RU2357129C1

RU2357129C1 - Highly elastic clutch

Info

Publication number: RU2357129C1
Application number: RU2007147097/11A
Authority: RU
Inventors: Иван Алексеевич Несмиянов (RU); Иван Алексеевич Несмиянов; Виктор Петрович Хавронин (RU); Виктор Петрович Хавронин
Original assignee: ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2007-12-17
Publication date: 2009-05-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention is related to machine building, in particular to elastic clutches. Elastic clutch consists of master and slave half-clutches connected to each other by means of elastic damping elements. In opening of master half-clutch there are two carriers radially installed, to the ends of which rollers are fixed with the possibility of free rotation. Carriers are strutted with spring installed inside cavity, which communicates to atmosphere by means of throttling opening. Rubber race is pressed into internal surface of slave half-coupling, and its internal surface has elliptic shape, also there are thrust collars made on internal surface of race, rigidity of which is provided by metal plates. To prevent slippage of race in slave half-coupling, on its external surface there are spline ledges arranged.

EFFECT: reduction of dynamic loads transferred from slave shaft to master one, increased smoothness of effector operation, compensation of shaft axial displacements, and also suppression of torsion torque oscillations.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения несоосных валов и повышения плавности передачи вращения в момент пуска механизмов и машин.The invention relates to mechanical engineering and can be used to connect misaligned shafts and increase the smoothness of transmission of rotation at the time of starting mechanisms and machines.

Известна упругая муфта (Патент РФ №2282068, бюл. №23 от 20.08.2006 г.), содержащая одну полумуфту с роликами, а в другой полумуфте установлены две упорные подпружиненные призмы.Known elastic coupling (RF Patent No. 2282068, bull. No. 23 from 08.20.2006), containing one coupling half with rollers, and two thrust spring-loaded prisms are installed in the other coupling half.

Причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, является то, что данная упругая муфта обладает малыми демпфирующими способностями и ограниченным углом закручивания полумуфт при возрастании крутящего момента, а также при постоянных максимальных крутящих моментах вышеупомянутая муфта работает как жесткая.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below is that this elastic coupling has low damping capabilities and a limited twist angle of the coupling halves with increasing torque, as well as at constant maximum torques, the aforementioned coupling works as rigid.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение плавности передачи крутящего момента в момент пуска механизмов и машин, расширение демпфирующих возможностей муфты.The problem to which the invention is directed is to increase the smoothness of torque transmission at the time of starting up mechanisms and machines, expanding the damping capabilities of the coupling.

Технический результат - снижение динамических нагрузок, передаваемых от ведомого вала к ведущему, повышение плавности работы исполнительного звена, компенсация осевых смещений валов, а также гашение колебаний крутящего момента.EFFECT: reduced dynamic loads transmitted from the driven shaft to the leading one, increased smoothness of the executive link, compensation of axial displacements of the shafts, and also damped torque fluctuations.

Указанный технический результат достигается тем, что упругая муфта, содержащая две полумуфты, одна из которых - ведущая, связаны между собой упругодемпфирующими элементами, причем ведущая полумуфта снабжена подвижными роликами, установленными на подпружиненных поводках, а внутренняя поверхность ведомой полумуфты содержит резиновую обойму с копирующей эллиптической поверхностью, на которой имеются упорные буртики.The specified technical result is achieved in that the elastic coupling containing two half couplings, one of which is the leading one, is interconnected by elastic damping elements, the leading half coupling provided with movable rollers mounted on spring-loaded leashes, and the inner surface of the driven half coupling contains a rubber clip with a copying elliptical surface on which there are persistent beads.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существующим признакам заявленного объекта.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, made it possible to establish that the applicant has not found an analogue characterized by features identical to all existing features of the claimed object.

Следовательно, заявленное предлагаемое изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under the current law.

На чертеже изображена высокоэластичная муфта.The drawing shows a highly elastic coupling.

Высокоэластичная муфта состоит из ведущей полумуфты 1 и ведомой полумуфты 2. В отверстии ведущей полумуфты 1 установлены радиально два поводка 3, к концам которых с возможностью свободного вращения относительно осей 4 крепятся ролики 5. Поводки 3 распираются пружиной 6, размещенной внутри полости 7, которая имеет сообщение с атмосферой посредством дроссельного отверстия 8. Во внутреннюю поверхность полумуфты 2 впрессована резиновая обойма 9, внутренняя поверхность 10 которой выполнена эллиптической формы, также на внутренней поверхности обоймы 9 выполнены упорные буртики 11, жесткость которых обеспечивают металлические пластины 12. Для предотвращения проскальзывания в полумуфте 2 обоймы 9 на ее внешней поверхности выполнены шлицевые выступы 13.The highly elastic coupling consists of a leading coupling half 1 and a driven coupling half 2. Radially two leads 3 are mounted in the opening of the driving coupling half 1, the rollers 5 are mounted to the ends of which can freely rotate relative to the axes 4. The leads 3 are bursted by a spring 6 located inside the cavity 7, which has communication with the atmosphere by means of a throttle hole 8. A rubber sleeve 9 is pressed into the inner surface of the coupling half 2, the inner surface of which 10 is elliptical, also on the inner surface we 9 are made of persistent flanges 11, the rigidity of which is ensured by metal plates 12. To prevent slipping in the coupling half 2 of the cage 9, spline protrusions 13 are made on its outer surface.

