RU2584356C1

RU2584356C1 - Elastic coupling

Info

Publication number: RU2584356C1
Application number: RU2014150156/11A
Authority: RU
Inventors: Василий Сигизмундович Марцинковский; Евгений Викторович Путро
Original assignee: Василий Сигизмундович Марцинковский
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2016-05-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building, particularly to connection couplings of rotating shafts. Elastic coupling includes two coaxially mounted half-coupling assembly with disks furnished with flanges located between them and flanged intermediate shaft and two package of flexible elements. Each of packages is connected with intermediate shaft and corresponding disc half-couplings with help of connecting elements. Flanges discs have recesses, corresponding to lugs of flanges of intermediate shaft, side surfaces of recesses in flanges disks and corresponding protrusions of flanges of intermediate shaft are located in radial planes, packages of flexible elements are arranged in cavities between half-couplings and disks.

EFFECT: higher reliability is achieved.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к отрасли машиностроения, в частности к соединительным муфтам вращающихся валов, которые применяются для соединения валов двигателей и приводных механизмов широкого назначения, работающих в условиях несоосности соединяемых валов.The invention relates to mechanical engineering, in particular to rotary shaft couplings, which are used to connect motor shafts and general-purpose drive mechanisms operating under misalignment of the connected shafts.

Известна высокоэффективная упругая муфта, содержащая две соосно установленные полумуфты в сборе с проставками, размещенный между ними промежуточный вал и находящиеся над ступицами полумуфт два пакета упругих элементов.A high-performance elastic coupling is known, comprising two coaxially mounted coupling halves assembly with spacers, an intermediate shaft located between them and two packages of elastic elements located above the coupling hubs.

Во фланце проставки с буртиком выполнены выступы для установки фланца полумуфты треугольной формы, при этом оба фланца находятся в одной плоскости и в случае разрушения пакета упругих элементов входят в зацепление друг с другом и передают крутящий момент. Упругие элементы располагаются с наружной стороны фланца полумуфты и проставки, соединяясь поочередно с полумуфтой и проставкой посредством соединительных элементов, причем фланцы полумуфты и проставки, а также упругие элементы находятся в полости, образованной буртиком проставки и фланцами [Series ART High Performance Couplings Type XVX. ARPEX High Performance Couplings FLENDER, couplings Catalog MD 10.2 (2013), p. 9-11].In the flange of the spacer with the shoulder, protrusions are made for mounting the flange of the coupling half of the triangular shape, while both flanges are in the same plane and, if the package of elastic elements is broken, engage with each other and transmit torque. The elastic elements are located on the outside of the coupling half and spacer flange, connecting alternately with the coupling half and the spacer by means of connecting elements, the coupling half flanges and spacers, as well as the elastic elements, being in the cavity formed by the spacer collar and flanges [Series ART High Performance Couplings Type XVX. ARPEX High Performance Couplings FLENDER, couplings Catalog MD 10.2 (2013), p. 9-11].

Недостатком данной муфты является экономическая нецелесообразность ее применения в качестве муфты широкого назначения вследствие ее высокой стоимости. Кроме того, в случае разрушения пакетов упругих элементов фланцы полумуфты и проставки входят в зацепление и передают крутящий момент, вектор которого является отличным от тангенциального, что снижает ее надежность.The disadvantage of this coupling is the economic inappropriateness of its use as a general purpose coupling due to its high cost. In addition, in the case of destruction of packages of elastic elements, the flanges of the coupling half and spacers engage and transmit torque, the vector of which is different from the tangential one, which reduces its reliability.

Известна упругая муфта, содержащая две соосно установленные полумуфты в сборе с дисками, размещенный между ними промежуточный вал и два пакета упругих элементов с отверстиями, каждый из которых связан с промежуточным валом и соответствующим диском посредством соединительных элементов, расположенных в отверстиях упругих элементов, и шайб с выпуклыми торцами, обращенными торцевыми поверхностями к упругим элементам, причем упругие элементы расположены между фланцами диска и промежуточного вала [Муфта упругая с пакетом кольцевых мембран типа МСК фирмы «ТРИЗ». Проектирование и эксплуатация промышленных центробежных компрессоров / И.Г. Хисамеев, В.А. Максимов, Г.С. Баткис, Я.З. Гузельбаев. - Казань: Фэн, 2010, с. 357] (прототип).Known elastic coupling containing two coaxially mounted half-coupling assembly with disks, an intermediate shaft placed between them and two packages of elastic elements with holes, each of which is connected to the intermediate shaft and the corresponding disk by means of connecting elements located in the holes of the elastic elements, and washers with convex ends facing the end surfaces to the elastic elements, and the elastic elements are located between the flanges of the disk and the intermediate shaft [Elastic coupling with a package of annular membranes type of MSC company "TRIZ". Design and operation of industrial centrifugal compressors / I.G. Khisameev, V.A. Maximov, G.S. Batkis, Y.Z. Guzelbaev. - Kazan: Feng, 2010, p. 357] (prototype).

