RU184489U1

RU184489U1 - ELASTIC SAFETY CLUTCH

Info

Publication number: RU184489U1
Application number: RU2018106990U
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Подлевский; Александр Сергеевич Антонов
Original assignee: Акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс"
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2018-10-29

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к упругим муфтам и может быть использована для передачи крутящего момента с демпфированием динамических, ударных нагрузок и повышением точности передачи углового перемещения от вала привода к валу исполнительного механизма.Технический результат достигается тем, что упругая предохранительная муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты и расположенные между ними упругие элементы, выполненные заодно из непрерывной пружинной ленты в виде пружинного кольца и крыльеобразной пружины, расположенных по образующей внутренней цилиндрической поверхности чашеобразной ведомой полумуфты, при этом гребни крыльеобразной пружины расположены в пазах ведущей полумуфты, а вершины впадин жестко связаны с пружинным кольцом с помощью механических зажимных устройств, причем пружинное кольцо жестко связанно с чашеобразной ведомой полумуфтой в местах диаметрально противоположных вершинам гребней крыльеобразной пружины с помощью отогнутых элементов пружинного кольца, расположенных в пазах на внутренней цилиндрической поверхности чашеобразной ведомой полумуфты.The invention relates to mechanical engineering, in particular to elastic couplings, and can be used to transmit torque with damping of dynamic, shock loads and increasing the accuracy of transmission of angular displacement from the drive shaft to the actuator shaft. The technical result is achieved by the fact that the elastic safety clutch contains a leading and driven half-couplings and elastic elements located between them, made at the same time from a continuous spring band in the form of a spring ring and a wing-shaped spring, located along the generatrix of the inner cylindrical surface of the cup-shaped driven coupling half, while the wings of the wing-shaped spring are located in the grooves of the driving coupling half, and the tops of the depressions are rigidly connected to the spring ring using mechanical clamping devices, the spring ring being rigidly connected to the cup-shaped driven coupling half at diametrically opposite to the crest vertices wing-shaped spring with bent spring ring elements located in grooves on the inner cylindrical surface ty cup-shaped driven half coupling.

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 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.A known design of an elastic coupling comprising a driving and driven half coupling and coaxially between them at least two wave springs, the ridges of which are aligned and located in the grooves of the leading coupling half, and the troughs of the springs are located in the grooves of the driven coupling half.

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, Бюл. №7].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 March 10, 2013, Bull. No. 7].

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.

Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является муфта, содержащая 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.Closest to the proposed utility model is a clutch containing the leading and driven half-couplings 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 ring is rigid associated with the cup-shaped driven coupling half in places diametrically opposite vertices of the ridges kryleobraznyh springs that are uniformly arranged along the generatrix of the spring clutch ring.

Недостатком известной упругой муфты является ограниченность ресурса работы из-за наличия структурных напряжений упругих элементов муфты, в местах их жесткого соединения друг с другом и с корпусом ведомой полумуфты [патент РФ на полезную модель №148973, МПК F16D 43/208, F16D 7/10 Подлевский Н.И., Малофиенко С.Г., Трусов Е.В. опубликован 20.12.2014, Бюл. №35].A disadvantage of the known elastic coupling is the limited service life due to the presence of structural stresses of the elastic elements of the coupling, in places of their rigid connection with each other and with the housing of the driven coupling half [RF patent for utility model No. 148973, IPC F16D 43/208, F16D 7/10 Podlevsky N.I., Malofienko S.G., Trusov E.V. published December 20, 2014, Bull. No. 35].

Предлагаемая полезная модель направлена на увеличение ресурса работы, упрощения технологии и расширение области применения упругих муфт.The proposed utility model is aimed at increasing the resource of work, simplifying technology and expanding the scope of application of elastic couplings.

Технический результат заключается в устранении структурных изменений в местах механических соединений упругих элементов муфты друг с другом и с ведомой полумуфтой, а также в упрощении технологии изготовления муфты.The technical result consists in eliminating structural changes in places of mechanical connections of the elastic elements of the coupling with each other and with the driven coupling half, as well as in simplifying the manufacturing technology of the coupling.

