RU148973U1

RU148973U1 - ELASTIC SAFETY CLUTCH

Info

Publication number: RU148973U1
Application number: RU2014133109/11U
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Подлевский; Сергей Григорьевич Малофиенко; Евгений Владимирович Трусов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс"
Priority date: 2014-08-12
Filing date: 2014-08-12
Publication date: 2014-12-20

Abstract

1. Упругая предохранительная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты и коаксиально расположенные между ними упругие элементы из волнистых пружин, гребни которых размещены в пазах ведущей полумуфты, а впадины сопряжены с ведомой полумуфтой, отличающаяся тем, что один из упругих элементов муфты выполнен из плоской пружины в виде пружинного кольца, расположенного по образующей внутренней цилиндрической поверхности чашеобразной ведомой полумуфты, и, по меньшей мере, два упругих элемента, выполненных в виде плоских крыльеобразных пружин, концы которых жестко скреплены с пружинным кольцом, а гребни расположены в пазах ведущей полумуфты, при этом пружинное кольцо жестко связано с чашеобразной ведомой полумуфтой в местах, диаметрально противоположных вершинам гребней крыльеобразных пружин, которые равномерно расположены по образующей пружинного кольца муфты.2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что упругие крыльеобразные элементы выполнены в виде непрерывной плоской пружинной ленты.3. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что каждый упругий элемент муфты выполнен набором из нескольких соосных упругих элементов.1. An elastic safety clutch containing the leading and driven half-couplings and elastic elements coaxially located between them from wave springs, the ridges of which are placed in the grooves of the leading half-clutch, and the troughs are interfaced with the driven half-clutch, characterized in that one of the elastic elements of the clutch is made of a flat spring in the form of a spring ring located along the generatrix of the inner cylindrical surface of the cup-shaped driven half-coupling, and at least two elastic elements made in the form of flat wing-like bars in, the ends of which are rigidly attached to a spring ring, and the crests are located in grooves leading coupling half, wherein the snap ring is rigidly connected to the cup-shaped driven half coupling at locations diametrically opposite vertices of the ridges kryleobraznyh springs that are uniformly arranged along the generatrix mufty.2 spring ring. The clutch according to claim 1, characterized in that the elastic wing-shaped elements are made in the form of a continuous flat spring band. The coupling according to claim 1, characterized in that each elastic element of the coupling is made of a set of several coaxial elastic elements.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к упругим муфтам и может быть использована для передачи крутящего момента, компенсируя смещение осей ведущего и ведомого валов и снижая динамические нагрузки на них.The utility model relates to mechanical engineering, in particular, to elastic couplings and can be used to transmit torque, compensating for the displacement of the axes of the drive and driven shafts and reducing dynamic loads on them.

Известна конструкция упругой муфты, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, соединенные между собой упругим элементом, выполненным в виде змеевидной пружины с выступами в виде петель и крючков, которые крепятся к взаимно обращенным накладкам, размещенным на полумуфтах. [патент СССР на изобретение №1838970, МПК6 F16D 3/52, Мокрышев В.В., опубликован 27.10.1999].A known design of an elastic coupling, containing the leading and driven half-couplings, interconnected by an elastic element made in the form of a serpentine spring with protrusions in the form of loops and hooks that are attached to mutually facing plates placed on the half-couplings. [USSR patent for invention No. 1838970, IPC6 F16D 3/52, Mokryshev V.V., published on 10.27.1999].

Недостатком известной упругой муфты является относительная сложность изготовления и ограниченность применения при ударных нагрузках.A disadvantage of the known elastic coupling is the relative complexity of manufacture and limited use in shock loads.

Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты и расположенные коаксиально между ними, по меньшей мере, две волнистые пружины, гребни которых совмещены и расположены в пазах ведущей полумуфты, а впадины пружин расположены в пазах ведомой полумуфты.Closest to the proposed utility model is a clutch containing the leading and driven half-couplings and at least two wavy springs located coaxially between them, the crests of which are aligned and located in the grooves of the leading half-coupling, and the troughs of the springs are located in the grooves of the driven half-coupling.

