RU2377452C1 - Articulated coupling - Google Patents

Articulated coupling Download PDF

Info

Publication number
RU2377452C1
RU2377452C1 RU2008122672/11A RU2008122672A RU2377452C1 RU 2377452 C1 RU2377452 C1 RU 2377452C1 RU 2008122672/11 A RU2008122672/11 A RU 2008122672/11A RU 2008122672 A RU2008122672 A RU 2008122672A RU 2377452 C1 RU2377452 C1 RU 2377452C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spherical
housing
coupling
casing
implemented
Prior art date
Application number
RU2008122672/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Павлович Долгополов (RU)
Леонид Павлович Долгополов
Анатолий Васильевич Иванов (RU)
Анатолий Васильевич Иванов
Сергей Николаевич Назаров (RU)
Сергей Николаевич Назаров
Михаил Васильевич Савенков (RU)
Михаил Васильевич Савенков
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Открытое Акционерное Общество "Санкт-Петербургское Морское Бюро Машиностроения "Малахит"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации, Открытое Акционерное Общество "Санкт-Петербургское Морское Бюро Машиностроения "Малахит" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority to RU2008122672/11A priority Critical patent/RU2377452C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2377452C1 publication Critical patent/RU2377452C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to clutches. Clutch contains two semi-clutches, enclosed in united cylindrical casing, which are connected to driving and driven shaft and also connected to each other by means of jointed clutch. Each pivot component is implemented in the form of spherical blocks of rectangular section, inner surface of which is implemented as cylindrical and spherical annular bush. Blocks are installed diametrically opposite in cylindrical grooves, implemented in bushing by long side lengthwise casing of clutch. Bushing is installed in butt part of casing in spherical cut perpendicularly to longitudinal axis of casing. In casing of clutch in area of spherical cut there are implemented two symmetric technological cuts directed lengthwise casing. Blocks are fixed in casing by means of abutments implemented in the middle of blocks and openings implemented in casing axis of which are perpendicular to axis of symmetry of cuts. Clutch is connected to shafts by means of toothed involute gear which is implemented on internal surface of bushings and at shafts. Casing of clutches allows wall thickness in the middle part more then in butt parts and all details of clutch are implemented from material noncorrosive in sea water.
EFFECT: increasing of operation-technical features ensured by ability of pass of higher rotational moment at small dimensions.
4 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для передачи крутящих моментов от приводного вала к валу исполнительного механизма, и применяется, преимущественно, в судовых механизмах.The invention relates to the field of engineering, in particular to devices for transmitting torque from the drive shaft to the shaft of the actuator, and is mainly used in ship mechanisms.

Известна шарнирная муфта (см. патент RU № 2221938), выполненная из пяти частей, содержащих фасонный кулак, две вилки и два полукольца, кулак выполнен в виде шара с двумя фигурными пазами, форма которых соответствует сечению вилки с полукольцом в сборе и которые выполнены на поверхности кулака во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центр кулака и взаимодействующих с двумя вилками. К каждой вилке прикреплено полукольцо с образованием фигуры, выполненной из вилки в виде полукольца с ушками наружного радиуса R3, соответствующего радиусу кулака R3, и внутреннего радиуса дуги R2, равного наружному радиусу R2 полукольца, в целом образующих окружность радиусом R2, при этом внутренний радиус дуги R1 полукольца равен радиусу внутренней окружности кулака R1. Крепление полукольца к ушкам вилки осуществлено при помощи двух штифтов каждой пары, а в кулаке выполнено монтажное окно для возможности осуществления скрепления полукольца и вилки.Known articulated coupling (see patent RU No. 2221938), made of five parts containing a shaped fist, two forks and two half rings, the fist is made in the form of a ball with two figured grooves, the shape of which corresponds to the cross section of the fork with a half ring assembly and which are made on the surface of the fist in mutually perpendicular planes passing through the center of the fist and interacting with two forks. A semi-ring is attached to each fork with the formation of a figure made of a half-ring fork with ears with an outer radius R 3 corresponding to the radius of the fist R 3 and an inner radius of the arc R 2 equal to the outer radius R 2 of the half ring, generally forming a circle of radius R 2 , wherein the inner radius of the arc R 1 of the semicircle is equal to the radius of the inner circumference of the fist R 1 . The half ring to the ears of the fork was fastened with the help of two pins of each pair, and the mounting window was made in the fist to enable fastening of the half ring and the fork.

Недостатком данной шарнирной муфты является наличие большого количества деталей, сложных в изготовлении за счет выполнения их в форме шара и подгонки полуколец к шаровой поверхности кулака, скрепленных посредством штифтов 1, требующих дополнительного их крепления на муфте. Кроме того, муфта обладает пониженным сроком эксплуатации, так как выполнена в стальном варианте, требующем повышенной защиты от коррозии.The disadvantage of this articulated coupling is the presence of a large number of parts that are difficult to manufacture due to their ball shape and fitting of the half rings to the spherical surface of the fist, fastened by pins 1, requiring additional fastening on the coupling. In addition, the coupling has a reduced service life, as it is made in the steel version, requiring increased protection against corrosion.

