RU2016279C1

RU2016279C1 - Coupling

Info

Publication number: RU2016279C1
Authority: RU
Inventors: М.П. Шишкарев
Original assignee: Ростовский-на-Дону институт автоматизации и технологии машиностроения
Priority date: 1992-02-17
Filing date: 1992-02-17
Publication date: 1994-07-15

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: coaxial flange coupling parts 1,2 are tightened with bolts 3 mounted without gaps within axial openings of the flanges. One surface of flange butts of coupling parts 1,2 is a ring groove and the other is an answered ring projection. The projection and groove are drawn by a circumferential arc and positioned in zone of the bolts. EFFECT: enhanced loading capabilities of the coupling. 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи вращающего момента между соосными валами. The invention relates to mechanical engineering, namely to devices for transmitting torque between coaxial shafts.

Аналогов заявляемой муфте не найдено. No analogues of the claimed coupling were found.

Известна фланцевая муфта, содержащая две полумуфты в форме фланцев и стягивающие элементы в виде вставленных без зазора в аксиальные отверстия фланцев болтов. A flange coupling is known, comprising two coupling halves in the form of flanges and tightening elements in the form of bolts inserted without axial clearance into the axial holes of the flanges.

Однако известная муфта имеет невысокую нагрузочную способность, обусловленную небольшой площадью поперечного сечения стягивающих элементов. However, the known coupling has a low load capacity due to the small cross-sectional area of the constriction elements.

Сущность изобретения заключается в том, что в муфте, содержащей две полумуфты в виде встречных фланцев, и стягивающие элементы, стык фланцев полумуфт выполнен в виде расположенного на одном фланце в зоне стягивающих элементов кольцевого выступа, профиль которого в осевой плоскости муфты очерчен дугой окружности, и ответной кольцевой канавки на втором фланце, при этом величина радиуса упомянутой дуги окружности выбирается из условия
R ≥

, где D - диаметр поперечного сечения стягивающего элемента;
R - радиус дуги окружности, очерчивающей выступ и канавки в осевой плоскости.The essence of the invention lies in the fact that in a coupling containing two coupling halves in the form of oncoming flanges, and tightening elements, the joint of the flanges of the coupling halves is made in the form of an annular protrusion located on one flange in the region of the coupling elements, the profile of which in the axial plane of the coupling is outlined by an arc of a circle, and a reciprocal annular groove on the second flange, while the radius value of the said circular arc is selected from the condition
R ≥

where D is the diameter of the cross section of the constrictive element;
R is the radius of the arc of the circle that defines the protrusion and grooves in the axial plane.

На фиг.1 изображена муфта, продольный разрез; на фиг.2,3 - варианты выполнения поверхностей стыка фланцев полумуфт. Figure 1 shows a coupling, a longitudinal section; figure 2,3 - embodiments of the surfaces of the junction of the flanges of the coupling halves.

Муфта содержит установленные соосно одна другой полумуфты 1 и 2 с фланцами, стянутые вставленными без зазора в аксиальные отверстия болтами 3 с гайками 4. Стык фланцев полумуфт 1 и 2 выполнен в форме конусной поверхности, причем на полумуфте 1 выполнен наружный конус, а на полумуфте 2 - ответный и внутренний конус, примыкающий к наружному конусу без зазора. The coupling comprises half-couplings 1 and 2 mounted coaxially with the other flanges, pulled together by bolts 3 and nuts inserted without axial clearance into the axial holes 4. The coupling flanges of the coupling halves 1 and 2 are made in the form of a conical surface, the outer cone being made on the coupling half and the coupling half 2 - mating and inner cone adjacent to the outer cone without a gap.

Оси болтов 3 расположены параллельно оси вращения муфты. The axis of the bolts 3 are parallel to the axis of rotation of the coupling.