При перегрузках волнистые пружины деформируются до критического значения и полумуфты выходят из зацепления [патент РФ на полезную модель №125639, МПК F16D 43/208, F16D 7/10 Белков В.А., Крылосов Ф.И., Старенькая С.Ю., опубликован 10.03.2013].When overloaded, the wavy springs are deformed to a critical value and the coupling halves disengage [RF patent for utility model No. 125639, IPC F16D 43/208, F16D 7/10 Belkov V.A., Krylosov F.I., Starenkaya S.Yu., published on March 10, 2013].

Недостатком известной упругой предохранительной муфты является ограничение применения в прецизионных механизмах с реверсивным вращением валов из-за наличия зазоров между упругими элементами сопряжения полумуфт.A disadvantage of the known elastic safety clutch is the limitation of the use in precision mechanisms with reverse rotation of the shafts due to the presence of gaps between the elastic coupling elements of the coupling halves.

Предлагаемая полезная модель направлена на расширение области применения упругих муфт.The proposed utility model is aimed at expanding the field of application of elastic couplings.

Технический результат заключается в увеличении точности взаимного углового положения полумуфт при изменении направления вращения приводного вала двигателя, а также компенсации более значимых динамических нагрузок со стороны механизма, с сохранением углового взаиморасположения полумуфт после завершения динамического воздействия, если динамические нагрузки не достигли критических значений, при которых полумуфты проскальзывают.The technical result consists in increasing the accuracy of the mutual angular position of the coupling halves when changing the direction of rotation of the motor drive shaft, as well as compensating for more significant dynamic loads from the side of the mechanism, while maintaining the angular relative position of the coupling halves after completion of the dynamic action, if the dynamic loads have not reached critical values at which the coupling halves are slipping.

Технический результат достигается тем, что упругая предохранительная муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты и расположенные между ними упругие элементы, один из которых выполнен из плоской пружины в виде пружинного кольца, расположенного по образующей внутренней цилиндрической поверхности чашеобразной ведомой полумуфты и, по меньшей мере, два упругих элемента, выполненных в виде плоских крыльеобразных пружин, концы которых жестко скреплены с пружинным кольцом, а гребни расположены в пазах ведущей полумуфты, при этом пружинное кольцо жестко связано с чашеобразной ведомой полумуфтой в местах диаметрально противоположных вершинам гребней крыльеобразных пружин, которые равномерно расположены по образующей пружинного кольца муфты.The technical result is achieved by the fact that the elastic safety clutch contains a leading and driven half-coupling and elastic elements located between them, one of which is made of a flat spring in the form of a spring ring located on the inner cylindrical surface of the cup-shaped driven half-coupling and at least two elastic element made in the form of flat wing-shaped springs, the ends of which are rigidly fastened to the spring ring, and the ridges are located in the grooves of the leading coupling half, while the spring count The ring is rigidly connected to the cup-shaped driven coupling half in places diametrically opposite to the tops of the crests of the wing-shaped springs, which are evenly spaced along the generatrix of the clutch spring ring.

Устройство упругой предохранительной муфты представлено на рисунках (фиг. 1, 2, 3), на которых схематично поясняется сущность полезной модели и обозначено: 1 - ведущая полумуфта; 2 - ведомая полумуфта; 3 - пружинное кольцо; 4 - крыльеобразные упругие элементы; 5 - места крепления пружинного кольца к ведомой полумуфте; 6 - места крепления крыльеобразных упругих элементов к пружинному кольцу.The device of the elastic safety clutch is shown in the figures (Fig. 1, 2, 3), which schematically explains the essence of the utility model and indicates: 1 - the leading coupling half; 2 - driven half coupling; 3 - a spring ring; 4 - wing-shaped elastic elements; 5 - places of attachment of the spring ring to the driven coupling half; 6 - places of attachment of wing-shaped elastic elements to the spring ring.

