RU2770235C1 - Cassette clutch - Google Patents

Cassette clutch Download PDF

Info

Publication number
RU2770235C1
RU2770235C1 RU2021124595A RU2021124595A RU2770235C1 RU 2770235 C1 RU2770235 C1 RU 2770235C1 RU 2021124595 A RU2021124595 A RU 2021124595A RU 2021124595 A RU2021124595 A RU 2021124595A RU 2770235 C1 RU2770235 C1 RU 2770235C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coupling
elastic
steel rope
loops
stars
Prior art date
Application number
RU2021124595A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Минас Арменакович Минасян
Армен Минасович Минасян
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ)
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ)
Priority to RU2021124595A priority Critical patent/RU2770235C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2770235C1 publication Critical patent/RU2770235C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/56Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic metal lamellae, elastic rods, or the like, e.g. arranged radially or parallel to the axis, the members being shear-loaded collectively by the total load

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of mechanical engineering. Between the driving and driven parts of the coupling there is an elastic-damping assembly with supports, which is a separate cassette. The cassette consists of two coupling halves and pressure star-shaped blocks with longitudinal-radial grooves made in them between the rays of the stars. A single piece of steel rope is placed in a zigzag manner around the outer end parts of the rays of the stars with the formation of loops and a straight rod section. The loops and ends of the rope are fixed in half-couplings and pressure star-shaped blocks.EFFECT: increased reliability and maintainability of the clutch.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к упругим соединениям, а именно к муфтам.The invention relates to elastic connections, namely to couplings.

Муфты с упругими элементами из стального каната, как технические решения, известны и представлены в патенте на изобретение РФ №2658208, а также в патенте на полезную модель №137585.Couplings with elastic elements made of steel rope, as technical solutions, are known and are presented in the patent for the invention of the Russian Federation No. 2658208, as well as in the patent for utility model No. 137585.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является муфта по патенту на полезную модель №137585, принятая за прототип, которая содержит ведущую и ведомую части, размещенный между ними упругодемпфирующий узел, выполненный из пучков стального каната с опорами. Средством крепления концов пучка стального каната к опорам муфты служит сварка (пайка, наклеивание).Closest to the proposed invention in terms of technical essence and the achieved result is a clutch according to the utility model patent No. 137585, adopted as a prototype, which contains a driving and driven parts, an elastic-damping assembly placed between them, made of bundles of steel rope with supports. The means of fastening the ends of the steel rope bundle to the coupling supports is welding (soldering, gluing).

Существенными недостатками данной муфты являются недостаточная надежность и долговечность крепления пучков стального каната и отсутствие возможности передачи больших крутящих моментов. Обоснование указанных недостатков связано с методом крепления концов пучка стального каната к опорам с помощью сварки, пайки или наклеивания. Работа муфты в условиях деформаций кручения, изгиба, растяжения и сжатия при соответствующих крутильно-изгибно-осевых колебаниях, а также при ударных нагрузках, приводит к нарушению крепления концов канатных пучков к опорам.Significant disadvantages of this clutch are the lack of reliability and durability of fastening of bundles of steel rope and the inability to transmit large torques. The rationale for these shortcomings is associated with the method of attaching the ends of the steel rope bundle to the supports by welding, soldering or gluing. The operation of the coupling under conditions of deformations of torsion, bending, tension and compression with the corresponding torsional-flexural-axial vibrations, as well as under shock loads, leads to a violation of the fastening of the ends of the rope bundles to the supports.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности и ремонтопригодности муфты как для небольших, так и больших крутящих моментов с учетом динамических нагрузок и возможных эксплуатационных перегрузок.The technical result of the invention is to increase the reliability and maintainability of the coupling for both small and large torques, taking into account dynamic loads and possible operational overloads.