Известна шарнирная муфта (см. патент RU № 2117883), которая содержит две полумуфты, на торцевых поверхностях которых выполнены выступы с возможностью зацепления торцевых выступов разных полумуфт между собой, и соединительный элемент для удержания указанных полумуфт в зацеплении. При этом полумуфты установлены внутри указанного соединительного элемента с возможностью скольжения относительно соединительного элемента и скольжения упомянутых торцевых выступов разных полумуфт относительно друг друга. А внутренняя поверхность упомянутого соединительного элемента и наружная поверхность торцевых выступов полумуфт выполнены по сферам, центры и диаметры которых совпадают, при этом соединительный элемент выполнен разъемным.Known articulated coupling (see patent RU No. 2117883), which contains two coupling halves, on the end surfaces of which protrusions are made with the possibility of engaging the end protrusions of different coupling halves with each other, and a connecting element for keeping said coupling halves in engagement. In this case, the coupling halves are installed inside the specified connecting element with the possibility of sliding relative to the connecting element and sliding the said end protrusions of the different coupling halves relative to each other. And the inner surface of the said connecting element and the outer surface of the end protrusions of the coupling halves are made in spheres, the centers and diameters of which coincide, while the connecting element is made detachable.

Шарнирная муфта по патенту RU № 2117883 способна передавать малый крутящий момент из-за возможности проскальзывания торцевых выступов разных полумуфт относительно соединительного элемента. Кроме того, муфта обладает пониженным сроком эксплуатации, так как выполнена в стальном варианте, требующем повышенной защиты от коррозии.The articulated coupling according to patent RU No. 2117883 is capable of transmitting low torque due to the possibility of slipping of the end protrusions of different coupling halves relative to the connecting element. In addition, the coupling has a reduced service life, as it is made in the steel version, requiring increased protection against corrosion.

Известна шарнирная муфта (патент RU № 2131069), содержащая две обращенные друг к другу полумуфты, каждая из которых состоит из вилки и вала, при этом полумуфты соединены между собой промежуточным элементом. Центр промежуточного элемента расположен в кинематическом центре муфты, а промежуточный элемент состоит из четырех одинаковых, соединенных между собой, дисков попарно сопряженных с вилкой соответствующей полумуфты. При этом каждый из дисков имеет расположенный на его оси выступ, боковая поверхность которого сопряжена с поверхностью, образованной концом прорези вилки полумуфты. В каждом диске также выполнена прорезь, проходящая до центра диска и совпадающая по направлению с прорезью соответствующей вилки полумуфты. А на боковой стороне каждого диска, сопряженной с вилкой полумуфты, выполнен незамкнутый кольцевой выступ, который имеет возможность входить в незамкнутый кольцевой паз, выполненный на боковой поверхности вилки полумуфты, при этом другая часть боковой поверхности каждой вилки и сопряженных с ней дисков образована вращением радиус-вектора, центр которого расположен в кинематическом центре муфты, причем вилки полумуфт и сопряженные с ними диски расположены таким образом, что упомянутый промежуточный элемент имеет вид шара.Known articulated coupling (patent RU No. 2131069) containing two half-couplings facing each other, each of which consists of a fork and a shaft, while the half couplings are interconnected by an intermediate element. The center of the intermediate element is located in the kinematic center of the coupling, and the intermediate element consists of four identical, interconnected, discs paired with a fork of the corresponding coupling half. Moreover, each of the disks has a protrusion located on its axis, the lateral surface of which is mated with the surface formed by the end of the slot of the fork of the coupling half. In each disk, a slot is also made that extends to the center of the disk and coincides in direction with the slot of the corresponding fork of the coupling half. And on the side of each disk coupled to the coupling half of the coupling, an open ring protrusion is made, which has the ability to fit into the open circular groove made on the side surface of the coupling half of the coupling, while the other part of the side surface of each coupling and disks connected to it is formed by a radius vector, the center of which is located in the kinematic center of the coupling, the forks of the coupling halves and the disks mating with them are located in such a way that the intermediate element has the form of a ball.

Недостатком данной муфты по патенту № 2131069 является наличие большого количества деталей со сложными формами изготовления, что повышает экономические затраты на их изготовление, а учитывая выполнение ее в стальном варианте, требующем повышенной защиты от коррозии, уменьшает срок ее эксплуатации.The disadvantage of this coupling according to patent No. 2131069 is the presence of a large number of parts with complex forms of manufacture, which increases the economic costs of their manufacture, and given its implementation in the steel version, requiring increased protection against corrosion, reduces its life.

Известна муфта шарнирная по ГОСТ 5147-97, тип 2, включающая две полумуфты, соединенные с ведущим и ведомым валами соответственно, а также соединенные между собой посредством спаренной вилки и шарнирных элементов (крестовин, пальцев, втулок, входящих в сопряжение с крестовинами), штифтов. Муфта шарнирная по ГОСТ 5147-97 выбрана в качестве наиболее близкого аналога.Known articulated coupling according to GOST 5147-97, type 2, including two coupling halves connected to the drive and driven shafts, respectively, as well as interconnected by means of a paired fork and articulated elements (crosses, fingers, bushings that are in contact with the crosses), pins . The articulated coupling according to GOST 5147-97 is selected as the closest analogue.