Упругая предохранительная муфта (фиг. 1а, б, в) содержит ведущую полумуфту 1, выполненную с пазами и ведомую полумуфту 2, имеющую чашеобразную форму. Между полумуфтами 1, 2 расположены упругие элементы 3, 4, один из которых выполнен из плоской пружины в виде пружинного кольца 3, расположенного по образующей внутренней цилиндрической поверхности чашеобразной ведомой полумуфты 2 и, по меньшей мере, два упругих элемента (на рисунке, в частности, изображен вариант с четырьмя элементами), выполненных в виде плоских, крыльеобразных пружин 4. Концы крыльеобразных пружин 4 жестко скреплены с пружинным кольцом 3, а гребни крыльеобразных пружин 4 расположены в пазах ведущей полумуфты 1. Пружинное кольцо 3 жестко связано с чашеобразной ведомой полумуфтой 2 в местах крепления 5 диаметрально противоположных вершинам гребней крыльеобразных пружин 4, которые равномерно расположены по внутренней образующей пружинного кольца 3 и жестко связаны с ним своими концами в местах крепления 6, например, при помощи сварки.The elastic safety clutch (Fig. 1a, b, c) contains a leading coupling half 1 made with grooves and a driven coupling half 2 having a cup shape. Between the coupling halves 1, 2 are elastic elements 3, 4, one of which is made of a flat spring in the form of a spring ring 3 located along the generatrix of the inner cylindrical surface of the cup-shaped driven coupling half 2 and at least two elastic elements (in the figure, in particular , a variant with four elements is shown) made in the form of flat, wing-shaped springs 4. The ends of the wing-shaped springs 4 are rigidly fastened to the spring ring 3, and the crests of the wing-shaped springs 4 are located in the grooves of the driving coupling half 1. The spring ring o 3 is rigidly connected with the cup-shaped driven coupling half 2 at the attachment points 5 diametrically opposite to the tops of the crests of the wing-shaped springs 4, which are evenly spaced along the inner generatrix of the spring ring 3 and are rigidly connected to it by their ends at the attachment points 6, for example, by welding.

Для упрощения технологии изготовления упругой предохранительной муфты упругие крыльеобразные элементы 4 могут быть выполнены в виде непрерывной плоской пружины (фиг. 2), которая вершинами впадин крепится к пружинному кольцу 3, например при помощи контактной сварки, в местах крепления 6.To simplify the manufacturing technology of the elastic safety clutch, the elastic wing-shaped elements 4 can be made in the form of a continuous flat spring (Fig. 2), which is attached to the spring ring 3 with the tops of the troughs, for example by contact welding, at the attachment points 6.

Для увеличения возможности компенсации большего перекоса и смещения осей полумуфт упругие элементы 3, 4 могут выполняться наборными из нескольких соосных элементов (фиг. 3).To increase the possibility of compensating for a greater skew and displacement of the axes of the coupling halves, the elastic elements 3, 4 can be made up of several coaxial elements (Fig. 3).

Упругая предохранительная муфта работает следующим образом. При передаче рабочего крутящего момента от ведущей полумуфты 1 к ведомой полумуфте 2 в любом направлении вращения приводного вала, упругие элементы 3 и 4, связанные между собой и с полумуфтами, деформируются в требуемых пределах, определяемых их жесткостью (толщиной, размерами и др.), и обеспечивают необходимое угловое взаиморасположение полумуфт, которое имеет относительно более точное значение из-за устранения зазора между пружинным кольцом 3 и ведомой полумуфтой 2 в местах их жесткой связи 5, а также в результате относительного уменьшения угловых размеров пазов ведущей полумуфты 1 и гребней крыльеобразных пружин 4. Это позволяет более точно передавать угловое перемещение вала двигателя на исполнительный механизм, а также компенсировать за счет деформации упругих элементов 3 и 4 в относительно более широком диапазоне динамические нагрузки со стороны механизма с сохранением углового взаиморасположения полумуфт 1, 2 после прекращения ударных нагрузок.The elastic safety clutch operates as follows. When transmitting the working torque from the leading coupling half 1 to the driven coupling half 2 in any direction of rotation of the drive shaft, the elastic elements 3 and 4, interconnected with the coupling half, are deformed within the required limits, determined by their rigidity (thickness, size, etc.), and provide the necessary angular relative position of the coupling halves, which has a relatively more accurate value due to the elimination of the gap between the spring ring 3 and the driven coupling half 2 in the places of their rigid connection 5, as well as a result of relative reduction the angular dimensions of the grooves of the driving coupling half 1 and the crests of the wing-shaped springs 4. This makes it possible to more accurately transmit the angular displacement of the motor shaft to the actuator, as well as to compensate due to the deformation of the elastic elements 3 and 4 in a relatively wider range of dynamic loads from the side of the mechanism while maintaining the angular position coupling halves 1, 2 after the termination of shock loads.