Указанный технический результат достигается тем, что:The specified technical result is achieved by the fact that:

1. Муфта выполнена кассетной, то есть составной и обладает ремонтопригодностью;1. The coupling is made as a cassette, that is, it is composite and has maintainability;

2. Стальной канатный упругодемпфирующий элемент выполнен из одного цельного куска;2. The steel rope resilient damping element is made of one single piece;

3. Ведущие и ведомые элементы муфты выполнены составными и содержат соответственно полумуфты, нажимные звездообразные блоки с образованием между лучами звезд продольно-радиальных пазов;3. The driving and driven elements of the clutch are made composite and contain, respectively, half-couplings, pressure star-shaped blocks with the formation of longitudinal-radial grooves between the rays of the stars;

4. Цельный кусок стального каната упругодемпфирующего элемента размещен в продольных пазах зигзагообразно вокруг наружных торцевых частей лучей звезд ведущего и ведомого блоков с образованием петель и прямолинейного стержневого пучка;4. A single piece of steel rope elastic-damping element is placed in the longitudinal grooves in a zigzag manner around the outer end parts of the rays of the stars of the leading and driven blocks with the formation of loops and a rectilinear rod bundle;

5. Оба конца стального каната - упругодемпфирующего элемента установлены в специально предусмотренных продольных отверстиях нажимных звездообразных блоков;5. Both ends of the steel rope - elastic damping element are installed in specially provided longitudinal holes of pressure star-shaped blocks;

6. Длина рабочей части пучков упругих канатных элементов выбирается расчетным путем по заданному значению величины крутящего момента, частоты вращения вала и других исходных данных;6. The length of the working part of the bundles of elastic rope elements is selected by calculation according to the given value of the torque value, the shaft speed and other initial data;

7. Нерабочими частями стального канатного упругого элемента являются участки в пределах длин нажимных звездообразных блоков с учетом петель;7. Non-working parts of the steel rope elastic element are sections within the lengths of the pressure star-shaped blocks, taking into account the loops;

8. Фиксация и крепление петель и концов стального каната осуществляется крепежными средствами совместно с полумуфтами и нажимными звездообразными блоками.8. Fixing and fastening of the loops and ends of the steel rope is carried out by fasteners together with half-couplings and pressure star-shaped blocks.

В предлагаемой кассетной муфте, то есть составной конструкции упругодемпфирующий элемент выполнен из одного цельного куска стального каната в виде прямолинейного стержневого пучка с рабочими и нерабочими частями. Крепление каната в ведущих и ведомых элементах муфты осуществляется не сваркой, а с помощью крепежных элементов, что обеспечивает повышение надежности работы муфты, а также ее ремонтопригодности как для небольших, так и больших крутящих моментов с учетом динамических нагрузок и возможных эксплуатационных перегрузок.In the proposed cassette coupling, that is, a composite structure, the elastic-damping element is made of one solid piece of steel rope in the form of a rectilinear rod bundle with working and non-working parts. The fastening of the rope in the driving and driven elements of the coupling is carried out not by welding, but by means of fasteners, which ensures an increase in the reliability of the coupling, as well as its maintainability for both small and large torques, taking into account dynamic loads and possible operational overloads.

Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг. 1 - общий вид муфты с плоскими полумуфтами; фиг. 2 - общий вид муфты без плоских полумуфт; фиг. 3 - общий вид муфты с хвостовиками-полумуфтами.The essence of the invention is illustrated by drawings: Fig. 1 - general view of the coupling with flat coupling halves; fig. 2 - general view of the coupling without flat coupling halves; fig. 3 - general view of the coupling with half-coupling shanks.

Муфта содержит упругодемпфирующий стальной канатный элемент 1 (фиг. 1-3), полумуфты 2, 3 (фиг. 1,3), нажимные звездообразные блоки 4, 5, лучи звезд 6, 7 (фиг. 1-3), крепежные средства 8, 9, 10 (фиг. 1-3), кассеты 11, 12 в виде продольно-радиальных пазов (фиг. 1-3), фиксированные концы 13, 14 каната (фиг. 2), хвостовики полумуфт 15, 16 (фиг. 3), отверстие 17 хвостовика со шпоночным пазом (фиг. 3), резьбовое отверстие 18 (фиг. 3).The coupling contains a resiliently damping steel rope element 1 (Fig. 1-3), half-couplings 2, 3 (Fig. 1.3), pressure star-shaped blocks 4, 5, star rays 6, 7 (Fig. 1-3), fasteners 8 , 9, 10 (Fig. 1-3), cassettes 11, 12 in the form of longitudinal-radial grooves (Fig. 1-3), fixed ends 13, 14 of the rope (Fig. 2), half-coupling shanks 15, 16 (Fig. 3), hole 17 of the shank with a keyway (Fig. 3), threaded hole 18 (Fig. 3).

