PL209198B1 - Sprzęgło - Google Patents

Abstract

Sprzęgło do łączenia napędzającej i napędzanej części maszyny jak wały, piasty kół lub temu podobne, złożone z wału pośredniego i umieszczonych na końcach wału pośredniego sprzęgieł przegubowych, przegubowych których każde zawiera co najmniej trzy jednakowe dźwignie przegubowe, współpracujące za pomocą umieszczonych na ich końcach elastycznych przegubów z wałem pośrednim z jednej strony i z łączoną sąsiednią częścią maszyny z drugiej strony, charakteryzuje się tym, że osie (21) elastycznych przegubów (10) poszczególnych dźwigni przegubowych (9) są ustawione prostopadle do płaszczyzny osiowej (22, 23), wyznaczonej przez oś (8) wału pośredniego (4) względnie osie (6, 7) łączonych części (2, 3) maszyny oraz równoległej do dźwigni przegubowych (9).

Description

Przedmiotem wynalazku jest sprzęgło do łączenia napędzającej i napędzanej części maszyny, jak wały, piasty kół lub temu podobne.

Znane są tego typu sprzęgła, złożone z wału pośredniego i umieszczonych na końcach wału pośredniego sprzęgieł przegubowych, z których każde zawiera, co najmniej trzy jednakowe dźwignie przegubowe, współpracujące za pomocą umieszczonych na ich końcach, elastycznych przegubów z wałem poś rednim, z jednej strony i z łączoną sąsiednią częścią maszyny z drugiej strony.

Sprzęgła tego rodzaju umożliwiają giętkie połączenie ze sobą wałów dla różnych zastosowań. Sprzęgła te są bardzo sztywne w odniesieniu do obrotów. Ich zadaniem jest kompensacja przesunięcia w kierunku promieniowym i osiowym.

W niemieckim opisie patentowym nr DE 42 05 666 C2 przedstawione jest takie sprzęg ło, w którym przeguby dźwigni przegubowych współpracują z wałem pośrednim za pomocą sworzni przegubowych ustawionych siecznie, zaś z łączonym wałem za pomocą sworzni przegubowych ustawionych osiowo.

Sprzęgła te rozpowszechniły się w praktyce. Umieszczone na łączonych wałach łożyska elastomerowe przy wychyleniu sprzęgła ulegają zwykle krzyżowemu odkształceniu dwuosiowemu. Dlatego też, jako elementy elastyczne trzeba tutaj stosować łożyska kuliste. Ogranicza to wytrzymałość łożysk kulistych w kierunku promieniowym, której nie można dowolnie podwyższać. Łożyska potrzebują ponadto dużo miejsca do montażu.

Z DE 32 02 412 U znane jest sprzęgło, które służy do łączenia napę dzającej i napędzanej części maszyny i które składa się z wału pośredniego oraz umieszczonych na końcach wału pośredniego sprzęgieł przegubowych, które za pośrednictwem umieszczonych na ich końcach, elastycznych przegubów współpracują z wałem pośrednim z jednej strony i z łączoną sąsiednią częścią maszyny z drugiej szrony, przy czym osie elastycznych przegubów każdej dźwigni przegubowej są ustawione prostopadle do płaszczyzny osiowej, biegnącej przez oś wału pośredniego, względnie osie łączonych części maszyny równolegle do dźwigni przegubowej.

Celem wynalazku jest wydłużenie czasu życia omawianych tutaj sprzęgieł. Poza tym należy umożliwić przenoszenie wyższych obciążeń promieniowych przy zachowaniu takiej samej, a nawet mniejszej przestrzeni montażowej.

Sprzęgło do łączenia napędzającej i napędzanej części maszyny, jak wały, piasty kół lub temu podobne, złożone z wału pośredniego i umieszczonych na końcach wału pośredniego sprzęgieł przegubowych, z których każde zawiera, co najmniej trzy jednakowe dźwignie przegubowe, współpracujące za pomocą umieszczonych na ich końcach, elastycznych przegubów z wałem pośrednim z jednej strony i z łączoną sąsiednią częścią maszyny z drugiej strony, przy czym. osie elastycznych przegubów poszczególnych dźwigni przegubowych są ustawione prostopadle do płaszczyzny osiowej, wyznaczonej przez oś wału pośredniego, względnie osie łączonych części maszyny oraz równoległej do dźwigni przegubowych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wał pośredni i łączone części maszyny są zaopatrzone w kołnierze przyłączeniowe, które mają wystające w kierunku promieniowym, i osiowym, kry, na których umieszczone są czopy łożyskowe dla przegubów, przy czym, czopy łożyskowe kłów są rozmieszczone równolegle względem siebie i symetrycznie względem środka sprzęgu.

