RU2017021C1

RU2017021C1 - Flexible clutch

Info

Publication number: RU2017021C1
Authority: RU
Inventors: Н.Е. Кухарев; А.И. Чемерис; М.В. Бояркин; А.К. Казанцев
Original assignee: Производственное объединение "Барнаульский завод транспортного машиностроения"
Priority date: 1992-04-20
Filing date: 1992-04-20
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: clutch has two coaxially mounted clutch parts 1,2 and cylindrical flexible members 7 positioned within coincided hollows of the clutch members. Each of the members has concave outer surface, narrowed part 8 at its middle part and axial conical hollows 9 provided on its faces. Outer surface of each flexible member 7 is made of hyperboloid of one sheet. Torque is transmitted from clutch part 1 to clutch part 2 through flexible members 7. EFFECT: improved design. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных отраслях техники, в частности в двигателестроении для привода навесных агрегатов, например для привода зарядного генератора для снижения и плавного восприятия динамических знакопеременных нагрузок и устранения крутильных колебаний. The invention relates to mechanical engineering and can be used in various fields of technology, in particular in the engine industry for driving mounted units, for example, for driving a charging generator to reduce and smoothly perceive dynamic alternating loads and eliminate torsional vibrations.

Известна упругая муфта [1], содержащая ведущую полумуфту, выполненную в виде ступицы с фланцем, и охватывающую ее с зазором ведомую полумуфту, а также установленные концентрично между полумуфтами втулки, на цилиндрических поверхностях которых выполнены взаимнообращенные лунки, в которых расположены упругие цилиндрические элементы. Known elastic coupling [1], containing a leading coupling half, made in the form of a hub with a flange, and a driven coupling coupling covering it with a gap, as well as bushings mounted concentrically between the coupling halves, on the cylindrical surfaces of which are mutually reversed holes in which the elastic cylindrical elements are located.

Однако конструкция муфты сложна из-за наличия в ней промежуточных колец и большого количества упругих элементов; муфта из-за наличия промежуточных колец и дополнительных упругих элементов имеет большой наружный диаметр, что не позволяет ее применять там, где требуются жесткие ограничения габаритов по наружному диаметру; муфта имеет повышенный момент инерции, что дополнительно увеличивает нагрузку на упругие элементы при работе на переменных нагрузках с резким увеличением и снижением оборотов. However, the design of the coupling is complicated due to the presence of intermediate rings and a large number of elastic elements; the coupling, due to the presence of intermediate rings and additional elastic elements, has a large outer diameter, which does not allow it to be used where severe dimensional restrictions on the outer diameter are required; the coupling has an increased moment of inertia, which additionally increases the load on the elastic elements when operating at variable loads with a sharp increase and decrease in speed.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является упругая муфта [2], содержащая ведущую полумуфту в виде ступицы с фланцем и охватывающую ее с зазором ведомую полумуфту с параллельными оси муфты лунками, выполненными на их обращенных одна к другой поверхностях, а также помещенные в них упругие элементы. The closest in technical essence to the invention is an elastic coupling [2], containing a leading coupling half in the form of a hub with a flange and covering it with a clearance driven coupling half with holes parallel to the coupling axis, made on their facing one another surfaces, and also elastic elements.

Однако при конструктивном исполнении муфты, когда диаметр лунок одинаков с наружным диаметром упругих элементов, указанная муфта имеет малый угол закрутки ведомой полумуфты относительно ведущей, большую жесткость и низкую компенсирующую способность. However, with the design of the coupling, when the diameter of the holes is the same with the outer diameter of the elastic elements, this coupling has a small twist angle of the driven coupling half relative to the leading one, greater rigidity and low compensating ability.

Задача состоит в повышении компенсирующей способности муфты при сохранении максимального крутящего момента. The challenge is to increase the compensating ability of the coupling while maintaining maximum torque.

Это достигается тем, что в упругой муфте, содержащей ведущую полумуфту и охватываемую ею с зазором ведомую полумуфту, на взаимно обращенных цилиндрических поверхностях которых выполнены с одинаковым угловым шагом цилиндрические лунки с параллельными оси вала образующими и размещенные в лунках цилиндрические упругие элементы, согласно изобретению каждый из которых выполнен с вогнутой наружной поверхностью с заужением в средней ее части и с осевыми коническими выемками на его торцах. При этом наибольший эффект достигается тогда, когда наружная поверхность каждого упругого элемента выполнена в виде однополостного гиперболоида. This is achieved by the fact that in an elastic coupling containing a driving coupling half and driven by a clearance of the driven coupling coupling, cylindrical holes with parallel angular axis forming and placed in the holes cylindrical elastic elements are made with equal angular pitch on the mutually facing cylindrical surfaces, according to the invention, each of which are made with a concave outer surface with a narrowing in its middle part and with axial conical recesses at its ends. Moreover, the greatest effect is achieved when the outer surface of each elastic element is made in the form of a single-cavity hyperboloid.

На фиг. 1 показана упругая муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows an elastic coupling, a longitudinal section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Упругая муфта содержит ведущую 1 и расположенную внутри нее с зазором ведомую полумуфту 2. На взаимно обращенных цилиндрических поверхностях 3 и 4 полумуфт выполнены с одинаковым угловым шагом напротив друг друга лунки 5 и 6. В полостях, образованных этими лунками, расположены цилиндрические упругие элементы 7, на наружной поверхности которых имеется заужение 8, которое для большей эффективности выполнено в виде однополостного гиперболоида. The elastic coupling comprises a leading 1 and a driven half-coupling 2 located inside it with a clearance 2. On the mutually facing cylindrical surfaces 3 and 4 of the half-coupling, holes 5 and 6 are made with the same angular pitch opposite each other. In the cavities formed by these holes, there are cylindrical elastic elements 7, on the outer surface of which there is a narrowing of 8, which for greater efficiency is made in the form of a single-cavity hyperboloid.