Цельный кусок стального каната упругодемпфирующего элемента 1 размещен в продольных кассетах 11, 12 зигзагообразно вокруг наружных торцевых частей лучей 6, 7 звезд ведущего 4 и ведомого 5 блоков с образованием петель и прямолинейного стержневого пучка элемента 1 (фиг. 1-3).A single piece of steel rope of the elastic damping element 1 is placed in longitudinal cassettes 11, 12 in a zigzag fashion around the outer end parts of the beams 6, 7 of the stars of the leading 4 and driven 5 blocks with the formation of loops and a rectilinear rod bundle of element 1 (Fig. 1-3).

Ведущие и ведомые элементы муфты выполнены составными и содержат соответственно полумуфты 3, 2, нажимные звездообразные блоки 4, 5 с образованием между лучами 7, 5 звезд продольно-радиальных пазов 11, 12 (фиг. 1-3).The driving and driven elements of the clutch are made composite and contain, respectively, half-couplings 3, 2, pressure star-shaped blocks 4, 5 with the formation between the rays 7, 5 of the stars of the longitudinal-radial grooves 11, 12 (Fig. 1-3).

Оба конца 13, 14 (фиг. 2) стального каната упругодемпфирующего элемента 1 установлены в специально предусмотренных продольных отверстиях (на фиг. 2 не указаны) нажимного звездообразного блока 4 (фиг. 2).Both ends 13, 14 (Fig. 2) of the steel rope of the elastic damping element 1 are installed in specially provided longitudinal holes (not shown in Fig. 2) of the pressure star-shaped block 4 (Fig. 2).

Нерабочими частями стального канатного упругого элемента 1 являются участки в пределах длин нажимных звездообразных блоков 4, 5 (фиг. 1-3) с учетом петель (фиг. 2).The non-working parts of the steel rope elastic element 1 are sections within the lengths of the pressure star-shaped blocks 4, 5 (Fig. 1-3), taking into account the loops (Fig. 2).

Фиксация и крепление петель и концов стального каната осуществляется крепежными средствами 9, 10 (фиг. 1, 3), совместно с полумуфтами 2, 3 (фиг. 1, 3) и нажимными звездообразными блоками 4, 5 (фиг. 1-3).Fixation and fastening of the loops and ends of the steel rope is carried out by fasteners 9, 10 (Fig. 1, 3), together with half-couplings 2, 3 (Fig. 1, 3) and pressure star-shaped blocks 4, 5 (Fig. 1-3).

Муфта, представленная на фиг. 1 с плоскими полумуфтами 2, 3 может быть использована также в качестве элемента набора для сборной муфты при необходимости обеспечения передачи больших крутящих моментов.The clutch shown in Fig. 1 with flat half couplings 2, 3 can also be used as an element of a set for a prefabricated coupling if it is necessary to ensure the transmission of high torques.

Предлагаемое техническое решение муфты при использовании ее в качестве муфты главной судовой дизельной энергетической установки (ГСДЭУ) работает следующим образом.The proposed technical solution of the clutch when used as a clutch of the main marine diesel power plant (GSDEU) works as follows.

При приложении крутящего момента от двигателя через ведущие элементы 3, 4 на упругодемпфирующий стальной канатный элемент 1 (фиг. 1-3) происходит относительное угловое перемещение ведущих 3, 4 и ведомых 2, 5 элементов муфты. Возникающие при этом относительные угловые перемещения элементов 3, 4 и 2, 5 устраняются за счет угловых деформаций упругодемпфирующих канатных пучков 1.When torque is applied from the engine through the driving elements 3, 4 to the resiliently damping steel rope element 1 (Fig. 1-3), there is a relative angular movement of the leading 3, 4 and driven 2, 5 coupling elements. The relative angular displacements of the elements 3, 4 and 2, 5 arising in this case are eliminated due to the angular deformations of the elastically damping rope bundles 1.