Недостатком известной конструкции является то, что для надежной компенсации осевых, радиальных и угловых смещений валов необходимо обеспечение довольно большого расстояния между пакетами упругих элементов, что не всегда возможно, исходя из компоновки агрегата.A disadvantage of the known design is that for reliable compensation of axial, radial and angular displacements of the shafts, it is necessary to ensure a fairly large distance between the packages of elastic elements, which is not always possible based on the layout of the unit.

В основу изобретения поставлена техническая задача создания муфты указанного выше типа, в которой при сохранении габаритов прототипа удалось бы, за счет увеличения расстояния между пакетами упругих элементов, значительно повысить степень компенсации смещения валов и при этом реализовать надежную передачу крутящего момента в случае разрыва пакета упругих элементов.The basis of the invention is the technical task of creating a coupling of the type indicated above, in which, while maintaining the dimensions of the prototype, it would be possible, by increasing the distance between the packs of elastic elements, to significantly increase the degree of compensation of the displacement of the shafts and at the same time realize reliable transmission of torque in case of rupture of the package of elastic elements .

Сущность решения технической задачи заключается в том, что создана упругая муфта, которая, как и прототип, содержит две соосно установленные полумуфты в сборе с дисками, снабженными фланцами, размещенный между ними и снабженный фланцами промежуточный вал, два пакета упругих элементов, каждый из которых связан с промежуточным валом и соответствующим диском полумуфты посредством соединительных элементов, но при этом в соответствии с настоящим изобретением фланцы дисков имеют впадины, соответствующие выступам во фланцах промежуточного вала, боковые поверхности впадин во фланцах дисков и соответствующих им выступов во фланцах промежуточного вала лежат в радиальных плоскостях, при этом пакеты упругих элементов расположены в полостях между полумуфтами и дисками. Причем боковые поверхности впадин и выступов, лежащие в радиальных плоскостях, выполнены таким образом, что при повороте диска относительно промежуточного вала по крайней мере на 1 градус указанные боковые поверхности полностью контактируют друг с другом.The essence of solving the technical problem is that an elastic coupling is created, which, like the prototype, contains two coaxially mounted half-couplings assembled with disks equipped with flanges, an intermediate shaft placed between them and flanged, two packages of elastic elements, each of which is connected with an intermediate shaft and a corresponding half-coupling disk by means of connecting elements, but in accordance with the present invention, the disk flanges have hollows corresponding to the protrusions in the intermediate flanges la, the side surfaces of the depressions in the flanges of discs and corresponding projections in the flanges of the intermediate shaft lie in radial planes, the packets of elastic elements disposed in the cavities between the coupling halves, and discs. Moreover, the side surfaces of the depressions and protrusions lying in the radial planes are made in such a way that when the disk rotates relative to the intermediate shaft by at least 1 degree, these side surfaces are completely in contact with each other.

То, что во фланцах дисков выполнены впадины, соответствующие выступам, выполненным во фланцах промежуточного вала, обеспечивает возможность размещения в одной плоскости фланцев дисков и промежуточного вала. Это в свою очередь позволяет расположить пакеты упругих элементов в полостях между полумуфтами и дисками.The fact that the flanges of the disks are made hollows corresponding to the protrusions made in the flanges of the intermediate shaft, makes it possible to place the flanges of the disks and the intermediate shaft in the same plane. This in turn allows you to place packages of elastic elements in the cavities between the coupling halves and discs.

Расположение пакетов упругих элементов в полостях между полумуфтами и дисками дает возможность увеличить расстояние между пакетами упругих элементов и повысить степень компенсации смещения валов.The location of the packages of elastic elements in the cavities between the coupling halves and discs makes it possible to increase the distance between the packages of elastic elements and to increase the degree of compensation of the displacement of the shafts.

То, что боковые поверхности впадин во фланцах дисков и соответствующих им выступов во фланцах промежуточного вала лежат в радиальных плоскостях, позволяет реализовать надежную передачу крутящего момента в случае разрыва пакета упругих элементов, причем боковые поверхности впадин и выступов, лежащие в радиальных плоскостях, выполнены таким образом, что при повороте диска относительно промежуточного вала даже на 1 градус они полностью контактируют друг с другом.The fact that the lateral surfaces of the depressions in the flanges of the disks and the corresponding protrusions in the flanges of the intermediate shaft lie in radial planes, allows for reliable transmission of torque in the event of a rupture of the package of elastic elements, and the lateral surfaces of the depressions and protrusions lying in the radial planes are thus made that when the disk is rotated relative to the countershaft even by 1 degree, they are completely in contact with each other.