Известная шарнирная муфта обладает сравнительно малыми габаритами и применяется в машиностроении для соединения цилиндрических валов, установленных с перекосом друг к другу до 45° и передачи крутящего момента от 11,2 Н·м до 1120 Н·м и выполнена из стального проката.The well-known articulated coupling has a relatively small size and is used in mechanical engineering for connecting cylindrical shafts installed with a bias to each other up to 45 ° and transmitting torque from 11.2 N · m to 1120 N · m and is made of rolled steel.

Недостатком наиболее близкого аналога является необходимость увеличения габаритов муфты при передаче большого крутящего момента.The disadvantage of the closest analogue is the need to increase the dimensions of the coupling when transmitting large torque.

Недостатком данной муфты является наличие большого количества деталей, некоторые из которых (штифты и пр.) выходят из строя при возникновении повышенного крутящего момента, например при упоре исполнительного органа - щита - в посторонний предмет, в морское скальное дно.The disadvantage of this coupling is the presence of a large number of parts, some of which (pins, etc.) fail when an increased torque occurs, for example, when the executive body - the shield stops - against a foreign object, into the sea rocky bottom.

Недостатком данной муфты также является подверженность коррозии ее деталей, выполненных из стали, при работе в морской воде, например, на подводном судне, что снижает эксплуатационные возможности как самой муфты, так и всего устройства, например привода открывания щитов.The disadvantage of this clutch is also the susceptibility to corrosion of its parts made of steel when working in sea water, for example, on an underwater vessel, which reduces the operational capabilities of both the clutch itself and the entire device, for example, the drive to open the shields.

Задачей настоящего изобретения является повышение эксплуатационных характеристик муфты, эффективности ее работы, а именно обеспечение передачи большого крутящего момента при малых габаритах муфты, а также повышение эксплуатационной надежности шарнирной муфты, что особенно актуально при работе ее в морских условиях.The objective of the present invention is to increase the operational characteristics of the coupling, the efficiency of its operation, namely, to ensure the transmission of high torque with small dimensions of the coupling, as well as to increase the operational reliability of the articulated coupling, which is especially important when it is operating in marine conditions.

Поставленная задача решена тем, что в известной шарнирной муфте, содержащей две полумуфты, соединенные с ведущим и ведомыми валами соответственно, цилиндрические корпуса которых сообщены посредством шарнирных элементов, в соответствии с изобретением цилиндрические корпуса полумуфт объединены в единый цилиндрический корпус, а шарнирный элемент каждой полумуфты выполнен в виде двух сферических сухарей, внутренняя поверхность которых выполнена цилиндрической и которые в плане имеют прямоугольную форму, и сферического кольцевого вкладыша. Сферические сухари установлены диаметрально противоположно на сферическом кольцевом вкладыше, при этом длинная сторона сухарей направлена вдоль корпуса шарнирной муфты. Сферический кольцевой вкладыш установлен в торцевой части корпуса муфты перпендикулярно его продольной оси, при этом в нем выполнены снаружи цилиндрические пазы под сферические сухари, ширина которых соответствует ширине сухарей, а в торцевых частях корпуса выполнены сферические кольцевые выемки под сферические кольцевые вкладыши с двумя технологическими сферическими прорезями, расположенными диаметрально противоположно, направленными вдоль корпуса, ширина которых соответствует длине упомянутого вкладыша. Сферические сухари сопряжены внешними сферическими и внутренними цилиндрическими поверхностями с соответствующими сферическими поверхностями сферических кольцевых выемок, выполненных в корпусе, и с цилиндрическими поверхностями цилиндрических пазов, выполненных в сферическом кольцевом вкладыше, и зафиксированы в корпусе при помощи пят, которые выполнены в центре сферических сухарей, и ответных отверстий, выполненных в зоне сферических выемок корпуса, оси которых перпендикулярны осям симметрии упомянутых прорезей.The problem is solved in that in the known articulated coupling containing two coupling halves connected to the drive and driven shafts respectively, the cylindrical casings of which are communicated by the articulated elements, in accordance with the invention, the cylindrical casings of the coupling halves are integrated into a single cylindrical housing, and the hinged element of each coupling coupling is made in the form of two spherical crackers, the inner surface of which is cylindrical and which have a rectangular shape in plan, and a spherical annular contribution ysha. Spherical crackers are mounted diametrically opposite on a spherical annular liner, while the long side of the crackers is directed along the body of the articulated coupling. A spherical annular liner is installed in the end part of the coupling housing perpendicular to its longitudinal axis, with cylindrical grooves made for spherical crackers, the width of which corresponds to the width of crackers, and spherical annular recesses for spherical annular inserts with two technological spherical cuts are made in the end parts of the sleeve located diametrically opposite, directed along the body, the width of which corresponds to the length of the aforementioned insert. Spherical crackers are joined by external spherical and inner cylindrical surfaces with corresponding spherical surfaces of spherical annular recesses made in the housing, and with cylindrical surfaces of cylindrical grooves made in the spherical annular insert, and fixed in the housing by heels that are made in the center of the spherical crackers, and mating holes made in the area of the spherical recesses of the housing, the axes of which are perpendicular to the symmetry axes of the said slots.

