UA136832U

UA136832U - FLANGE-FINGER COUPLING ELASTIC

Info

Publication number: UA136832U
Application number: UAU201902235U
Authority: UA
Inventors: Володимир Олександрович Малащенко; Володимир Миколайович Стрілець; Віктор Анатолійович Федорук; Олег Романович Стрілець; Андрій Сергійович Шаран
Original assignee: Національний Університет Водного Господарства Та Природокористування
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2019-09-10

Abstract

Муфта фланцево-пальцева пружна містить півмуфти у вигляді багатогранників з плоскими гранями і пальці встановлені жорстко у їх кутах, згідно з корисною моделлю півмуфти виконані у вигляді маточини на торці з фланцем, в одній півмуфті фланець виконаний у вигляді багатогранника з основою правильного шестикутника і вздовж плоских граней та паралельно їм на відстані г виконані наскрізні отвори-прорізи з шириною b і довжиною l, симетрично відносно середини довжини плоских граней так, що утворюють плоскі пружні ділянки, а фланець другої півмуфти виконаний у вигляді правильного шестигранника або круга, у який запресовані пальці в отвори з центрами, що лежать на бісектрисах кутів вершин основи правильного шестигранника або осях круга, поділеного на шість рівних частин, рівновіддалені від осі обертання муфти так, що при збиранні муфти плоскі пружні ділянки першої півмуфти контактують з жорстко закріпленими у другій півмуфті пальцями, причому пальці з плоскими пружними ділянками контактують без зазору, навіть з незначним натягом, для цього розміри першої півмуфти залежать від розмірів другої півмуфти таким чином: діаметр описаного кола основи багатогранника першої півмуфти D1=(D-d)/cos , де D - діаметр кола центрів отворів пальців; d - діаметр пальців; - - кут для багатогранника з основою правильного шестикутника, рівний 30°.The flange-finger elastic coupling contains half-couplings in the form of polyhedra with flat faces and fingers are rigidly installed in their corners, according to the utility model half-couplings are made in the form of a hub at the end with a flange, in one half-coupling the flange is made in the form of a polyhedron faces and parallel to them at a distance r made through holes-slots with width b and length l, symmetrically about the middle of the length of flat faces so as to form flat elastic sections, and the flange of the second half-coupling is made in the form of a regular hexagon or circle. holes with centers lying on the bisectors of the angles of the vertices of the base of a regular hexagon or the axes of a circle divided into six equal parts equidistant from the axis of rotation of the coupling so that when assembling the coupling flat elastic sections of the first half coupling contact with flat elastic areas in contact without gap, even with slight tension, for this the dimensions of the first half-coupling depend on the dimensions of the second half-coupling as follows: the diameter of the circumscribed circle of the polyhedron of the first half-coupling D1 = (D-d) / cos, where D is the diameter of the centers of the finger holes; d is the diameter of the fingers; - - an angle for a polyhedron with the base of a regular hexagon equal to 30 °.

Description

Корисна модель належить до машинобудування і може бути використана для з'єднання валів механізмів і машин, а також запобігати кінематичні ланцюги від ударних і динамічних перенавантажень.The useful model belongs to mechanical engineering and can be used to connect the shafts of mechanisms and machines, as well as to prevent kinematic chains from impact and dynamic overloads.

Відомі фланцеві муфти (див. кн. Малащенко В.О. Муфти приводів. Конструкції та приклади розрахунків: Навч. посібник. - Львів: Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2006. - 196 с., рис. 2.7, С 27), які містять дві півмуфти, у вигляді маточин з фланцями, з'єднані між собою болтами, поставленими в отвори з зазором - один варіант, і поставленими в отвори без зазору - другий варіант, які передають обертальний момент за рахунок сил тертя, що виникають на поверхні дотику півмуфт у першому варіанті та безпосередньо болтами, що знаходяться під дією деформації зрізу в другому варіанті і служать для жорсткого з'єднання співвісних валів.Well-known flanged couplings (see the book V.O. Malashchenko Drive couplings. Designs and examples of calculations: Study guide. - Lviv: Publishing House of the National University "Lviv Polytechnic", 2006. - 196 p., Fig. 2.7, P 27) , which contain two half-couplings, in the form of hubs with flanges, connected to each other by bolts placed in holes with a gap - one option, and placed in holes without a gap - the second option, which transmit torque due to frictional forces arising on the contact surfaces of the half-couplings in the first version and directly with bolts that are under the influence of shear deformation in the second version and serve for a rigid connection of coaxial shafts.

