RU193732U1

RU193732U1 - ELASTIC SAFETY CLUTCH

Info

Publication number: RU193732U1
Application number: RU2019124213U
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Подлевский; Александр Сергеевич Антонов
Original assignee: Акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс"
Priority date: 2019-07-25
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2019-11-12

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к упругим муфтам, и может быть использована для передачи крутящего момента с демпфированием динамических, ударных нагрузок, повышением точности передачи углового перемещения от вала привода к валу исполнительного механизма, позволяет регулировать критический момент проскальзывания полумуфт.Технический результат заключается в обеспечении возможности регулирования (изменения) величины критического момента, при котором полумуфты начинают проскальзывать.Технический результат достигается тем, что упругая предохранительная муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты и коаксиально 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, а другой выполнен в виде плоской крыльеобразной пружины, связанной с пружинным кольцом, гребни которой расположены в пазах ведущей полумуфты, при этом пружинное кольцо жестко связано с чашеобразной ведомой полумуфтой в местах диаметрально противоположных вершинам гребней крыльеобразной пружины, а внешнюю цилиндрическую поверхность чашеобразной ведомой полумуфты через зазор охватывает кольцо регулировочное, предпочтительно из металла, внутренняя поверхность которого выполнена в виде симметричных секторов с переменным радиусом, число которых равно числу гребней плоской крыльеобразной пружины, а поверхность имеет зубцеобразную форму, при этом внутренние секторообразные поверхности кольца регулировочного через металлические толкатели, расположенные в сквозных отверстиях в цилиндрической части ведомой полумуфты в местах диаметрально противоположных местам скрепления крыльеобразной пружины с пружинным кольцом, связаны с упругой частью муфты таким образом, что одни концы толкателей контактно упираются в пружинное кольцо, прогибая его в контактных зонах в большей или меньшей степени, в зависимости от угла поворота кольца регулировочного в ту или другую сторону относительно ведомой полумуфты, а другие концы толкателей упираются в пазы секторообразных поверхностей кольца регулировочного.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to elastic couplings, and can be used to transmit torque with damping of dynamic, shock loads, increasing the accuracy of transmission of angular displacement from the drive shaft to the actuator shaft, allows you to adjust the critical slip moment of the coupling halves. in providing the ability to control (change) the magnitude of the critical moment at which the coupling halves begin to slip. is ensured by the fact that the elastic safety clutch contains the leading and driven half-couplings and elastic elements coaxially located between them, one of which is made of a flat spring in the form of a spring ring located along the inner cylindrical surface of the cup-shaped driven half-coupling, and the other is made in the form of a flat wing-shaped spring associated with the spring ring, the ridges of which are located in the grooves of the leading coupling half, while the spring ring is rigidly connected with the cup-shaped driven coupling half in places axially diametrically opposed to the vertices of the wing-shaped spring ridges, and the outer cylindrical surface of the cup-shaped driven half coupling covers an adjustment ring through the gap, preferably made of metal, the inner surface of which is made in the form of symmetrical sectors with a variable radius, the number of which is equal to the number of ridges of a flat wing-shaped spring, and the surface has a serrated shape, while the internal sector-shaped surfaces of the ring adjusting through metal pushers located in the through holes in the cylindrical part of the driven half-coupling in places diametrically opposite to the fastening points of the wing-shaped spring with the spring ring, are connected with the elastic part of the coupling in such a way that some ends of the pushers contact abut against the spring ring, bending it in the contact zones to a greater or lesser extent, in depending on the angle of rotation of the adjusting ring in one direction or another relative to the driven coupling half, and the other ends of the pushers abut against the grooves of the sector-shaped surfaces of the ring Nogo.

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, снижая динамические нагрузки на них и позволяя регулировать критический момент.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, reducing dynamic loads on them and allowing adjusting the critical moment.

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 вед-щей полумуфты, а впадины пружин расположены в пазах ведомой полумуфты.A known design of an elastic coupling comprising a driving and driven half coupling and at least two wavy springs located coaxially between them, the ridges of which are aligned and located in the grooves of the driving 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 [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].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 connected with a cup-shaped driven half-coupling 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 [RF patent for utility model No. 148973, IPC F16D 43/208, F16D 7/10 Podlevsky NI, Malofienko S. G., Trusov E.V. published December 20, 2014, Bull. No. 35].