При возникновении критического, ударного крутящего момента упругие элементы 3, 4 деформируются таким образом, что позволяют полумуфтам проскользнуть на одно или более пазовое деление ведущей полумуфты до завершения воздействия критического момента, после чего полумуфты снова готовы передавать рабочий крутящий момент. При этом система управления механизмом известными способами по количеству щелчков проскальзывания может скорректировать алгоритм управления и взять установившееся угловое взаиморасположение полумуфт за новую точку отсчета. Устранение зазора между упругим элементом 3 и полумуфтой 2, а также относительное уменьшение угловых размеров гребней крыльеобразных пружин 4 и пазов ведущей полумуфты 1 делает возможным, в целом, повысить точность углового взаиморасположения полумуфт 1, 2 при изменении направления вращения муфты.When a critical, shock torque occurs, the elastic elements 3, 4 are deformed in such a way that they allow the coupling halves to slip into one or more groove divisions of the leading coupling half until the critical moment is completed, after which the coupling halves are again ready to transmit the working torque. In this case, the control system of the mechanism by known methods according to the number of clicks of slippage can adjust the control algorithm and take the established angular relative position of the coupling halves as a new reference point. Elimination of the gap between the elastic element 3 and the coupling half 2, as well as the relative reduction in the angular dimensions of the crests of the wing-shaped springs 4 and the grooves of the driving coupling half 1, makes it possible, in general, to increase the accuracy of the angular relative position of the coupling halves 1, 2 when changing the direction of rotation of the coupling.

Отсутствие необходимости использования смазки между элементами муфты повышает ресурс ее работы и дает возможность изготовления из экологически чистых материалов и использования в медицинской, пищевой и другой технике, к которой предъявляются специальные требования.The absence of the need to use grease between the elements of the coupling increases its service life and makes it possible to manufacture from environmentally friendly materials and use in medical, food and other equipment, to which special requirements are imposed.

Таким образом, предлагаемая упругая предохранительная муфта расширяет область применения упругих муфт.Thus, the proposed elastic safety clutch extends the scope of elastic couplings.

Claims

1. An elastic safety clutch containing the leading and driven half-couplings and elastic elements coaxially located between them from wave springs, the ridges of which are placed in the grooves of the leading half-clutch, and the troughs are interfaced with the driven half-clutch, characterized in that one of the elastic elements of the clutch is made of a flat spring in the form of a spring ring located along the generatrix of the inner cylindrical surface of the cup-shaped driven half-coupling, and at least two elastic elements made in the form of flat wing-shaped bars in, the ends of which are rigidly attached to a spring ring, and the crests are located in grooves leading coupling half, wherein the snap ring is rigidly connected to the cup-shaped driven half coupling at locations diametrically opposite vertices of the ridges kryleobraznyh springs that are uniformly arranged along the generatrix of the spring clutch ring.

2. The clutch according to claim 1, characterized in that the elastic wing-shaped elements are made in the form of a continuous flat spring band.

3. The coupling according to claim 1, characterized in that each elastic element of the coupling is made of a set of several coaxial elastic elements.