Основним недоліком таких муфт є те, що вони не компенсують неточностей, які виникають із-за незначного неспівпадання збігання осей валів при їх з'єднанні і передають навантаження жорстко, що негативно впливає на деталі привода і машини в цілому.The main disadvantage of such couplings is that they do not compensate for inaccuracies that arise due to a slight mismatch of the shaft axes when they are connected and transfer the load rigidly, which negatively affects the drive parts and the machine as a whole.

Як найближчий аналог обрана відома муфта (див. патент України на корисну модельThe well-known clutch was chosen as the closest analogue (see the patent of Ukraine for a useful model

Мо129902, МПК Е160 1/06, Е160 1/08, Е160 3/00, Бюл. Мо22, 26.11. 2018.) найбільш близька за своєю технічною суттю до запропонованої корисної моделі, яка містить дві півмуфти у вигляді багатогранників з плоскими гранями і жорстко закріпленими пальцями розташованими у їх кутах.Mo129902, IPC E160 1/06, E160 1/08, E160 3/00, Bul. Mo22, 26.11. 2018.) is closest in its technical essence to the proposed useful model, which contains two half-couplings in the form of polyhedra with flat faces and rigidly fixed fingers located in their corners.

Основним недоліком цієї муфти є те, що із-за жорсткого лінійного контакту пальців однієї півмуфти з плоскою ділянкою грані другої півмуфти обертальний момент передається миттєво, а, крім того, із-за зазорів між ними виникають удари, у випадку футерованих контактів, наприклад, гумою, із-за лінійної контактної деформації, то виникає між пальцями і плоскими ділянками граней, футеровка має малу довговічність.The main disadvantage of this coupling is that due to the rigid linear contact of the fingers of one half-coupling with the flat area of the face of the second half-coupling, the torque is transmitted instantly, and, in addition, due to the gaps between them, shocks occur, in the case of lined contacts, for example, with rubber , due to linear contact deformation, it occurs between the fingers and flat areas of the faces, the lining has a short durability.

В основу корисної моделі поставлена задача зменшення ударних і динамічних обертальних моментів, збільшення довговічності муфт і компенсації неточностей розміщення валів за рахунок введення в конструкцію муфти пружних ділянок.The useful model is based on the task of reducing impact and dynamic torques, increasing the durability of couplings, and compensating for inaccuracies in the placement of shafts due to the introduction of elastic sections into the coupling design.

Технічний результат досягається тим, що півмуфти виконані у вигляді маточини на торці з фланцем, в одній півмуфті фланець виконаний у вигляді багатогранника з основою правильногоThe technical result is achieved by the fact that the half-couplings are made in the form of a hub on the end with a flange, in one half-coupling the flange is made in the form of a polyhedron with the base of a regular

Зо шестикутника і вздовж плоских граней та паралельно їм на відстані б виконані наскрізні отвори- прорізи з шириною Б і довжиною І, симетрично відносно середини довжини плоских граней так, що утворюють плоскі пружні ділянки, а фланець другої півмуфти виконаний у вигляді правильного шестигранника або круга, у який запресовані пальці в отвори з центрами, що лежать на бісектрисах кутів вершин основи правильного шестигранника або осях круга, поділеного на шість рівних частин, рівновіддалені від осі обертання муфти так, що при збиранні муфти плоскі пружні ділянки першої півмуфти контактують з жорстко закріпленими у другій півмуфті пальцями, причому пальці з плоскими пружними ділянками контактують без зазору, навіть з незначним натягом, для цього розміри першої мівмуфти залежать від розмірів другої півмуфти таким чином: діаметр описаного кола основи багатогранника першої півмуфти 0.1 - (0- дусоз а, де О - діаметр кола центрів отворів пальців; 4 - діаметр пальців; с - кут для багатогранника з основою правильного шестикутника, рівний 30".From the hexagon and along the flat faces and parallel to them at a distance b, through holes are made - slots with width B and length I, symmetrically relative to the middle of the length of the flat faces so that they form flat elastic areas, and the flange of the second half-coupling is made in the form of a regular hexagon or circle, in which the fingers are pressed into holes with centers lying on the bisectors of the vertices of the base of a regular hexagon or the axes of a circle divided into six equal parts, equidistant from the axis of rotation of the clutch so that when assembling the clutch, the flat elastic areas of the first half-coupling come into contact with the rigidly fixed parts of the second half-coupling semi-coupling with fingers, and the fingers with flat elastic areas are in contact without a gap, even with a slight tension, for this the dimensions of the first semi-coupling depend on the dimensions of the second semi-coupling as follows: the diameter of the described circle of the base of the polyhedron of the first half-coupling 0.1 - (0- dusoz a, where О is the diameter circles of the centers of the finger holes; 4 - the diameter of the fingers; c - the angle for the polyhedron z base of a regular hexagon, equal to 30".