Недостатком известной упругой муфты является ограничение применения в механизмах с регулируемым моментом срыва (проскальзывания) полумуфты, т.е. величина критического момента, при котором полумуфты начинают проскальзывать не может быть изменена регулировкой.A disadvantage of the known elastic coupling is the limitation of the use of half-coupling in mechanisms with an adjustable moment of disruption (slipping), i.e. the critical moment at which the coupling halves begin to slip cannot be changed by adjustment.

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 обеспечении возможности регулирования (изменения) величины критического момента, при котором полумуфты начинают проскальзывать.The technical result consists in providing the ability to control (change) the magnitude of the critical moment at which the coupling halves begin to slip.

Технический результат достигается тем, что упругая предохранительная муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты и коаксиально 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, а другой выполнен в виде плоской крыльеобразной пружины, связанной с пружинным кольцом, гребни которой расположены в пазах ведущей полумуфты, при этом пружинное кольцо жестко связано с чашеобразной ведомой полумуфтой в местах диаметрально противоположных вершинам гребней крыльеобразной пружины, а внешнюю цилиндрическую поверхность чашеобразной ведомой полумуфты через зазор охватывает кольцо регулировочное предпочтительно из металла, внутренняя поверхность которого выполнена в виде симметричных секторов с переменным радиусом, число которых равно числу гребней плоской крыльеобразной пружины, а поверхность имеет зубцеобразную форму, при этом внутренние секторообразные поверхности кольца регулировочного через металлические толкатели, расположенные в сквозных отверстиях в цилиндрической части ведомой полумуфты в местах диаметрально противоположных местам скрепления крыльеобразной пружины с пружинным кольцом, связаны с упругой частью муфты таким образом, что одни концы толкателей контактно упираются в пружинное кольцо, прогибая его в контактных зонах в большей или меньшей степени, в зависимости от угла поворота кольца регулировочного в ту или другую сторону относительно ведомой полумуфты, а другие концы толкателей упираются в пазы секторообразных поверхностей кольца регулировочного.The technical result is achieved by the fact that the elastic safety clutch contains the leading and driven half-couplings and elastic elements coaxially located between them, one of which is made of a flat spring in the form of a spring ring located along the forming inner cylindrical surface of the cup-shaped driven half-coupling, and the other is made in the form of a flat a wing-shaped spring connected to the spring ring, the ridges of which are located in the grooves of the leading coupling half, while the spring ring is rigidly connected to the cup-shaped a custom half-coupling in places diametrically opposite the tips of the crests of the wing-shaped spring, and the outer cylindrical surface of the cup-shaped driven half-coupling through the gap covers an adjusting ring, preferably made of metal, the inner surface of which is made in the form of symmetrical sectors with a variable radius, the number of which is equal to the number of crests of a flat wing-shaped spring has a serrated shape, while the internal sector-shaped surfaces of the ring adjusting through metal t the pushers located in the through holes in the cylindrical part of the driven half-coupling in places diametrically opposite to the fastening points of the wing-shaped spring with the spring ring are connected with the elastic part of the coupling in such a way that some ends of the pushers contact abut against the spring ring, bending it in the contact zones in a larger or smaller degrees, depending on the angle of rotation of the adjusting ring in one direction or another relative to the driven coupling half, and the other ends of the pushers abut against the grooves of the sector-shaped surfaces stey thumbwheel.

Устройство упругой предохранительной муфты представлено на рисунке (фиг. 1), на котором схематично поясняется сущность полезной модели и обозначено: 1 - крыльеобразная пружина; 2 - элементы крепления пружинного кольца к ведомой полумуфте; 3 - ведущая полумуфта; 4 - толкатели; 5 - гребни крыльеобразной пружины; 6 - кольцо регулировочное; 7 - чашеобразная ведомая полумуфта; 8 - пружинное кольцо; 9 - секторообразные поверхности с переменным радиусом; 10 - пазы секторообразной поверхности кольца регулировочного.The device of the elastic safety clutch is shown in the figure (Fig. 1), which schematically explains the essence of the utility model and indicates: 1 - wing-shaped spring; 2 - fastening elements of the spring ring to the driven coupling half; 3 - leading coupling half; 4 - pushers; 5 - crests of a wing-shaped spring; 6 - adjusting ring; 7 - cup-shaped driven coupling half; 8 - a spring ring; 9 - sector-shaped surfaces with a variable radius; 10 - grooves of the sector-shaped surface of the adjusting ring.