Korzystnie osie przegubów poszczególnych dźwigni przegubowych są równoległe do siebie.

Korzystnie przy czterech lub sześciu dźwigniach przegubowych płaszczyzna osiowa przechodzi przez środek obu, leżących naprzeciw siebie, dźwigni przegubowych.

Korzystnie osie sprzęgieł przegubowych leżą w płaszczyźnie promieniowej.

Korzystnie czopy łożyskowe są połączone integralnie z kłami.

Korzystnie czopy łożyskowe mają kształt stożka z hamowanym lub niehamowanym gniazdem, stożkowym.

Korzystnie przeguby są zaopatrzone w łożyska kuliste.

Korzystnie, co najmniej jeden z przegubów dźwigni przegubowej jest zaopatrzony w łożysko cylindryczne.

Korzystnie elastomerowa warstwa łożysk jest połączona ze stykającymi się z nią częściami metalowymi za pomocą wulkanizacji.

Korzystnie dźwignie przegubowe są na swych zewnętrznych panewkach łożyskowych zaopatrzone w wystające występy ustalające.

PL 209 198 B1

Korzystnie czopy łożyskowe są za pomocą rozpórek zamocowane na kołnierzach wału pośredniego względnie łączonych części maszyny.

Korzystnie dźwignie przegubowe w kierunku osi wału pośredniego mają kształt lameli.

W nowym sprzę gle osie elastycznych przegubów poszczególnych dź wigni przegubowych są ustawione prostopadle do płaszczyzny osiowej, wyznaczonej przez oś wału pośredniego względnie osie łączonych części maszyny oraz równoległej do dźwigni przegubowych. Takie ustawienie przegubów sprawia, że odkształcenie łożysk elastomerowych zachodzi głównie w wyniku skręcania. To jednorodne odkształcenie jest dla łożysk łatwiejsze do zniesienia. Jedynie bardzo mała część wychylenia ma charakter krzyżowy. Zastosowane elementy łożyskowe można lepiej dostosować do obciążeń promieniowych. Ich kuliste ukształtowanie może charakteryzować się większymi promieniami, zaś w skrajnym przypadku mo ż na zastosować nawet elementy cylindryczne.

Dźwignie przegubowe z przegubem są ustawione względem siebie gwiaździście. Osie przegubów poszczególnych dźwigni przegubowych są przy tymi równoległe do siebie. Korzystna liczba zastosowanych dźwigni przegubowych wynosi cztery. W tym przypadku płaszczyzna osiowa może przechodzić przez środek obu, leżących naprzeciw siebie, dźwigni przegubowych. Taka możliwość istnieje także przy zastosowaniu sześciu dźwigni przegubowych.

Osie sprzęgieł przegubowych są tak ustawione, że leżą w płaszczyźnie promieniowej. W tym celu wał pośredni i łączone wały są zaopatrzone w kołnierze przyłączeniowe, które z kolei mają kły, wystające w kierunku promieniowym i osiowym. Na kłach umieszczone są czopy łożyskowe dla przegubów. Czopy łożyskowe mogą przy tym być połączone integralnie z kłami lub wykonane oddzielnie i zamocowane na kłach, w szeregu zastosowań korzystne jest, jeżeli czopy łożyskowe mają kształt stożka z hamowanym lub niehamowanym gniazdem stożkowym. Ułatwia to demontaż sprzęgła.

Przeguby mogą być zaopatrzone w łożyska kuliste. Korzystne jest jednak, jeżeli co najmniej jeden z przegubów dźwigni przegubowej jest zaopatrzony w łożysko cylindryczne. Łożyska cylindryczne zapewniają bowiem przenoszenie większych sił. Elastomerowa warstwa łożysk jest połączona ze stykającymi się z nią częściami metalowymi, korzystnie za pomocą wulkanizacji.

Korzystnie przeguby są, na swych zewnętrznych panewkach łożyskowych zaopatrzone w wystające występy ustalające, które wraz z ogranicznikiem na sprzęgle służą jako zabezpieczenie przed wypadnięciem w razie uszkodzenia elastomeru.

