RU99837U1

RU99837U1 - COUPLING

Info

Publication number: RU99837U1
Application number: RU2010128411/11U
Authority: RU
Inventors: Донат Васильевич Гроховский
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2010-11-27

Abstract

Полезная модель относится к области общего машиностроения и может быть использована при проектировании и модернизации приводов различных конструкций для передачи крутящего момента с одного вала на другой. Согласно полезной модели муфта содержит две полумуфты и соединяющий их упругий элемент, который выполнен либо в виде нескольких пальцев, расположенных равноудаленно от оси вращения муфты, либо в виде единого кольцевого элемента. При этом отношение радиальной жесткости упругого элемента к его тангенциальной жесткости равно 2. Техническим результатом полезной модели является снижение радиальных усилий, возникающих вследствие смещения валов, что повышает надежность и снижает виброактивность муфты. The utility model relates to the field of general engineering and can be used in the design and modernization of drives of various designs for transmitting torque from one shaft to another. According to a useful model, the coupling contains two coupling halves and an elastic element connecting them, which is made either in the form of several fingers located equidistant from the axis of rotation of the coupling, or in the form of a single ring element. The ratio of the radial stiffness of the elastic element to its tangential stiffness is 2. The technical result of the utility model is to reduce the radial forces arising from the displacement of the shafts, which increases reliability and reduces the vibration activity of the coupling.

Description

Полезная модель относится к области общего машиностроения и может быть использована при проектировании и модернизации приводов различных конструкций для передачи крутящего момента с одного вала на другой.The utility model relates to the field of general engineering and can be used in the design and modernization of drives of various designs for transmitting torque from one shaft to another.

Согласно патенту RU 2075662 С1 (МПК F16D 3/70) известна конструкция муфты, содержащей две полумуфты и соединяющий их упругий элемент в виде нескольких цилиндрических пальцев. Недостатком такой конструкции является возникновение в случае наличия радиального смещения валов значительных радиальных нагрузок, обусловленных равножесткостью цилиндрических пальцев в радиальном и тангенциальном направлениях. Эти нагрузки воздействуют на соединяемые валы и их опоры, что снижает надежность машинных агрегатов.According to patent RU 2075662 C1 (IPC F16D 3/70), a coupling design is known that contains two coupling halves and an elastic element connecting them in the form of several cylindrical fingers. The disadvantage of this design is the occurrence of significant radial loads in the case of the radial displacement of the shafts due to the equal rigidity of the cylindrical fingers in the radial and tangential directions. These loads act on the connected shafts and their bearings, which reduces the reliability of machine assemblies.

Известная также муфта (патент RU 2274780 С1, МПК F16D 3/68, F16D 3/74, F16D 3/76), содержащая две полумуфты и упругий элемент в виде кольцевого диска, толщина которого уменьшается от внутреннего края к внешнему. Недостатком указанной конструкции является невозможность обеспечить необходимое соотношение между радиальной и тангенциальной жесткостями вследствие конусообразной формы упругого элемента в осевом сечении. Кроме того, муфта предназначена для передачи малых вращательных моментов, так как ее нагрузочная способность определяется прочностью вулканизационного слоя.Also known is a coupling (patent RU 2274780 C1, IPC F16D 3/68, F16D 3/74, F16D 3/76) containing two coupling halves and an elastic element in the form of an annular disk, the thickness of which decreases from the inner edge to the outer one. The disadvantage of this design is the inability to provide the necessary relationship between radial and tangential stiffness due to the conical shape of the elastic element in axial section. In addition, the coupling is designed to transmit small torques, since its load capacity is determined by the strength of the vulcanization layer.

Техническим результатом предлагаемой муфты является снижение радиальных усилий, возникающих вследствие смещения валов. Указанный технический результат достигается путем использования в конструкции муфты упругого элемента двоякой жесткости, в котором радиальная жесткость в два раза больше тангенциальной жесткости.The technical result of the proposed coupling is to reduce the radial forces arising from the displacement of the shafts. The indicated technical result is achieved by using a double stiffness elastic element in the coupling design, in which the radial stiffness is two times greater than the tangential stiffness.

Согласно полезной модели муфта содержит две полумуфты и соединяющий их упругий элемент. Упомянутый упругий элемент выполнен в виде нескольких пальцев, расположенных равноудаленно от оси вращения муфты, или в виде единого кольцевого элемента. При этом отношение радиальной жесткости упругого элемента к его тангенциальной жесткости равно 2.According to a utility model, the coupling contains two coupling halves and an elastic element connecting them. The said elastic element is made in the form of several fingers located equidistant from the axis of rotation of the coupling, or in the form of a single annular element. Moreover, the ratio of the radial stiffness of the elastic element to its tangential stiffness is 2.

