RU2017022C1

RU2017022C1 - Flexible clutch

Info

Publication number: RU2017022C1
Authority: RU
Inventors: Н.Е. Кухарев; А.И. Чемерис; М.В. Бояркин; А.К. Казанцев; Н.И. Логинов
Original assignee: Производственное объединение "Барнаульский завод транспортного машиностроения"
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1992-05-08
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: clutch has two coaxially mounted clutch parts and flexible cylindrical members 7,8 having the same outer diameters and different rigidity, at least of two kinds, alternately positioned in coincided hollows of the clutch parts. Hollows 3,4 for flexible members 7 of at least one of the clutch parts of grater rigidity have smaller curvature than hollows 4,6 for flexible members 8 of lesser rigidity. Hollows 4,6 for flexible members 8 of lesser rigidity have diameter equal to the outer diameter of the flexible members. Flexible members 8,9 received within the hollows of lesser diameter are provided with through openings. EFFECT: improved design. 3 cl, 3 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 лунки, обращенные друг к другу, в которых расположены упругие цилиндрические элементы. Known elastic coupling [1], containing the leading coupling half, made in the form of a hub with a flange, and the driven coupling coupling covering it with a gap, as well as bushings installed concentrically between the coupling halves, on the cylindrical surfaces of which are holes facing each other, in which there are elastic cylindrical elements.

Эта муфта имеет хорошую компенсирующую способность, однако конструкция муфты сложна из-за наличия в ней промежуточных колец и большого количества упругих элементов, что не позволяет ее применять там, где требуются жесткие ограничения габаритов по наружному диаметру, кроме того, муфта имеет повышенный момент инерции, что дополнительно увеличивает нагрузку на упругие элементы при работе на переменных нагрузках с резким увеличением и снижением оборотов. This coupling has good compensating ability, however, the design of the coupling is complicated due to the presence of intermediate rings and a large number of elastic elements, which does not allow it to be used where tight dimensions are required on the outer diameter, in addition, 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, имеет большую жесткость и низкую компенсирующую способность. Это приводит к тому, что муфта не обеспечивает плавное смягчение ударных нагрузок. 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, has great rigidity and low compensating ability. This leads to the fact that the clutch does not provide smooth mitigation of shock loads.

Задача состоит в повышении компенсирующей спсобности муфты, и как следствие, ресурса работы при сохранении передаваемого максимального крутящего момента. The task is to increase the compensating ability of the coupling, and as a result, the service life while maintaining the transmitted maximum torque.

Это достигается тем, что в упругой муфте, содержащей ведущую полумуфту и обхватываемую ею с зазором ведомую полумуфту, на обращенных друг к другу цилиндрических поверхностях которых выполнены с одинаковым угловым шагом цилиндрические лунки с образующими, параллельными оси вала и размещенные в совмещенных лунках полумуфт с контактом в радиальном направлении, упругие элементы выполнены с различной жесткостью и установлены в лунках поочередно, а лунки по меньшей мере одной из полумуфт с установленными под упругие элементы большей жесткости выполнены с кривизной большего диаметра, чем лунки под упругие элементы меньшей жесткости. This is achieved by the fact that in an elastic coupling containing a driving coupling half and driven by a clearance of a driven coupling coupling, cylindrical holes with generatrices parallel to the shaft axis and arranged in aligned holes of the coupling halves with contact in radial direction, the elastic elements are made with different stiffness and are installed in the wells alternately, and the holes of at least one of the coupling halves with the elastic elements mounted under the larger ti formed with a curvature larger in diameter than the wells under the elastic elements of lesser rigidity.

При этом наибольший эффект достигается тогда, когда лунки под упругие элементы меньшей жесткости выполнены с диаметром, равным наружному диаметру упругих элементов. Различная жесткость упругих элементов достигается тем, что упругие элементы, расположенные в лунках меньшего диаметра, выполнены со сквозным отверстием, а расположенные в лунках с меньшим диаметром упругие элементы этого отверстия не имеют. Moreover, the greatest effect is achieved when the holes for elastic elements of lower stiffness are made with a diameter equal to the outer diameter of the elastic elements. Different stiffness of the elastic elements is achieved by the fact that the elastic elements located in the holes of a smaller diameter are made with a through hole, while the elastic elements of the holes with a smaller diameter do not have this hole.