Кроме того, муфта соединена с ведущим и ведомым валами при помощи зубчатого эвольвентного зацепления, выполненного на внутренней поверхности вкладышей и на ведущем и ведомом валах соответственно.In addition, the clutch is connected to the drive and driven shafts by means of gear involute gearing made on the inner surface of the liners and on the drive and driven shafts, respectively.

Кроме того, цилиндрический корпус муфты имеет переменную толщину стенки: отношение толщины стенки корпуса в средней части к толщине стенки корпуса в торцевой части не менее 1,06.In addition, the cylindrical sleeve housing has a variable wall thickness: the ratio of the wall thickness of the housing in the middle to the wall thickness of the housing in the end portion is at least 1.06.

Кроме того, детали муфты выполнены из материала, некорродирующего в морской воде.In addition, the details of the coupling are made of material that is not corrosive in seawater.

Новая конструкция позволяет улучшить эксплуатационные характеристики муфты за счет возможности передачи крутящего момента более 1120 Н·м, что удалось осуществить, отказавшись от хрупких деталей типа штифтов, втулок, а также за счет выполнения соединения деталей муфты с ведущим и ведомым валами в виде зубчатого эвольвентного соединения и за счет выполнения корпуса муфты с переменной толщиной стенки, которая в средней части толще, чем в торцевых зонах.The new design allows to improve the operational characteristics of the coupling due to the possibility of transmitting a torque of more than 1120 N · m, which was achieved by refusing fragile parts such as pins, bushings, and also by connecting the coupling parts to the drive and driven shafts in the form of involute gear and due to the execution of the coupling body with a variable wall thickness, which in the middle part is thicker than in the end zones.

Предлагаемая конструкция шарнирной муфты позволяет повысить ее эксплуатационные возможности за счет выполнения всех деталей из некорродирующего в морской воде материала.The proposed design of the articulated coupling allows you to increase its operational capabilities due to the implementation of all parts of non-corrosive material in sea water.

Новая конструкция шарнирной муфты позволяет повысить ее эксплуатационные возможности за счет уменьшения габаритов, уменьшения количества деталей, например, штифтов, втулок, вилок и исполнения двух полумуфт в едином корпусе.The new design of the articulated coupling allows you to increase its operational capabilities by reducing the size, reducing the number of parts, for example, pins, bushings, forks and the execution of two coupling halves in a single housing.

Муфта шарнирная представлена чертежами, где:The hinge coupling is represented by drawings, where:

на фиг.1 изображена муфта в продольном разрезе;figure 1 shows the coupling in longitudinal section;

на фиг.2 - вид сбоку на муфту шарнирную;figure 2 is a side view of the articulated coupling;

на фиг.3 - корпус муфты шарнирной в продольном разрезе;figure 3 - housing coupling articulated in longitudinal section;

на фиг.4 - сечение А-А с фиг.3;figure 4 is a section aa from figure 3;

на фиг.5 - вкладыш муфты шарнирной, продольный разрез;figure 5 - liner coupling articulated, a longitudinal section;

на фиг.6 - вид сбоку на вкладыш муфты шарнирной;Fig.6 is a side view of the liner of the articulated coupling;

на фиг.7 - сухарь муфты шарнирной продольный разрез;Fig.7 - cracker couplings articulated longitudinal section;

на фиг.8 - вид сверху на сухарь;on Fig is a top view of a cracker;

на фиг.9 - сечение В-В с фиг.7.figure 9 - section bb in Fig.7.

В муфте шарнирной (см. фиг.1) выполнены две полумуфты, цилиндрические корпуса которых объединены и представляют единый цилиндрический корпус 1 муфты. Полумуфты расположены в торцевых частях корпуса 1 и сообщены с корпусом посредством шарнирных элементов. Каждый шарнирный элемент выполнен в виде двух сферических сухарей 2 с пятами 3, которые выполнены в центральной части сухарей 2 (фиг.1, 2, 7, 8, 9). Диаметр пят 3 определяют расчетным путем в зависимости от величины воздействующего крутящего момента. Всего в корпусе 1 муфты установлено четыре сухаря 2: по два сухаря в каждой торцевой зоне корпуса 1. Внешняя поверхность сухарей 2 выполнена сферической, а внутренняя - цилиндрической. Сухари 2 имеют поперечное сечение прямоугольной формы (фиг.7, 8, 9) и установлены диаметрально противоположно в сферических кольцевых вкладышах 4, установленных в торцевых зонах корпуса 1 муфты (фиг.1, 2).In the articulated coupling (see Fig. 1), two half-couplings are made, the cylindrical bodies of which are combined and represent a single cylindrical body 1 of the coupling. The coupling halves are located in the end parts of the housing 1 and are in communication with the housing through hinged elements. Each hinge element is made in the form of two spherical crackers 2 with heels 3, which are made in the Central part of the crackers 2 (Fig.1, 2, 7, 8, 9). The diameter of the heels 3 is determined by calculation, depending on the magnitude of the acting torque. In total, four crackers 2 are installed in the housing 1 of the coupling: two crackers in each end zone of the housing 1. The outer surface of the crackers 2 is made spherical, and the inner is cylindrical. The crackers 2 have a rectangular cross-section (Figs. 7, 8, 9) and are installed diametrically opposite in the spherical annular liners 4 installed in the end zones of the coupling body 1 (Figs. 1, 2).