Технический результат достигается тем, что упругая предохранительная муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты и расположенные между ними упругие элементы, выполненные заодно из непрерывной пружинной ленты в виде пружинного кольца и крыльеобразной пружины, расположенных по образующей внутренней цилиндрической поверхности чашеобразной ведомой полумуфты, при этом гребни крыльеобразной пружины расположены в пазах ведущей полумуфты, а вершины впадин жестко связаны с пружинным кольцом с помощью механических зажимных устройств, при чем пружинное кольцо жестко связанно с чашеобразной ведомой полумуфтой в местах диаметрально противоположных вершинам гребней крыльеобразной пружины с помощью отогнутых элементов пружинного кольца, расположенных в пазах на внутренней цилиндрической поверхности чашеобразной ведомой полумуфты.The technical result is achieved by the fact that the elastic safety clutch contains the leading and driven half-couplings and elastic elements located between them, made at the same time from a continuous spring band in the form of a spring ring and a wing-shaped spring located along the inner cylindrical surface of the cup-shaped driven half-coupling, while the wings of the wing-shaped spring located in the grooves of the leading coupling half, and the tops of the troughs are rigidly connected to the spring ring using mechanical clamping devices, a spring ring fixedly connected with the cup-shaped driven coupling half in places diametrically opposite vertices of the ridges kryleobraznoy via spring elements bent spring ring located in the grooves on the inner cylindrical surface of the cup-shaped driven coupling half.

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 - крыльеобразный упругий элемент; 5 - места крепления пружинного кольца к ведомой полумуфте; 6 - механические зажимные устройства; 7 - отогнутые элементы пружинного кольца.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 element; 5 - places of attachment of the spring ring to the driven coupling half; 6 - mechanical clamping devices; 7 - bent elements of the spring ring.

Упругая предохранительная муфта (фиг. 1, 2, 3) содержит ведущую полумуфту 1, выполненную с пазами и ведомую полумуфту 2, имеющую чашеобразную форму. Между полумуфтами 1, 2 расположены упругие элементы 3, 4, выполненные заодно из непрерывной пружинной ленты, один из которых выполнен в виде пружинного кольца 3, расположенного по образующей внутренней цилиндрической поверхности чашеобразной ведомой полумуфты 2 и, по меньшей мере, двух упругих элементов (на рисунке, в частности, изображен вариант с четырьмя элементами), выполненных в виде цельной, крыльеобразной пружины 4. Вершины впадин крыльеобразной пружины 4 жестко скреплены с пружинным кольцом 3 с помощью механических зажимных устройств 6, а гребни крыльеобразной пружины 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 крыльеобразной пружины 4 с помощью отогнутых элементов 7, расположенных в пазах на внутренней цилиндрической поверхности ведомой полумуфты 2.The elastic safety clutch (Fig. 1, 2, 3) 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 made at the same time from a continuous spring band, one of which is made 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 (on the figure, in particular, shows a variant with four elements) made in the form of a single, wing-shaped spring 4. The vertices of the valleys of the wing-shaped spring 4 are rigidly fastened to the spring ring 3 using mechanical clamping devices 6, and the wings of the wing-shaped spring 4 are located in the grooves of the leading coupling half 1. The spring ring 3 is rigidly connected to the cup-shaped driven coupling half 2 at the attachment points 5, diametrically opposite the tops of the ridges of the wing-shaped spring 4 using bent elements 7 located in the grooves on the inner cylindrical surface of the driven coupling halves 2.

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. Так как упругие элементы муфты выполнены из цельной пружинной ленты без сварных соединений, это позволяет избежать критических напряжений при деформации упругих элементов в местах их жестких связей и тем самым повысить надежность и ресурс работы муфты, 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. Since the elastic elements of the coupling are made of a solid spring tape without welded joints, this avoids critical stresses during deformation of the elastic elements in the places of their rigid connections and thereby increase the reliability and service life of the coupling, as well as compensate for 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 relative position of the 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.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.

Отсутствие необходимости использования сварки для жесткой связи упругих элементов упрощает технологию и дает возможность изготовления муфты из болшего сортамента для медицинской, пищевой и другой техники, к которой предъявляются специальные требования.The absence of the need to use welding for tight bonding of elastic elements simplifies the technology and makes it possible to manufacture couplings from a larger range for 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

An elastic safety clutch containing the leading and driven half-couplings 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 elements made in 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 ring is rigidly connected to the cup-shaped follower 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 spring ring of the clutch, characterized in that all the elastic elements are made in one piece from a continuous spring band in the form of a spring ring and a wing-shaped spring rigidly connected to the tops of the depressions with a spring ring with using mechanical clamping devices, and the spring ring is rigidly connected to the cup-shaped driven coupling half with the help of bent spring ring elements, which are located are in grooves on the inner cylindrical surface of the cup-shaped driven coupling part, and the pins that hold the elements of the spring ring bent in the grooves of the driven coupling part at the operating deformation of the elastic elements.