На фиг. 1 показана упругая муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, в варианте исполнения, когда все лунки ведущей полумуфты выполнены одинаковыми. In FIG. 1 shows an elastic coupling, a longitudinal section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 - the same, in the embodiment, when all the holes of the leading coupling half are made the same.

Упругая муфта (см. фиг. 1 и фиг. 2) содержит ведущую 1 и охватываемую ею ведомую полумуфту 2. На взаимно обращенных цилиндрических поверхностях полумуфт выполнены с одинаковым угловым шагом напротив друг друга лунки 3-6. В полостях, образованных совмещенными лунками с контактом в радиальном направлении с ними, поочередно расположены упругие элементы 7 и 8, отличающиеся друг от друга различной жесткостью. The elastic coupling (see Fig. 1 and Fig. 2) contains the leading 1 and the driven coupling half covered by it 2. On the mutually facing cylindrical surfaces, the coupling halves are made with the same angular pitch opposite each other holes 3-6. In the cavities formed by the aligned holes with a contact in the radial direction with them, alternately located elastic elements 7 and 8, differing from each other by different stiffness.

Упругий элемент 8 имеет уменьшенную жесткость по сравнению с упругим элементом 7 за счет того, что в нем выполнено сквозное осевое отверстие 9. Лунки на ведущей полумуфте 1 выполнены с отличными друг от друга диаметрами и расположены попеременно. Лунка 3 имеет больший диаметр, чем лунка 4. Лунки на ведомой полумуфте 2 также выполнены с отличными друг от друга диаметрами. Лунка 5 выполнена большего диаметра, чем лунка 6. Лунки 3 и 5 с большим диаметром ведущей 1 и ведомой 2 полумуфт установлены напротив друг друга. В образованных этими лунками полостях установлены упругие элементы 7, имеющие повышенную жесткость. Лунки 4 и 6 ведущей 1 и ведомой 2 полумуфт с меньшим диаметром, равным диаметру упругих элементов, также установлены напротив друг друга. The elastic element 8 has a reduced stiffness compared with the elastic element 7 due to the fact that it has a through axial hole 9. The holes on the drive coupling half 1 are made with diameters different from each other and are arranged alternately. Well 3 has a larger diameter than hole 4. Wells on the driven coupling half 2 are also made with diameters different from each other. The hole 5 is made of a larger diameter than the hole 6. The holes 3 and 5 with a large diameter of the leading 1 and driven 2 of the coupling half are installed opposite each other. In the cavities formed by these wells, elastic elements 7 are installed having increased rigidity. The holes 4 and 6 of the leading 1 and driven 2 coupling halves with a smaller diameter equal to the diameter of the elastic elements are also installed opposite each other.

В образованных этими лунками полостях установлены упругие элементы 8, имеющие пониженную жесткость и повышенную податливость по сравнению с упругими элементами 7. In the cavities formed by these holes, elastic elements 8 are installed, having reduced stiffness and increased flexibility compared to elastic elements 7.

На фиг. 3 показан вариант исполнения муфты, отличающийся тем, что все лунки 3 и 4 ведущей полумуфты 1 выполнены с одинаковым диаметром, равным наружному диаметру упругих элементов. Лунки 5 и 6 на ведомой полумуфте 2 как и в варианте, показанном на фиг. 2. выполнены с отличными друг от друга диаметрами. Лунка 5 выполнена с большим диаметром, чем лунка 6. В образованных лунками 3 и 5 полостях установлены упругие элементы 7 с повышенной жесткостью. In FIG. 3 shows an embodiment of the coupling, characterized in that all the holes 3 and 4 of the driving coupling half 1 are made with the same diameter equal to the outer diameter of the elastic elements. Wells 5 and 6 on the driven coupling half 2, as in the embodiment shown in FIG. 2. made with diameters different from each other. The hole 5 is made with a larger diameter than the hole 6. In the cavities formed by the holes 3 and 5, elastic elements 7 with increased stiffness are installed.