Ze względu na koszty kołnierze przyłączeniowe i czopy łożyskowe można wykonać oddzielnie. W tym przypadku czopy łożyskowe są za pomocą rozpórek zamocowane na kołnierzach wału pośredniego względnie łączonych wałów.

Przy łączeniu wałów, które mogą podlegać dużym, przemieszczeniom, korzystne jest, jeżeli dźwignie przegubowe w kierunku osi wału pośredniego mają, kształt lameli. Lamele te mogą przejmować część przemieszczeń.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia sprzęgło w widoku z przodu, fig. 2 - sprzęgło przegubowe w widoku z boku, bez dźwigni przegubowych i przegubów, fig. 3 - sprzęgło w przekroju wzdłużnym, bez przegubów i dźwigni przegubowych, oraz fig. 4 - sprzęgło przegubowe z sześcioma dźwigniami przegubowymi, w widoku z przodu.

Sprzęgło 1, przedstawione na fig. 1 w widoku z przodu, łączenia dwóch części 2 i 3 maszyny w postaci końcowych czepów wałów, z których w widoku z przodu ukazany jesz czop, stanowiący cześć 3 maszyny. Sprzęgła dźwigniowe 5 są umieszczone gwiaździście wokół oso 6 i 7 czopów wałów, stanowiący łączone części 2 i 3 maszyny, względnie osi 8 wału pośredniego 4. Zastosowane są tutaj cztery dźwignie przegubowe 9 o jednakowej konstrukcji, które za pomocą umieszczonych na ich końcach przegubów 10 współpracują z czopami łożyskowymi 11 kołnierza przyłączeniowego 12 wału pośredniego 4 względnie czopami łożyskowymi 13 kołnierza przyłączeniowego 14 końcowego czopu wału, odpowiadającego części 2 maszyny. Czopy łożyskowe 11 i 13 są połączone integralnie z kłami 15 i 16 na kołnierzach przyłączeniowych 12 i 14. Czopy łożyskowe 11 i 13 mają kształt stożka z niehamownym gniazdem. Wszystkie przeguby 10 są zaopatrzone w łożyska cylindryczne 17. Dźwignie przegubowe 9 mają wystające na swych zewnętrznych końcach występy ustalające 18, za pomocą których są utrzymywane przez śruby 19 na kołnierzach 12, 14. Jest to również dodatkowe zabezpieczenie w przypadku, gdy jedna z warstw elastomerowych 20 ulegnie uszkodzeniu.

Osie 21 elastycznych przegubów 10 poszczególnych dźwigni przegubowych 9 są ustawione prostopadle do płaszczyzny osiowej 22 względnie 23, wyznaczonej przez oś 8 wału pośredniego 4 względnie osie 6 i 7 łączonych części 2 i 3 maszyny w postaci czopów wałów oraz równoległej do

PL 209 198 B1 dźwigni przegubowych 9. Osie 21 przegubów 10 poszczególnych dźwigni przegubowych 9 są przy tym równoległe do siebie.

Na fig. 2 sprzęgło przegubowe 5 jest ukazane w widoku z boku. Same przeguby wraz z dźwigniami przegubowymi zostały pominięte, aby uwidocznić wzajemne przyporządkowanie czopów łożyskowych 11 i 13. Czopy łożyskowe 11 i 13, a co za tym idzie, osie 21 przegubów 10, leżą w płaszczyźnie promieniowej 24. Kołnierze przyłączeniowe 12 i 14 mają wystające promieniowo i osiowo kły 15, 16, na których usytuowane są czopy łożyskowe 11 i 13 dla przegubów 10. Zaopatrzenie kołnierzy przyłączeniowych 12 i 14 w wystające kły 15 i 16 umożliwia niejako wkładanie kołnierzy jeden w drugi, w związku z czym czopy łożyskowe 11 i 13 układają się w tej samej płaszczyźnie promieniowej 24.