Упругая предохранительная муфта (фиг. 1) содержит ведущую полумуфту 3, выполненную с пазами и ведомую полумуфту 7, имеющую чашеобразную форму (на рисунке изображена цилиндрическая часть полумуфты). Между полумуфтами 3, 7 расположены упругие элементы 1, 8, один из которых выполнен из плоской пружины в виде пружинного кольца 8, расположенного по образующей внутренней цилиндрической поверхности чашеобразной ведомой полумуфты 7, а другой упругий элемент 1 выполнен из плоской пружины в виде крыльеобразных элементов с гребнями 5, жестко связанной с пружинным кольцом, при этом гребни 5 крыльеобразной пружины 1 расположены в пазах ведущей полумуфты 3. Пружинное кольцо 8 жестко связано с чашеобразной ведомой полумуфтой 7 элементами крепления 2 в местах диаметрально противоположных вершинам гребней 5 крыльеобразной пружины 1. Внешнюю цилиндрическую поверхность чашеобразной ведомой полумуфты 7 через зазор охватывает кольцо регулировочное 6, предпочтительно из металла. Внешняя поверхность кольца регулировочного 6 имеет цилиндрическую форму с насечкой для удобства захвата при регулировке, а внутренняя поверхность выполнена в виде симметричных секторообразных поверхностей 9 с переменным радиусом, число которых равно числу гребней 5 крыльеобразной пружины 1, и имеют зубцеобразную форму, при этом секторообразные поверхности 9 через металлические толкатели 4, расположенные в сквозных отверстиях в цилиндрической части ведомой полумуфты 7, связаны с пружинным кольцом 8 таким образом, что одни концы толкателей 4 расположены во впадинах зубцовых зон секторообразных поверхностей 9, а другие концы толкателей 4 через механический контакт давят на пружинное кольцо 8 и крыльеобразную пружину 1, прогибая и изменяя их форму.The elastic safety clutch (Fig. 1) contains a leading coupling half 3 made with grooves and a driven coupling half 7 having a cup-shaped shape (the figure shows the cylindrical part of the coupling half). Between the coupling halves 3, 7 are elastic elements 1, 8, one of which is made of a flat spring in the form of a spring ring 8 located along the generatrix of the inner cylindrical surface of the cup-shaped driven coupling half 7, and the other elastic element 1 is made of a flat spring in the form of wing-shaped elements with ridges 5, rigidly connected to the spring ring, while the ridges 5 of the wing-shaped spring 1 are located in the grooves of the leading coupling half 3. The spring ring 8 is rigidly connected to the cup-shaped driven coupling half 7 fastening elements 2 in m cmax diametrically opposite vertices of the ridges 5 kryleobraznoy spring 1. The outer cylindrical surface of the cup-shaped driven coupling part 7 covers through the gap adjusting ring 6, preferably of metal. The outer surface of the adjusting ring 6 has a cylindrical shape with a notch for easy grip during adjustment, and the inner surface is made in the form of symmetrical sector-shaped surfaces 9 with a variable radius, the number of which is equal to the number of ridges 5 of the wing-shaped spring 1, and have a serrated shape, while sector-shaped surfaces 9 through metal pushers 4 located in through holes in the cylindrical part of the driven coupling half 7, are connected with the spring ring 8 so that one ends of the pusher 4 are arranged in the depressions of the tooth surfaces of pie zones 9, and the other ends of the pushers 4 through mechanical contact under pressure on the circlip 8 and kryleobraznuyu spring 1, deflection and changing their shape.

Для увеличения возможности регулирования критического момента в более широком диапазоне, упругая предохранительная муфта может выполняться наборно из нескольких соосных элементов (фиг. 2).To increase the ability to control the critical moment in a wider range, the elastic safety clutch can be made of several coaxial elements (Fig. 2).