В образованных лунками 4 и 6 полостях установлены упругие элементы 8 с пониженной жесткостью. Этот вариант муфты отличается большей технологичностью изготовления ведущей полумуфты 1 и повышенной жесткостью при максимальном угле закрутки, т.е. имеет ярко выраженную нелинейную характеристику, что положительно сказывается на демпфирующей способности муфты. К ведущей полумуфте 1 (см. фиг. 1) одними и теми же болтами крепится ведущий фланец 10 и крышка 11. Через фланец 10 крутящий момент передается на ведущую полумуфту 1. Вместе с крышкой 11 фланец 10 препятствует смещению в осевом направлении и выпаданию упругих элементов 7 и 8 из муфты. In the cavities formed by the holes 4 and 6, elastic elements 8 with reduced stiffness are installed. This version of the coupling is distinguished by greater manufacturability of the leading coupling half 1 and increased rigidity at a maximum twist angle, i.e. has a pronounced non-linear characteristic, which positively affects the damping ability of the coupling. The leading flange 10 and the cover 11 are fastened to the leading coupling half 1 (see Fig. 1) by the same bolts. Through the flange 10, the torque is transmitted to the driving coupling half 1. Together with the cover 11, the flange 10 prevents axial displacement and loss of elastic elements 7 and 8 of the coupling.

Муфта работает следующим образом. The coupling operates as follows.

При появлении нагрузки на ведомой полумуфте 2 крутящий момент фланцем 10 передается ведущей полумуфте 1. Ведущая полумуфта смещается в окружном направлении относительно ведомой. При этом начинают деформироваться упругие элементы 8 с меньшей жесткостью. Упругие элементы 7 деформируются незначительно, так как между ними и боковыми поверхностями лунок 3 и 5 (см. фиг. 2) остается боковой зазор. Основной момент передается от полумуфты 1 полумуфте 2 через более податливые элементы 8. При дальнейшем возрастании нагрузки окружное смещение ведущей полумуфты 1 относительно ведомой увеличивается. Благодаря своей большей податливости упругие элементы 8 деформируются еще сильнее. Между боковыми поверхностями лунок 3 и 5 и упругими элементами 7 выбирается боковой зазор. Эти элементы начинают деформироваться более интенсивно. Крутящий момент передается как через упругие элементы 8, так и через упругие элементы 7. При незначительных перегрузках крутильные колебания воспринимаются упругими элементами 8, имеющими большую податливость. When a load appears on the driven coupling half 2, the torque of the flange 10 is transmitted to the driving coupling half 1. The driving coupling coupling is shifted in the circumferential direction relative to the driven coupling. When this starts to deform the elastic elements 8 with less rigidity. The elastic elements 7 are slightly deformed, since a lateral gap remains between them and the side surfaces of the holes 3 and 5 (see Fig. 2). The main point is transmitted from the coupling half 1 of the coupling 2 through more flexible elements 8. With a further increase in load, the circumferential displacement of the driving coupling half relative to the driven increases. Due to its greater flexibility, the elastic elements 8 are deformed even more. Between the side surfaces of the holes 3 and 5 and the elastic elements 7, a side clearance is selected. These elements begin to deform more intensely. Torque is transmitted both through the elastic elements 8 and through the elastic elements 7. With minor overloads, torsional vibrations are perceived by the elastic elements 8, which have greater flexibility.

Более сильные нагрузки, возникающие от крутильных колебаний и от резких набросов и сбросов оборотов воспринимаются как упругими элементами 7, так и упругими элементами 8. Stronger loads arising from torsional vibrations and from sudden outbursts and revolutions of revolutions are perceived by both elastic elements 7 and elastic elements 8.

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, while the torque can be transmitted in any direction.

Claims

1. ELASTIC COUPLING, containing the leading and covered by it driven half-couplings, on mutually facing cylindrical surfaces of which with the same angular pitch are made holes with generators parallel to the axis of the shaft, and elastic cylindrical elements of equal outer diameters installed in the combined holes of the half-couplings with radial contact characterized in that the elastic elements are made with different stiffness of at least two types of alternately placed in the holes of the coupling halves, while the holes of at least one of the half ft under elastic members greater rigidity adapted to a curvature of greater diameter than the wells under the resilient elements with a lower rigidity.

2. The coupling according to claim 1, characterized in that the holes for elastic elements of lower stiffness are made with a diameter equal to the outer diameter of the elastic elements.

3. The coupling according to claim 1, characterized in that the elastic elements located in the holes with a smaller diameter are made with through holes.