Na fig. 3 ukazane jest w przekroju sprzęgło 1 bez dźwigni przegubowych 9 i przegubów 10. Do nie przedstawionej bliżej przekładni przykręcony jest kołnierz przyłączeniowy 14 za pomocą śrub 27. Aby zapewnić dobre przenoszenie sił, na kołnierzu przyłączeniowym 14 umieszczone jest uzębienie czołowe 28, które wchodzi w odpowiednie uzębienie czołowe na przekładni. Pozwała to na przenoszenie wyjątkowo dużych sił. Za pomocą nie zaznaczonych na fig. 3 dźwigni przegubowych i przegubów kołnierz przyłączeniowy 14 jest połączony z kołnierzem przyłączeniowym, 12 wału pośredniego 4. Ze względów wykonawczych i montażowych wał pośredni 4 jest dzielony. Obie części wału pośredniego są utrzymywane razem przez śruby 29, przy czym w miejscu połączenia umieszczone jest również uzębienie czołowe 30. Drugi kołnierz przyłączeniowy 12 wału pośredniego 4 jest za pomocą nie przedstawionych dźwigni przegubowych i przegubów połączony z kołnierzem przyłączeniowym 14 czopu wału, stanowiącego część 3 maszyny, połączonym, z nie pokazaną bliżej piastą koła. Moment obrotowy, pochodzący z przekładni, jest następnie przez kołnierze 14 i 12 względnie 12 i 14 oraz zamocowane na nich czopy łożyskowe 11 i 13, a także zastosowane dźwignie przegubowe i przeguby przenoszony na koło, na przykład tramwajowe.

Na fig. 4 ukazany jest przykład wykonania sprzęgła 1, w którym sprzęgło przegubowe 5 ma sześć dźwigni przegubowych 9 z przyporządkowanymi im przegubami 10. Każdy z kołnierzy przyłączeniowych jest w tym przypadku zaopatrzony w trzy kły 35.

Claims (12)

1. Sprzęgło do łączenia napędzającej i napędzanej części maszyny, jak wały, piasty kół lub termu podobne, złożone z wału pośredniego i umieszczonych na końcach wału pośredniego sprzęgieł przegubowych, z których każde zawiera co najmniej trzy jednakowe dźwignie przegubowe, współpracujące za pomocą umieszczonych na ich końcach, elastycznych przegubów z wałem pośrednim, z jednej strony i z łączoną sąsiednią częścią maszyny z drugiej strony, przy czym osie elastycznych przegubów poszczególnych dźwigni przegubowych są ustawione prostopadle do płaszczyzny osiowej, wyznaczonej przez oś wału pośredniego, względnie osie łączonych części maszyny oraz równoległej do dźwigni przegubowych, znamienne tym, że wał pośredni (4) i łączone części (2, 3) maszyny są zaopatrzone w kołnierze przyłączeniowe (12, 14), które mają wystające w kierunku promieniowym i osiowym kły (15, 16), na których umieszczone są czopy łożyskowe (11, 13) dla przegubów (10), przy czym czopy łożyskowe (11, 13) kłów (15, 16) są rozmieszczone równolegle względem siebie i symetrycznie względem środka sprzęgu.

2. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że osie (21) przegubów (10) poszczególnych dźwigni przegubowych (9) są równoległe do siebie.

3. Sprzęgło według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że przy czterech lub sześciu dźwigniach przegubowych (9) płaszczyzna osiowa (22, 23) przechodzi przez środek obu, leżących naprzeciw siebie, dźwigni przegubowych (9).

4. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że osie (21) sprzęgieł przegubowych (5) leżą w płaszczyźnie promieniowej (24).

5. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że czopy łożyskowe (11, 13) są połączone integralnie z kłami (15, 16).

6. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że czopy łożyskowe (11, 13) mają kształt stożka z hamowanym lub niehamownym gniazdem stożkowym.

7. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że przeguby (10) są zaopatrzone w łożyska kuliste.

8. Sprzęgło zastrz. 1, znamienne tym, że co najmniej jeden z przegubów (10) dźwigni przegubowej (9) jest zaopatrzony w łożysko cylindryczne.

PL 209 198 B1

9. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że elastomerowa warstwa (17) łożysk jest połączona ze stykającymi się z nią częściami metalowymi za pomocą wulkanizacji.

10. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że dźwignie przegubowe (9) i są na swych zewnętrznych panewkach łożyskowych zaopatrzone w wystające występy ustalające (18).

11. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że czopy łożyskowe (36) są za pomocą rozpórek (37) zamocowane na kołnierzach (12, 14) wału pośredniego (4) względnie łączonych części (2, 3) maszyny.

12. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że dźwignie przegubowe (9) w kierunku osi wału pośredniego (4) mają kształt lameli.