Таким образом, перечисленные признаки являются существенными, то есть необходимыми и достаточными для решения поставленной технической задачи, а именно при сохранении известных из уровня техники габаритов позволяют значительно повысить степень компенсации смещения валов и обеспечить реализацию надежной передачи крутящего момента в случае разрыва пакета упругих элементов.Thus, the above characteristics are essential, that is, necessary and sufficient to solve the technical problem, namely, while maintaining the dimensions known from the prior art, they can significantly increase the degree of compensation of the shaft displacement and ensure reliable transmission of torque in case of rupture of the package of elastic elements.

Далее представлено описание примера осуществления изобретения со ссылками на чертежи, где:The following is a description of an example embodiment of the invention with reference to the drawings, where:

на фиг. 1 представлен продольный разрез упругой муфты по изобретению;in FIG. 1 is a longitudinal section through an elastic coupling of the invention;

на фиг. 2 представлена схема расположения фланцев диска и промежуточного вала.in FIG. 2 shows the layout of the flanges of the disk and the intermediate shaft.

Муфта содержит промежуточный вал 1, на котором в сборе с дисками 2 соосно установлены две полумуфты 3 и два пакета упругих элементов 4 с отверстиями, при этом согласно изобретению фланцы диска 2 и промежуточного вала 1 находятся в одной плоскости. В диске 2 выполнены пазы для установки фланца с выступами промежуточного вала 1, причем боковые поверхности «Б» впадин во фланцах дисков 2 и выступов во фланцах промежуточного вала 1 лежат в радиальных плоскостях, а пакет упругих элементов 4 находится в полости между полумуфтой 3 и диском 2, соединяясь поочередно с диском 2 и промежуточным валом 1 посредством соединительных элементов, расположенных в отверстиях упругих элементов, и шайб с выпуклыми торцами, обращенными торцевыми поверхностями к упругим элементам 4 (фиг. 1).The coupling comprises an intermediate shaft 1, on which two coupling halves 3 and two packages of elastic elements 4 with holes are coaxially mounted with the disks 2, according to the invention, the flanges of the disk 2 and the intermediate shaft 1 are in the same plane. In the disk 2, grooves are made for mounting a flange with protrusions of the intermediate shaft 1, and the lateral surfaces "B" of the depressions in the flanges of the disks 2 and the protrusions in the flanges of the intermediate shaft 1 lie in radial planes, and the package of elastic elements 4 is located in the cavity between the coupling half 3 and the disk 2, connecting alternately with the disk 2 and the intermediate shaft 1 by means of connecting elements located in the holes of the elastic elements, and washers with convex ends facing the end surfaces to the elastic elements 4 (Fig. 1).

Упругая муфта работает следующим образом. Крутящий момент передается от полумуфты 3 в сборе с дисками 2 к другой полумуфте 3 в сборе с дисками 2 через промежуточный вал 1 и пакеты упругих элементов 4. За счет деформаций пакетов упругих элементов 4 достигается компенсация осевых, радиальных и угловых смещений валов.The elastic coupling operates as follows. The torque is transmitted from the coupling half 3 complete with disks 2 to the other coupling half 3 complete with disks 2 through the intermediate shaft 1 and packets of elastic elements 4. Due to deformations of the packages of elastic elements 4, axial, radial and angular displacements of the shafts are compensated.

При этом при повороте диска относительно промежуточного вала на 1 градус боковые поверхности полностью контактируют друг с другом. Следовательно, в случае разрушения пакета упругих элементов фланцы диска 2 и промежуточного вала 1 входят в зацепление друг с другом и выполняют передачу крутящего момента, причем плоскости контакта фланцев - радиальные (фиг. 2).In this case, when the disk is rotated relative to the intermediate shaft by 1 degree, the side surfaces are completely in contact with each other. Therefore, in the case of destruction of the package of elastic elements, the flanges of the disk 2 and the intermediate shaft 1 are engaged with each other and transmit torque, and the contact plane of the flanges is radial (Fig. 2).

Claims

1. An elastic coupling comprising two coaxially mounted coupling halves assembly with disks provided with flanges, an intermediate shaft located between them and flanged, two packages of elastic elements, each of which is connected to the intermediate shaft and the corresponding disk of the coupling half, by means of connecting elements, characterized in that the flanges of the disks have depressions corresponding to the protrusions in the flanges of the intermediate shaft, the side surfaces of the depressions in the flanges of the disks and the corresponding protrusions in the flanges of the intermediate shaft radial planes, the packets of elastic elements disposed in the cavities between the coupling halves, and discs.

2. An elastic coupling according to claim 1, characterized in that the lateral surfaces of the depressions and protrusions in the flanges of the disks and the intermediate shaft lying in radial planes are made in such a way that when the disk is rotated relative to the intermediate shaft by at least 1 degree, they are completely in contact together.