Корпус 1 муфты представляет собой цилиндр с переменной толщиной стенок: в торцевых зонах корпуса толщина стенок меньше чем в центральной части. Отношение толщины стенки в средней части корпуса к толщине стенки в торцевой зоне корпуса, в области размещения шарнирного элемента, не менее 1,06, что положительно сказывается на прочностных и эксплуатационных характеристиках муфты, что особенно важно при передаче больших крутящих моментов. В торцевых частях корпуса 1, в зоне расположения шарнирных элементов выполнены сферические кольцевые выемки 5 (фиг.3), в которых установлены сферические кольцевые вкладыши 4 (фиг.1). В области сферических кольцевых выемок 5 в корпусе 1 выполнены диаметрально противоположно круглые отверстия 6, в которых установлены пяты 3 сухарей 2, а также выполнены по две технологические (компоновочные) сферические (радиальные) прорези 7, направленные вдоль оси корпуса 1 и расположенные диаметрально противоположно (см. фиг.3, 4), предназначенные для установки через них сферических кольцевых вкладышей 4 в сферические кольцевые выемки 5 корпуса 1. Ширина каждой прорези 7 равна длине вкладыша 4, а оси симметрии прорезей 7 образуют прямой угол с осями отверстий 6.The housing 1 of the coupling is a cylinder with a variable wall thickness: in the end zones of the housing, the wall thickness is less than in the central part. The ratio of the wall thickness in the middle part of the housing to the wall thickness in the end zone of the housing, in the area of the hinge element, is not less than 1.06, which positively affects the strength and operational characteristics of the coupling, which is especially important when transmitting large torques. In the end parts of the housing 1, in the area of the hinged elements, spherical annular recesses 5 are made (Fig. 3), in which spherical annular inserts 4 are installed (Fig. 1). In the area of the spherical annular recesses 5 in the housing 1, diametrically opposed round holes 6 are made in which heels 3 of crackers 2 are installed, and two technological (layout) spherical (radial) slots 7 are made, directed along the axis of the housing 1 and located diametrically opposite ( see Figs. 3, 4), intended for installation through them of spherical annular inserts 4 in the spherical annular recesses 5 of the housing 1. The width of each slot 7 is equal to the length of the insert 4, and the symmetry axis of the slots 7 form a right angle with axes of holes 6.

Сухари 2 (см. фиг.1) служат для соединения корпуса 1 со сферическими кольцевыми вкладышами 4 и передачи крутящего момента от ведущего вала 8 привода к ведомому валу 9 отбора мощности любого устройства (например, привода открывания щитов). Снаружи на упомянутых вкладышах 4 выполнены по два симметрично расположенных радиальных (цилиндрических) паза 10 (фиг.5, 6), направленных вдоль оси корпуса 1 и предназначенных для установки в них сухарей 2, при этом ширина по хорде цилиндрического паза 10 соответствует ширине по хорде (короткой стороне прямоугольного сечения) сухаря 2, а длина - длине вкладыша (фиг.1, 2). Сухари 2 контактируют наружными сферическими поверхностями с соответствующими сферическими поверхностями выемок 5 корпуса 1, а внутренними цилиндрическими поверхностями - с радиальными (цилиндрическими) поверхностями пазов 10, выполненных в сферических кольцевых вкладышах 4.Rusks 2 (see figure 1) are used to connect the housing 1 to the spherical annular liners 4 and transmit torque from the drive drive shaft 8 to the driven power take-off shaft 9 of any device (for example, a shield opening drive). Outside, on said liners 4, two symmetrically arranged radial (cylindrical) grooves 10 (FIGS. 5, 6) are made, directed along the axis of the housing 1 and intended for installation of crackers 2, the width along the chord of the cylindrical groove 10 corresponds to the width along the chord (short side of a rectangular section) cracker 2, and the length is the length of the liner (figure 1, 2). Rusks 2 are in contact with the outer spherical surfaces with the corresponding spherical surfaces of the recesses 5 of the housing 1, and the inner cylindrical surfaces with the radial (cylindrical) surfaces of the grooves 10 made in the spherical annular inserts 4.