Вследствие вибраций и деформаций валов, а также фундамента под нагрузкой, достижение строгой соосности ведущего и ведомого валов (на фиг. 1-3 не показаны) связано со значительной трудностью и не всегда оправдано. Поэтому предлагаемая муфта (фиг. 1-3), закрепленная с одной стороны к ведущему валу двигателя, а с другой - к судовому валопроводу, обеспечивает не только плавную передачу крутящего момента, но и работу ГСДЭУ в условиях излома и смещения осей. Это достигается благодаря пространственной упругой деформации канатных упругодемпфирующих элементов 1.Due to vibrations and deformations of the shafts, as well as the foundation under load, achieving strict alignment of the driving and driven shafts (not shown in Fig. 1-3) is associated with considerable difficulty and is not always justified. Therefore, the proposed clutch (Fig. 1-3), fixed on the one hand to the drive shaft of the engine, and on the other hand to the ship's shafting, provides not only a smooth transmission of torque, but also the operation of the GSDEU in conditions of fracture and displacement of the axles. This is achieved due to the spatial elastic deformation of the rope elastic damping elements 1.

Устранение всех видов знакопеременных перемещений происходит как за счет упругой деформации (кручения, изгиба, сдвига и пр.), так и за счет внутреннего трения материала стального каната.The elimination of all types of alternating movements occurs both due to elastic deformation (torsion, bending, shear, etc.), and due to internal friction of the steel rope material.

Таким образом, происходит передача крутящего момента ГСДЗУ не только при крутильных, но и осевых, изгибных и связанных (крутильно-изгибно-осевых) колебаниях с учетом больших динамических нагрузок, возможных эксплуатационных перегрузок. При этом муфта одновременно обеспечивает также звукоизоляцию, поскольку отрезки стального каната пучка обладают большим демпфированием.Thus, there is a transmission of torque of the GSDS not only with torsional, but also with axial, bending and coupled (torsional-flexural-axial) vibrations, taking into account large dynamic loads, possible operational overloads. At the same time, the coupling also provides sound insulation at the same time, since the sections of the steel rope bundle have a large damping.

Некоторые элементы муфты полностью или частично могут быть изготовлены из композиционных материалов.Some elements of the clutch can be completely or partially made of composite materials.

Предлагаемое техническое решение муфты обеспечивает достижение высокой эффективности передачи крутящего момента в условиях излома и смещения осей ведущего и ведомого фланцев. При этом муфта одновременно является успокоителем крутильных, осевых, изгибных и связанных колебаний.The proposed technical solution of the coupling ensures the achievement of high efficiency of torque transmission in conditions of fracture and displacement of the axes of the driving and driven flanges. In this case, the coupling is simultaneously a damper for torsional, axial, bending and coupled vibrations.

Оригинальность кассетной муфты заключается в том числе и в возможности замены упругого элемента, то есть муфта является ремонтопригодной, а использование одного куска каната в качестве упругого элемента муфты с изложенным способом крепления обеспечивает надежность работы упругодемпфирующего элемента, и, следовательно, достижение цели технического решения муфты.The originality of the cassette clutch lies, among other things, in the possibility of replacing the elastic element, that is, the clutch is repairable, and the use of one piece of rope as the elastic element of the clutch with the described method of fastening ensures the reliability of the elastic-damping element, and, therefore, the achievement of the goal of the technical solution of the clutch.

Claims (1)