Стык фланцев полумуфт 1 и 2 может быть выполнен в виде кольцевого V-образного выступа, расположенного на одной из полумуфт в зоне болтов 3, и ответной кольцевой канавки на второй полумуфте (фиг.2) либо в виде кольцевого выступа с криволинейным профилем в поперечном сечении, расположенного также в зоне болтов 3 на одной полумуфте, и ответной кольцевой канавки на второй полумуфте (фиг.3). В данном примере образующая профиля стыка фланцев в последнем случае представляет собой дугу окружности. The joint of the flanges of the coupling halves 1 and 2 can be made in the form of an annular V-shaped protrusion located on one of the coupling in the area of the bolts 3, and a reciprocal ring groove on the second coupling half (Fig. 2) or in the form of an annular protrusion with a curved profile in cross section located also in the area of the bolts 3 on one coupling half, and the reciprocal annular grooves on the second coupling half (figure 3). In this example, the generatrix of the flange joint profile in the latter case is an arc of a circle.

При работе крутящий момент от одной полумуфты на другую передается болтами 3, испытывающими напряжения среза в сечении на поверхности стыка фланцев полумуфт 1 и 2. Поскольку сечение среза болтов 3 не является кругом, как в прототипе, площадь сечения будет больше, следовательно при одинаковых с прототипом параметрах (радиальных и осевых габаритах муфты, диаметре окружности расположения болтов 3, диаметре сечения последних и др.) предлагаемая муфта может передать больший крутящий момент по сравнению с муфтой-прототипом без разрушения стягивающих элементов, так как каждый болт 3 будет передавать более высокую окружную силу. During operation, the torque from one coupling half to another is transmitted by bolts 3, experiencing shear stresses in the cross section at the junction surface of the flanges of the half couplings 1 and 2. Since the cross section of the shear bolts 3 is not a circle, as in the prototype, the cross-sectional area will be larger, therefore, with the same prototype the parameters (radial and axial dimensions of the coupling, the diameter of the circumference of the location of the bolts 3, the diameter of the cross section of the latter, etc.), the proposed coupling can transmit more torque compared to the prototype coupling without breaking the tensile elements, since each bolt 3 will transmit a higher peripheral force.

Предельная величина крутящего момента, передаваемого муфтой, зависит от величины угла конусности поверхности стыка фланцев полумуфт (фиг.1), от угла заострения кольцевого выступа (фиг.2) и от конфигурации профиля кольцевого выступа (фиг.3). В первых двух случаях нагрузочная способность муфты повышается с уменьшением величины указанных углов. В последнем случае нагрузочная способность повышается, в частности при уменьшении радиуса дуги окружности, ограничивающей профиль кольцевого выступа (максимальное значение - при равенстве радиусов указанной дуги и поперечного сечения болта 3). Радиус дуги окружности выбирается из условия R≥D/2, где D - диаметр стяжного элемента. The limiting value of the torque transmitted by the coupling depends on the value of the taper angle of the interface of the flanges of the coupling halves (Fig. 1), on the sharpening angle of the annular protrusion (Fig. 2) and on the profile configuration of the annular protrusion (Fig. 3). In the first two cases, the load capacity of the coupling increases with decreasing values of these angles. In the latter case, the load capacity increases, in particular, with a decrease in the radius of the arc of a circle that limits the profile of the annular protrusion (the maximum value is when the radii of the specified arc are equal and the cross section of bolt 3). The radius of the circular arc is selected from the condition R≥D / 2, where D is the diameter of the clamping element.

Профиль кольцевого выступа и соответствующей ему канавки может быть очерчен и любой другой кривой, вид которой устанавливается в каждом конкретном случае исходя из необходимой нагрузочной способности, возможностей изготовления и др. The profile of the annular protrusion and the corresponding groove can be outlined by any other curve, the form of which is set in each case based on the necessary load capacity, manufacturing capabilities, etc.

Использование изобретения позволяет повысить нагрузочную способность муфты. The use of the invention improves the load capacity of the coupling.

Claims

COUPLING containing two coupling halves in the form of oncoming flanges and tightening elements, characterized in that the joint of the flanges is made in the form of an annular protrusion located on one flange in the area of the tightening elements, the profile of which in the axial plane of the coupling is outlined by an arc of a circle, and a reciprocal ring groove on the second flange , while the radius value of the mentioned circular arc is selected from the condition
R ≥ D / 2,
where D is the diameter of the cross section of the tightening element,
R is the radius of the arc of a circle.