Два сферических кольцевых вкладыша 4, установленные в торцевых частях корпуса 1, в сферических кольцевых выемках 5 предназначены для передачи крутящего момента от ведущего вала 8 к ведомому валу 9. Наружная поверхность вкладышей 4 выполнена сферической, а на внутренней поверхности каждого вкладыша 4 выполнено зубчатое эвольвентное зацепление 11 для соединения полумуфт муфты шарнирной с ведущим 8 и ведомым 9 валами соответственно. Зубчатое эвольвентное соединение 11 позволяет передавать большую мощность в сравнении со штифтовым и шпоночным соединениями. Сравнительно небольшая длина вкладышей 4 облегчает установку их в технологические сферические прорези 7, выполненные в корпусе 1, а затем в сферические кольцевые выемки 5 корпуса 1 муфты. Все детали шарнирной муфты выполнены из некорродирующего в морской воде материала, например, сплава 3М по ОСТ1-92077-91 или ПТ-3В по ГОСТ 19807-91, что повышает эксплуатационную надежность шарнирной муфты.Two spherical annular liners 4, installed in the end parts of the housing 1, in the spherical annular recesses 5 are designed to transmit torque from the drive shaft 8 to the driven shaft 9. The outer surface of the liners 4 is made spherical, and gear involute engagement is made on the inner surface of each liner 4 11 for connecting the coupling halves of the articulated coupling with the drive 8 and driven 9 shafts, respectively. Toothed involute connection 11 allows you to transfer more power in comparison with the pin and key connections. The relatively small length of the liners 4 facilitates their installation in technological spherical slots 7, made in the housing 1, and then in the spherical annular recesses 5 of the housing 1 of the coupling. All parts of the articulated coupling are made of non-corrosive material in sea water, for example, 3M alloy according to OST1-92077-91 or PT-3V according to GOST 19807-91, which increases the operational reliability of the articulated coupling.

Сборку шарнирной муфты осуществляют следующим образом.Assembly swivel coupling is as follows.

В корпус 1 (см. фиг.3) в отверстия 6 устанавливают изнутри корпуса 1 пяты 3 сухарей 2 (см. фиг.7, 8 и 9) с ориентацией длинной стороны сухаря вдоль оси корпуса 1, а короткой - поперек корпуса 1 (см. фиг.1, 9). Поочередно, с обоих торцов корпуса, вдоль продольной оси корпуса 1, в прорези 7 вводят сферические кольцевые вкладыши 4, предварительно развернутые вдоль оси корпуса 1. По достижении сферическими кольцевыми вкладышами 4 зоны расположения сухарей 2 вкладыши 4 разворачивают на 90 градусов, поперек корпуса 1, при этом сферические поверхности вкладышей 4 скользят по сферическим поверхностям выемок 5 корпуса 1, а в радиальные пазы 10 вкладышей 4 входят короткими сторонами сухари 2, при этом радиальные поверхности пазов 10 вкладышей 4 скользят по радиальным поверхностям сухарей 2 (см. фиг.1, 2, 5). При вводе в сферические кольцевые вкладыши 4 полумуфт ведущего 8 и ведомого 9 валов и соединения их с вкладышами 4 при помощи эвольвентного зацепления 11 шарнирная муфта становится неразборной (см. фиг.1, 5). Разборка ее производится после вывода из сферических кольцевых вкладышей 4 в осевом направлении валов - ведущего 8 и ведомого 9. До установки шарнирной муфты на ведущий 8 и ведомый 9 валы она легко разбирается и собирается.In the case 1 (see Fig. 3), in the holes 6, heel 3 of crackers 2 (see Figs. 7, 8 and 9) are installed from the inside of the case 1 with the orientation of the long side of the cracker along the axis of the case 1, and the short one across the case 1 (see Fig. 1, 9). Alternately, from both ends of the housing, along the longitudinal axis of the housing 1, a spherical annular inserts 4 are introduced in the slot 7, previously deployed along the axis of the housing 1. Upon reaching the spherical annular inserts 4 of the cracker location zone 2, the inserts 4 are turned 90 degrees across the housing 1, the spherical surfaces of the liners 4 slide on the spherical surfaces of the recesses 5 of the housing 1, and the radial grooves 10 of the liners 4 enter the short sides of the crackers 2, while the radial surfaces of the grooves 10 of the liners 4 slide on the radial the surface of the crackers 2 (see figure 1, 2, 5). When you enter into the spherical annular liners 4 of the coupling half of the drive 8 and the driven 9 shafts and connect them with the liners 4 by means of involute engagement 11, the articulated coupling becomes non-separable (see figures 1, 5). It is disassembled after the axial direction of the shafts 4 from the spherical annular inserts 4 in the axial direction — the leading 8 and the driven 9. It is easily disassembled and assembled before installing the articulated coupling on the driving 8 and driven 9 shafts.

Муфта шарнирная работает следующим образом.The articulated coupling operates as follows.

Муфта в любом устройстве расположена (см. фиг.1) между приводом (не показан) и валом отбора мощности, например устройством открывания-закрывания щитов в легком корпусе подводного судна. В представленном примере с правой стороны находится вал 8 - приводной, ведущий, а с левой - вал 9 отбора мощности, ведомый.The clutch in any device is located (see Fig. 1) between the drive (not shown) and the power take-off shaft, for example, the device for opening and closing shields in the light hull of a submarine. In the presented example, on the right side is the shaft 8 - drive, leading, and on the left - the power take-off shaft 9, driven.