Муфта кассетная, содержащая ведущую и ведомую части, размещенный между ними упругодемпфирующий узел с опорами, средства крепления опор упругодемпфирующего узла к ведущей и ведомой частям муфты, упругодемпфирующий элемент в виде прямолинейного стержневого пучка стального каната с рабочими и нерабочими частями, отличающаяся тем, что муфта выполнена составной, упругодемпфирующий узел которой выполнен в виде отдельной кассеты, состоящей из двух полумуфт и нажимных звездообразных блоков с выполненными в них между лучами звезд продольно-радиальными пазами для размещения в последних зигзагообразно вокруг наружных торцевых частей лучей звезд блоков с образованием петель и прямолинейного стержневого участка цельного куска стального каната, фиксация и крепление петель и концов которого выполнены в полумуфтах и нажимных звездообразных блоках с использованием крепежных средств.A cassette coupling comprising a driving and a driven part, an elastic-damping assembly with supports placed between them, means for fastening the supports of the elastic-damping assembly to the driving and driven parts of the coupling, an elastic-damping element in the form of a straight rod bundle of a steel rope with working and non-working parts, characterized in that the coupling is made the composite, elastically damping assembly of which is made in the form of a separate cassette, consisting of two half-couplings and pressure star-shaped blocks with longitudinal-radial grooves made in them between the rays of the stars for placement in the latter in a zigzag manner around the outer end parts of the rays of the stars of the blocks with the formation of loops and a straight rod section of the solid a piece of steel rope, the fixation and fastening of the loops and ends of which are made in half-couplings and pressure star-shaped blocks using fasteners.
RU2021124595A 2021-08-18 2021-08-18 Cassette clutch RU2770235C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021124595A RU2770235C1 (en) 2021-08-18 2021-08-18 Cassette clutch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021124595A RU2770235C1 (en) 2021-08-18 2021-08-18 Cassette clutch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2770235C1 true RU2770235C1 (en) 2022-04-14

Family

ID=81255513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021124595A RU2770235C1 (en) 2021-08-18 2021-08-18 Cassette clutch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2770235C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1939207A (en) * 1931-05-13 1933-12-12 Hyrum B Duckworth Coupling
DE102009013367A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-09 Dr.Ing.H.C.F.Porsche Aktiengesellschaft Coupling arrangement for use between gearbox output and e.g. propeller shat in motorcycle for dampingly transferring torque, has elastic profile bundle extending between flanges and received in blind holes in flanges on longitudinal side
RU137585U1 (en) * 2013-10-04 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" COUPLING
RU2658208C1 (en) * 2017-02-28 2018-06-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" Clutch

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1939207A (en) * 1931-05-13 1933-12-12 Hyrum B Duckworth Coupling
DE102009013367A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-09 Dr.Ing.H.C.F.Porsche Aktiengesellschaft Coupling arrangement for use between gearbox output and e.g. propeller shat in motorcycle for dampingly transferring torque, has elastic profile bundle extending between flanges and received in blind holes in flanges on longitudinal side
RU137585U1 (en) * 2013-10-04 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" COUPLING
RU2658208C1 (en) * 2017-02-28 2018-06-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" Clutch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11015594B2 (en) Systems and method for use of single mass flywheel alongside torsional vibration damper assembly for single acting reciprocating pump
US5899813A (en) Non-welded joint using a polygon
US6478543B1 (en) Torque transmitting device for mounting a propeller to a propeller shaft of a marine propulsion system
RU2770235C1 (en) Cassette clutch
JP2017210767A (en) Joint structure for precast concrete floor slab
CN110131321B (en) Flexible coupling
RU2777138C1 (en) Coupling
RU2658208C1 (en) Clutch
RU218920U1 (en) Coupling
CN201306393Y (en) Series dished diaphragm coupling
EP3734091A1 (en) Vibration resistant torsionally compliant transmission shaft
RU221337U1 (en) COUPLING
Patel et al. Comparative analysis of resilient grid coupling by analytical design
RU2416745C1 (en) Elastic coupling
RU2548265C1 (en) Coupling
SU964298A1 (en) Flexible coupling
RU187706U1 (en) Rail crew traction drive clutch
US20060278182A1 (en) Connection assembly for converting between reciprocal and rotary motion
JP2008202666A (en) Shaft fitting structure
RU2268414C2 (en) Resilient torsion coupling
CN214367356U (en) High-speed flexible coupling
RU140756U1 (en) ELASTIC COUPLING
Qin et al. Analysis of the power flow transmission characters of large marine propulsion shafting system
Allanazarovich PRACTICAL RESULTS OF SELECTION AND STRENGTH TESTING OF KEYED JOINTS IN MACHINE DETAIL SCIENCE
SU1270436A1 (en) Elastic coupling