendicular to each other. If the rods are designed to be bent in a plane perpendicular to the axis of the clutch shafts, they also allow the drive flat carrier 11 to move relative to the cross piece 15 and the driven flat carrier 19 away from the ground plane of the mechanism. This can compensate for both slight crosses of the shaft axes and their axial displacements.

Spojku pro přenos otáčivého momentu lze použít u těch strojů a zařízeni, kde se jedná o přenos mezi nesouosýml hřídeli,například u vibračních válců nebo v hornictví pro pohon doprav-níků.The torque transmission coupler can be used in those machines and devices where there is a transmission between the misaligned shaft, for example in vibratory rollers or in mining for conveyor drive.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION 281 946

CLAIMS: 1. A coupling for transmitting rotary motion between a misaligned shaft formed by a set of two drive and four crank mechanisms, characterized in that the drive drive (1) on the drive shaft (1a) is provided with two drive drive pins ( 2.2a), wherein the drive cranks (3,3a) are pivotably mounted, the second end of which is pivotally connected by driving intermediate pins (4,4a) to the intermediate piece (5), the intermediate piece (5) being driven by intermediate links (6 6a) rotatably coupled to the ends of the driven cranks (7, 7a), the second ends of which are pivotally connected to the driven drive pins (8, 8a) connected to the driven drive (9) by the driven shaft (9a) ·

2. A coupling for transmitting a rotational movement according to claim 1, characterized in that the drive drive pins (2,2a), the drive intermediate pins (4,4a), the driven intermediate pins (6, 6a) and the driven drive pins (8, 8a) are made as ball joints and corresponding handles are created in the drive handles (3,3a) 1 of the driven handles (7, 7a).

3. Rotary coupling according to claim 1, characterized in that the rotary connection of the drive handles (3,3a) with the drive pins (2,2a) and the drive pins (4,4a) as well as the rotary connection driven cranks (7, 7a) with driven intermediate pins (6, 6a) and driven drive pins (8, 8a) are assisted by tilting rolling bearings.

4. Rotary coupling according to claim 1, characterized in that the rotary connection of the drive handles (3,3a) with the drive pins (2,2a) and the drive pins (4,4a) as well as the rotary joint driven cranks (7, 7a) with driven intermediate pins (6, 6a) and driven drive pins (8, 8a) are guided by torsion spring bushes.

5. The rotary movement coupling according to claim 1, wherein the drive flat drive is connected by a cross-piece through pairs of slightly tensioned flexible upper links. the lower entrainment rods (13, 13a), the cross piece (15) being connected to the driven flat carrier (19) by means of pairs of weakly tensioned, flexible right-hand drive rods (14,14a) and left-hand drive rods (16,16a). 1 drawing i