При вращении приводного, ведущего вала 8 вращается сферический кольцевой вкладыш 4 и вал 9 отбора мощности (ведомый) за счет его зубчатого эвольвентного соединения 11 с вкладышем 4 (см. фиг.1). Крутящий момент от приводного вала 8 передается через сферический кольцевой вкладыш 4 и сухари 2. Благодаря установке сухарей 2 в радиальных пазах 10 вкладышей 4 длинными сторонами (см. фиг.1, 7) вдоль продольной оси муфты, происходит полная передача крутящего момента от приводного вала 8, при этом не происходит смятие боковых сторон сухарей 2. Через пяты 3 сухарей 2 (см. фиг.1, 7) крутящий момент передается корпусу 1. Через корпус 1 крутящий момент от ведущего, приводного вала 8 передается пятам 3 сухарей 2, расположенным в зоне нахождения ведомого вала 9, отбора мощности (см. фиг.1). Далее крутящий момент, через сухари 2, установленные в пазах 10 вкладыша 4, и через зубчатое эвольвентное зацепление 11 (см. фиг.1, 5), передается без потерь ведомому валу 9 отбора мощности (см. фиг.1).When the drive, drive shaft 8 is rotated, a spherical annular liner 4 and a power take-off shaft 9 (driven) rotate due to its gear involute connection 11 with the liner 4 (see figure 1). The torque from the drive shaft 8 is transmitted through a spherical annular liner 4 and crackers 2. Due to the installation of crackers 2 in the radial grooves 10 of the liners 4 with long sides (see figures 1, 7) along the longitudinal axis of the coupling, the torque is completely transmitted from the drive shaft 8, while the sides of the crackers are not crushed 2. Through the heels of 3 crackers 2 (see Figs. 1, 7), the torque is transmitted to the housing 1. Through the housing 1, the torque from the driving drive shaft 8 is transmitted to the heels 3 of the crackers 2 located in the area of the driven shaft 9 power take-off (see figure 1). Further, the torque through the crackers 2 installed in the grooves 10 of the liner 4, and through the gear involute gearing 11 (see Fig. 1, 5), is transmitted without loss to the driven shaft 9 power take-off (see Fig. 1).

При несоосном расположении концов валов ведущего 8 и ведомого 9 сферические кольцевые вкладыши 4 имеют возможность поворачиваться относительно осей этих валов на угол более сорока пяти градусов за счет сферического выполнения внешних поверхностей вкладышей 4 и поверхностей выемок 5 корпуса 1. Благодаря установке пят 3 сухарей 2 в отверстиях 6, выполненных в корпусе 1, возможен разворот осей валов на угол, величина которого превышает сорок пять градусов.When the ends of the shafts of the drive 8 and the follower 9 are misaligned, the spherical annular liners 4 are able to rotate relative to the axes of these shafts by an angle of more than forty-five degrees due to the spherical execution of the outer surfaces of the liners 4 and the surfaces of the recesses 5 of the housing 1. Due to the installation of the heel 3 crackers 2 in the holes 6, made in the housing 1, it is possible to rotate the axes of the shafts by an angle the magnitude of which exceeds forty-five degrees.

Предлагаемое устройство шарнирной муфты позволит повысить эксплуатационные характеристики шарнирной муфты за счет передачи большого крутящего момента при малых ее габаритах, что особенно актуально в судостроении.The proposed device of the articulated coupling will improve the operational characteristics of the articulated coupling due to the transfer of large torque with its small dimensions, which is especially important in shipbuilding.

Экономический эффект предлагаемого устройства получен за счет уменьшения количества деталей в нем, выполнения корпуса единым, а также за счет выполнения всех его деталей из некорродирующего в морской воде материала, например титанового сплава.The economic effect of the proposed device is obtained by reducing the number of parts in it, making the case uniform, as well as by performing all of its parts from non-corrosive material in sea water, such as a titanium alloy.

Claims (4)