Упругая предохранительная муфта работает следующим образом. При передаче рабочего крутящего момента от ведущей полумуфты 3 к ведомой полумуфте 7 в любом направлении вращения приводного вала, упругие элементы 1 и 8, связанные между собой и с полумуфтами, деформируются в требуемых пределах, определяемых их жесткостью (толщиной, размерами и др.), и обеспечивают передачу углового перемещения вала двигателя на исполнительный механизм, а также позволяют, компенсировать за счет деформации упругих элементов 1 и 8 в относительно широком диапазоне динамические нагрузки со стороны механизма с сохранением углового взаиморасположения полумуфт 3, 7 после прекращения динамических нагрузок.The elastic safety clutch operates as follows. When transmitting working torque from the leading coupling half 3 to the driven coupling half 7 in any direction of rotation of the drive shaft, the elastic elements 1 and 8, interconnected with the coupling half, are deformed within the required limits, determined by their rigidity (thickness, size, etc.), and ensure the transfer of the angular displacement of the motor shaft to the actuator, and also allow, to compensate due to the deformation of the elastic elements 1 and 8 in a relatively wide range of dynamic loads from the side of the mechanism while maintaining the angle th interposition of the coupling halves 3 and 7 after cessation of dynamic loads.

При возникновении критического, ударного крутящего момента упругие элементы 1, 8 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 1, 8 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.

С целью изменения величины критического момента, при котором полумуфты начинают проскальзывать, кольцо регулировочное 6 может быть повернуто в ту или другую сторону усилием (моментом, приложенным к наружной цилиндрической поверхности кольца) относительно чашеобразной ведомой полумуфты 7, при этом концы толкателей 4, попадая в соответствующие перемещению впадины 10 секторообразных поверхностей 9, через механический контакт давят на пружинное кольцо 8 и крыльеобразную пружину 1, прогибая их в большей или меньшей степени, тем самым меняя силу прижатия гребней 5 крыльеобразной пружины 1 к пазам ведущей полумуфты 3 и как следствие, меняя критический момент проскальзывания полумуфт 3, 7.In order to change the magnitude of the critical moment at which the coupling halves begin to slip, the adjusting ring 6 can be turned in one direction or another by force (the moment applied to the outer cylindrical surface of the ring) relative to the cup-shaped driven coupling half 7, while the ends of the pushers 4 falling into the corresponding the movement of the cavity 10 of the sector-shaped surfaces 9, through a mechanical contact, presses on the spring ring 8 and the wing-shaped spring 1, bending them to a greater or lesser extent, thereby changing forces clamping ridges 5 kryleobraznoy spring 1 to the grooves leading coupling halves 3 and as a consequence, changing the critical moment slip coupling halves 3 and 7.

Таким образом, предлагаемая упругая предохранительная муфта позволяет регулировать величину критического момента и расширяет область применения упругой муфты.Thus, the proposed elastic safety clutch allows you to adjust the critical moment and expands the scope of the elastic clutch.

Claims

1. An elastic safety clutch containing the leading and driven half-couplings and elastic elements coaxially located between them, one of which is made of a flat spring in the form of a spring ring located along the inner cylindrical surface of the cup-shaped driven half-coupling, and the other is made in the form of a flat wing-shaped spring, connected to the spring ring, the ridges of which are located in the grooves of the leading coupling half, while the spring ring is rigidly connected to the cup-shaped driven coupling half in places diametrically about the opposite vertices of the wing-shaped spring ridges, characterized in that the outer cylindrical surface of the cup-shaped driven half coupling covers an adjustment ring of metal through the gap, the inner surface of which is made in the form of symmetrical sectors with a variable radius, the number of which is equal to the number of wings of the wing-shaped spring, and the surface has a tooth-like shape , while the internal sector-shaped surfaces of the ring adjusting through metal pushers located in the through holes x in the cylindrical part of the driven half coupling in places diametrically opposite to the fastening points of the wing-shaped spring with the spring ring, are connected with the elastic part of the coupling in such a way that some ends of the pushers contact abut against the spring ring, bending it in the contact zones to a greater or lesser extent, depending on the angle of rotation of the adjusting ring in one direction or another relative to the driven coupling half, and the other ends of the pushers abut against the grooves of the sector-shaped surfaces of the adjusting ring.

2. The coupling according to claim 1, characterized in that the coupling and the adjusting ring are made by a set of several similar coaxial elements of the coupling.