На торцах упругих элементов 7 с двух сторон выполнены осевые конические выемки 9. Благодаря коническим выемкам 9 упругий элемент имеет на торцах малую жесткость, которая постепенно увеличивается к середине упругого элемента. Одновременно с этим благодаря заужению 8 на наружной поверхности наружный диаметр упругого элемента плавно уменьшается от торцов к его середине. В полостях, образованных взаимно обращенными лунками 5 и 6. упругие элементы 7 центрируются по двум цилиндрическим поверхностям 10, расположенным на торцах упругих элементов. Между зауженной поверхностью 8 упругих элементов 7 и внутренней цилиндрической поверхностью выемок 5 и 6 имеется зазор. К ведущей полумуфте 1 жестко одними и теми же болтами крепится ведущий фланец 11 и крышка 12. Через фланец 11 крутящий момент передается на ведущую полумуфту 1. Вместе с крышкой 12 фланец 11 препятствует смещению в осевом направлении и выпаданию упругих элементов 7 из муфты. On the ends of the elastic elements 7, axial conical recesses 9 are made on both sides. Due to the conical recesses 9, the elastic element has low stiffness at the ends, which gradually increases towards the middle of the elastic element. At the same time, due to the narrowing of 8 on the outer surface, the outer diameter of the elastic element gradually decreases from the ends to its middle. In the cavities formed by mutually facing holes 5 and 6. the elastic elements 7 are centered on two cylindrical surfaces 10 located at the ends of the elastic elements. Between the narrowed surface 8 of the elastic elements 7 and the inner cylindrical surface of the recesses 5 and 6 there is a gap. The leading flange 11 and the cover 12 are rigidly attached to the driving coupling half 1 by the same bolts. Through the flange 11, torque is transmitted to the driving coupling half. Together with the cover 12, the flange 11 prevents axial displacement and the elastic elements 7 from falling out of the coupling.

Муфта работает следующим образом. The coupling operates as follows.

При появлении крутящего момента на фланце 11 этот момент передается ведущей полумуфте 1. При наличии сопротивления крутящему моменту со стороны ведомой полумуфты 2 ведущая полумуфта 1 начинает смещаться в окружном направлении относительно ведомой. Лунки 5 и 6 сдвигаются относительно друг друга. When a torque appears on the flange 11, this moment is transmitted to the leading coupling half 1. If there is resistance to torque from the side of the driven coupling 2, the driving coupling 1 begins to shift in the circumferential direction relative to the driven coupling. Wells 5 and 6 are shifted relative to each other.

Торцы упругих элементов 7, имеющие минимальную жесткость и максимальный диаметр, начинают деформироваться. При дальнейшем окружном смещении ведущей полумуфты 1 относительно ведомой 2 постепенно начинает деформироваться, приближаясь к середине, все большая часть наружной поверхности упругого элемента 7. Деформирование упругих элементов 7 будет продолжаться до тех пор, пока их увеличивающаяся жесткость не уравновесит момент сопротивления ведомой полумуфты 2 и муфта не начнет вращаться как единое целое. The ends of the elastic elements 7 having a minimum stiffness and a maximum diameter begin to deform. With a further circumferential displacement of the leading coupling half relative to the driven 2, the larger part of the outer surface of the elastic element 7 gradually begins to deform, approaching the middle. The deformation of the elastic elements 7 will continue until their increasing stiffness balances the resistance moment of the driven coupling half 2 and the coupling won't start spinning as a unit.

Максимальное сопротивление крутящему моменту упругие элементы 7 создают тогда, когда начнет деформироваться их центральная часть с максимальным заужением 8. При незначительных перегрузках крутильные колебания воспринимаются торцовыми участками 10 упругих элементов, имеющих максимальный диаметр. The maximum resistance to torque is created by the elastic elements 7 when their central part begins to deform with a maximum narrowing of 8. With slight overloads, torsional vibrations are perceived by the end sections 10 of the elastic elements having a maximum diameter.

Максимальную нагрузку, возникающую при крутильных колебаниях и от резких набросов и сбросов оборотов, упругие элементы 7 воспринимают всей своей наружной поверхностью. The maximum load arising from torsional vibrations and from sudden outbursts and revolutions of revolutions, the elastic elements 7 perceive their entire outer surface.

Упругая муфта обратима: крутящий момент можно передавать как с ведущей полумуфты на ведомую, так и с ведомой полумуфты - на ведущую. При этом крутящий момент можно передавать в любую сторону. The elastic coupling is reversible: the torque can be transmitted both from the leading coupling half to the driven one, and from the driven coupling half to the driving one. In this case, the torque can be transmitted in any direction.

При незначительных нагрузках упругая муфта имеет хорошую податливость, а при высоких нагрузках - высокую жесткость. At light loads, the elastic coupling has good flexibility, and at high loads - high rigidity.

Claims

1. ELASTIC COUPLING, comprising a driving coupling half and driven by a clearance coupling coupling, on mutually facing cylindrical surfaces of which holes are formed with the same angular pitch with generators parallel to the shaft axis, and cylindrical elastic elements located in the holes, characterized in that each elastic element is made with a concave outer surface with a narrowing in its middle part and with axial conical recesses at its ends.

2. The coupling according to claim 1, characterized in that the outer surface of each elastic element is made in the form of a single-cavity hyperboloid.