1. Муфта шарнирная, содержащая две полумуфты, соединенные с ведущим и ведомыми валами соответственно, цилиндрические корпуса которых сообщены посредством шарнирных элементов, отличающаяся тем, что цилиндрические корпуса полумуфт объединены в единый цилиндрический корпус, а каждый шарнирный элемент выполнен в виде двух сферических сухарей прямоугольного сечения, внутренняя поверхность которых выполнена цилиндрической, и сферического кольцевого вкладыша, при этом сферические сухари установлены диаметрально противоположно на сферическом кольцевом вкладыше так, что их длинная сторона направлена вдоль корпуса, а сферический кольцевой вкладыш установлен в торцевой части корпуса перпендикулярно его продольной оси и в нем выполнены цилиндрические пазы под упомянутые сухари, направленные вдоль корпуса, размеры которых соответствуют размерам сухарей, а в торцевых частях корпуса выполнены сферические кольцевые выемки с двумя технологическими сферическими прорезями, направленными вдоль корпуса и расположенными диаметрально противоположно, ширина которых соответствует длине сферического кольцевого вкладыша, причем сферические сухари сопряжены внешними и внутренними рабочими поверхностями с соответствующими сферическими поверхностями сферических кольцевых выемок корпуса и с цилиндрическими поверхностями цилиндрических пазов вкладыша и зафиксированы в корпусе при помощи пят, выполненных в центре сферических сухарей, и ответных отверстий, выполненных в корпусе, оси которых перпендикулярны осям симметрии упомянутых прорезей.1. The hinge coupling, containing two coupling halves connected to the drive and driven shafts, respectively, the cylindrical body of which is communicated by hinge elements, characterized in that the cylindrical housing of the coupling half are combined into a single cylindrical body, and each hinge element is made in the form of two spherical crackers of rectangular cross section , the inner surface of which is made cylindrical, and a spherical annular liner, while the spherical crackers are installed diametrically opposite on the spherical an annular insert so that their long side is directed along the housing, and a spherical annular insert is installed in the end part of the housing perpendicular to its longitudinal axis and it has cylindrical grooves for said crackers directed along the housing, the dimensions of which correspond to the size of crackers, and in the end parts the housing is made of spherical annular recesses with two technological spherical slots directed along the housing and located diametrically opposite, the width of which corresponds to the length of the spherical annular liner, and the spherical crackers are paired with external and internal working surfaces with the corresponding spherical surfaces of the spherical annular recesses of the housing and with the cylindrical surfaces of the cylindrical grooves of the liner and fixed in the housing using heels made in the center of the spherical crackers and mating holes made in the housing whose axes are perpendicular to the symmetry axes of said slots. 2. Муфта шарнирная по п.1, отличающаяся тем, что она соединена с ведущим и ведомым валами при помощи зубчатого эвольвентного зацепления, выполненного на внутренней поверхности вкладышей и на ведущем и ведомом валах соответственно.2. The articulated clutch according to claim 1, characterized in that it is connected to the driving and driven shafts by means of gear involute gearing made on the inner surface of the liners and on the driving and driven shafts, respectively. 3. Муфта шарнирная по п.1, отличающаяся тем, что ее цилиндрический корпус имеет переменную толщину: отношение толщины стенки в средней части к толщине стенки в торцевой части не менее 1,06.3. The articulated coupling according to claim 1, characterized in that its cylindrical body has a variable thickness: the ratio of the wall thickness in the middle part to the wall thickness in the end part is at least 1.06. 4. Муфта шарнирная по пп.1-3, отличающаяся тем, что все ее детали выполнены из материала, некорродирующего в морской воде. 4. The hinged coupling according to claims 1 to 3, characterized in that all its parts are made of material that is not corroding in sea water.
RU2008122672/11A 2008-06-04 2008-06-04 Articulated coupling RU2377452C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122672/11A RU2377452C1 (en) 2008-06-04 2008-06-04 Articulated coupling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122672/11A RU2377452C1 (en) 2008-06-04 2008-06-04 Articulated coupling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2377452C1 true RU2377452C1 (en) 2009-12-27

Family

ID=41643065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008122672/11A RU2377452C1 (en) 2008-06-04 2008-06-04 Articulated coupling

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2377452C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111894995A (en) * 2020-07-24 2020-11-06 中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 Spherical single-slider universal coupling
CN111894996A (en) * 2020-07-24 2020-11-06 中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 Spherical single-slider type universal coupling
CN111963579A (en) * 2020-07-24 2020-11-20 中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 Spherical double-slider universal coupling
RU2782050C1 (en) * 2022-07-18 2022-10-21 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Clutch article

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111894995A (en) * 2020-07-24 2020-11-06 中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 Spherical single-slider universal coupling
CN111894996A (en) * 2020-07-24 2020-11-06 中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 Spherical single-slider type universal coupling
CN111963579A (en) * 2020-07-24 2020-11-20 中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 Spherical double-slider universal coupling
RU2782050C1 (en) * 2022-07-18 2022-10-21 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Clutch article

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4180921B2 (en) Universal joint, universal connector and alignment means
RU2377452C1 (en) Articulated coupling
US8449399B2 (en) Joint assembly with centering flange
US4701068A (en) Spline anti-backlash device
CA1165577A (en) Shaft coupling
RU2675717C1 (en) Yurchenko's dual articulated coupling
RU2299362C2 (en) Coupling
US2870615A (en) Shaft coupling with symmetrical load distribution
WO2020156661A1 (en) Bend limiter
RU2347120C1 (en) Hinged-lever linkage
US1953211A (en) Flexible elastic coupling
RU173549U1 (en) SAFETY CLUTCH WITH DESTRUCTIVE ELEMENTS
EP4042032B1 (en) Coupling
RU2808854C1 (en) Universal joint
RU79625U1 (en) SWIVEL AND LEVER CONNECTOR ASSEMBLY
RU2815589C9 (en) Shaft-sleeve coupling
RU2815589C1 (en) Safety splined connection
EP3536998B1 (en) Self-centering flexible coupling
SU1295067A1 (en) Pin clutch
AU2012382294A1 (en) Photosensitive drum driving head and driving mechanism of image forming apparatus
CN219712106U (en) High-performance tooth sleeve for tooth-type coupler
KR20110113979A (en) Chain coupling
CN210164813U (en) Shaft hub connecting assembly
SU846851A1 (en) Flexible coupling
RU2352831C1 (en) Shock-absorbing coupling