При использовании упругих элементов, имеющих лишь тангенциальную жесткость Сr≠0 (радиальная жесткость С_R=0), и наличии радиального смещения e₀≠0 валов возникает постоянная по величине и направлению сила , равная согласно [Гроховский Д.В. Влияние ошибок изготовления и монтажа упругих муфт на виброактивность соединяемых валов // Вестник машиностроения, 1985 г., №11, с.33-37] , где λ - число пальцев. Аналогично, при использовании упругих элементов, имеющих лишь радиальную жесткость C_R≠0 (тангенциальная жесткость С_R≠0), и наличии радиального смещения валов также возникает постоянная по величине сила , равная . Направления сил и противоположны, следовательно, для исключения указанных радиальных сил предлагается выполнить условиеWhen using elastic elements having only tangential stiffness Cr ≠ 0 (radial stiffness C _R = 0), and the presence of radial displacement e ₀ ≠ 0 of the shafts, a force is constant in magnitude and direction equal according to [Grokhovsky D.V. The effect of errors in the manufacture and installation of elastic couplings on the vibrational activity of the connected shafts // Vestnik mashinostroeniya, 1985, No. 11, pp. 33-37] where λ is the number of fingers. Similarly, when using elastic elements having only radial stiffness C _R ≠ 0 (tangential stiffness C _R ≠ 0) and the radial displacement of the shafts, a force of constant magnitude also occurs equal to . Direction of power and opposite, therefore, to exclude these radial forces, it is proposed to fulfill the condition

при котором величина , независимо от величины смещения валов.at which the quantity , regardless of the magnitude of the displacement of the shafts.

Для достижения полученного в формуле (1) соотношения тангенциальной и радиальной жесткостей упругий элемент предлагаемой муфты может быть выполнен в виде нескольких пальцев прямоугольного или эллиптического поперечного сечения. Также возможна реализация муфты с кольцевым горообразным упругим элементом.To achieve the ratio of tangential and radial stiffness obtained in formula (1), the elastic element of the proposed coupling can be made in the form of several fingers of a rectangular or elliptical cross section. It is also possible to realize a coupling with an annular mountainous elastic element.

На Фиг.1 изображено продольное сечение одной из возможных реализации муфты с упругим элементом в виде нескольких пальцев прямоугольного поперечного сечения.Figure 1 shows a longitudinal section of one of the possible implementation of the coupling with an elastic element in the form of several fingers of rectangular cross-section.

На Фиг.2 изображено сечение А-А муфты, представленной на Фиг.1.Figure 2 shows a section aa of the coupling shown in figure 1.

На Фиг.1 предлагаемое устройство содержит полумуфту 1 с закрепленными в ней пальцами 2 с надетыми на них резиновыми втулками 3 и полумуфту 4, в расточные отверстия 5 которой входят резиновые втулки 3. Требуемое соотношение радиальной и тангенциальной жесткостей достигается выбором высоты и ширины поперечного сечения пальцев согласно формуле 2h=b.In Fig. 1, the proposed device comprises a coupling half 1 with fingers 2 fixed thereon with rubber bushings 3 and a coupling half 4, into the boring holes 5 of which rubber bushings 3 are included. The required ratio of radial and tangential stiffness is achieved by choosing the height and width of the cross section of the fingers according to the formula 2h = b.

Устройство работает следующим образом. При вращении полумуфты 1 закрепленные в ней пальцы 2 через резиновые втулки 3 передают вращающий момент полумуфте 4.The device operates as follows. When rotating the coupling half 1, the fingers 2 fixed in it through the rubber bushings 3 transmit the torque of the coupling half 4.

Выполнение в конструкции предлагаемой полезной модели условия (1) позволяет снизить до минимума отрицательные последствия радиального смещения валов на надежность и виброактивность машинных агрегатов, что дает значительный технико-экономический эффект.Fulfillment of the condition (1) in the design of the proposed utility model minimizes the negative consequences of radial shaft displacement on the reliability and vibration activity of machine units, which gives a significant technical and economic effect.

Claims

A coupling characterized by the presence of two coupling halves and an elastic element connecting them, made in the form of several fingers located equidistant from the axis of rotation of the coupling, or in the form of a single ring element, while the ratio of the radial stiffness of the elastic element to the tangential stiffness of the elastic element is two.