Работа муфты осуществляется следующим образом.The operation of the coupling is as follows.

При повороте ведущей полумуфты 1 ролики 5, увлекаемые поводками 3, перекатываются по внутренней поверхности 10 резиновой обоймы 9. Вследствие эллиптической поверхности 10 ролики 5 вместе с поводками 3 перемещаются к оси вращения полумуфты 1 сжимая пружину 6, объем полости 7 уменьшается и лишний воздух выходит через дроссельное отверстие 8, создавая тем самым эффект демпфирования. При постепенном перемещении роликов 5 по поверхности обоймы 9 вместе с ней начнет вращаться и полумуфта 2, момент страгивания полумуфты 2 наступает тогда, когда вследствие деформации резиновой обоймы 9 силы трения качения роликов по поверхности обоймы 10 станут равными касательным силам на ведомой полумуфте 2. При дальнейшем повышении момента сопротивления на полумуфте 2 произойдет еще больший поворот полумуфт 1 и 2 относительно друг друга и ролики 5 упрутся в упорные буртики 11, жесткость которых обеспечивают металлические пластины 12. В результате этого при пуске механизмов будет происходить плавная передача крутящего момента до периода установившегося движения. При периодически изменяющихся нагрузках на полумуфте 2 будет происходить периодическое изменение угла закручивания полумуфт 1 и 2 относительно друг друга, часть таких угловых колебаний будет гаситься за счет диссипации энергии в упругой резиновой обойме 9 и некоторая часть диссипации энергии будет происходить при дросселировании воздуха через отверстие 8.When the leading coupling half 1 is rotated, the rollers 5, carried away by the leads 3, roll along the inner surface 10 of the rubber sleeve 9. Due to the elliptical surface 10, the rollers 5 together with the leads 3 move to the axis of rotation of the coupling half by compressing the spring 6, the volume of the cavity 7 decreases and excess air leaves through throttle hole 8, thereby creating a damping effect. With the gradual movement of the rollers 5 on the surface of the cage 9, the coupling 2 also starts to rotate with it, the moment of breaking of the coupling 2 occurs when, due to the deformation of the rubber cage 9, the rolling friction forces of the rollers on the surface of the cage 10 become equal to the tangential forces on the driven coupling half 2. an increase in the moment of resistance on the coupling half 2 will cause an even greater rotation of the coupling halves 1 and 2 relative to each other and the rollers 5 will abut against the thrust collars 11, the rigidity of which is ensured by the metal plates 12. As a result, Therefore, when starting the mechanisms, a smooth transmission of torque will occur until the period of steady motion. With periodically changing loads on the coupling half 2, there will be a periodic change in the twist angle of the coupling halves 1 and 2 relative to each other, some of these angular oscillations will be damped due to energy dissipation in the elastic rubber cage 9 and some part of the energy dissipation will occur when air is throttled through hole 8.

Муфта является реверсивной.The clutch is reversible.

Закон передачи крутящего момента можно изменять формой копирующей поверхности 10 обоймы 9. Угол закручивания полумуфт 1 и 2 относительно друг друга может принимать значения до 60°…80°, этот параметр зависит от диаметра полумуфты 2 и диаметра роликов 5. Осевое смещение валов допустимо в пределах зазора S между буртиком 11 и полумуфтой 1.The law of transmission of torque can be changed by the shape of the copy surface 10 of the sleeve 9. The twist angle of the coupling halves 1 and 2 relative to each other can take values up to 60 ° ... 80 °, this parameter depends on the diameter of the coupling half 2 and the diameter of the rollers 5. The axial displacement of the shafts is permissible within the gap S between the shoulder 11 and the coupling half 1.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:

- средство предназначено для повышения плавности передачи вращения в момент пуска механизмов и машин;- the tool is designed to increase the smoothness of the transmission of rotation at the time of starting mechanisms and machines;

- средство, воплощающее заявленный объект, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the tool embodying the claimed object is capable of achieving the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability" under applicable law.

Claims

A highly elastic coupling containing two coupling halves, one of which is a drive coupling, characterized in that the coupling halves are interconnected by elastic damping elements, the drive coupling coupling having movable rollers mounted on spring-loaded leads and the inner surface of the driven coupling coupling containing a rubber sleeve with a copying elliptical surface on which there are persistent beads.