Запропонована муфта фланцево-пальцева пружна м'якше передає динамічний обертальний момент від вала до вала, виключає ударні навантаження із-за відсутності зазорів в контактах, мас більшу довговічність і компенсуються неточності збирання валів, за рахунок деформації плоских пружних ділянок фланців півмуфт, покращує технологічність з'єднання валів.The proposed flange-finger elastic coupling more gently transfers the dynamic torque from the shaft to the shaft, eliminates shock loads due to the absence of gaps in the contacts, has greater durability and compensates for the inaccuracies of the assembly of the shafts, due to the deformation of the flat elastic sections of the flanges of the half-coupling, improves the manufacturability of union of shafts.

Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 показана муфта фланцево- пальцева пружна, загальний вигляд, поздовжній розріз; на фіг. 2 показано те, що на фіг. 1, фланці в обох півмуфт у вигляді шестигранника, вигляд А; на рис. З показано те, що на фіг. 1, фланець в однієї півмуфти у вигляді правильного шестигранника, а у другої - у вигляді круга, вигляд А.The essence of the useful model is explained by the drawings, where: in fig. 1 shows a flange-finger flexible coupling, general view, longitudinal section; in fig. 2 shows what in fig. 1, flanges in both half-couplings in the form of a hexagon, view A; in Fig. It is shown that in fig. 1, the flange in one half-coupling is in the form of a regular hexagon, and in the second - in the form of a circle, view A.

Муфта фланцево-пальцева пружна складається з двох півмуфт 1 і 2 та пальців 3. Півмуфта 1 виконана у вигляді маточин 4 і фланця 5 у вигляді шестигранника з основою правильного шестикутника. На торцевій поверхні фланця 5 симетрично відносно середини плоских граней і паралельно їм на відстані 5 від поверхні виконані наскрізні отвори-прорізи б з шириною Б і довжиною І. Півмуфта 2 виконана у вигляді маточини 7 і фланця 8 у вигляді правильного шестигранника або круга. На бісектрисах кутів вершин основи правильного шестигранника або осях круга, поділеного на шість частин, виконані отвори, центри яких лежать на цих бісектрисах або осях круга, поділеного на шість частин, рівновіддалені від осі обертання муфти, в які запресовані пальці 3. Розміри однієї півмуфти залежать від розмірів другої півмуфти таким бо чином: діаметр описаного кола основи багатогранника першої півмуфти 0. - (0-4) / соха, де р -The elastic flange-finger coupling consists of two half-couplings 1 and 2 and fingers 3. Half-coupling 1 is made in the form of hubs 4 and flange 5 in the form of a hexagon with the base of a regular hexagon. On the end surface of the flange 5, symmetrically relative to the middle of the flat faces and parallel to them at a distance 5 from the surface, through holes-slots b with width B and length I are made. Semi-coupling 2 is made in the form of a hub 7 and flange 8 in the form of a regular hexagon or circle. On the bisectors of the angles of the base of a regular hexagon or the axes of a circle divided into six parts, holes are made, the centers of which lie on these bisectors or the axes of a circle divided into six parts, equidistant from the axis of rotation of the couplings, into which the fingers are pressed 3. The dimensions of one half-coupling depend from the dimensions of the second half-coupling as follows: the diameter of the circumscribed circle of the base of the polyhedron of the first half-coupling is 0. - (0-4) / soha, where p -

діаметр кола центрів отворів пальців; 4 - діаметр пальців; « - кут для багатогранника з основою правильного шестикутника, рівний 30".the diameter of the circle of the centers of the finger holes; 4 - the diameter of the fingers; " - angle for a polyhedron with a base of a regular hexagon equal to 30".

Муфту фланцево-пальцеву пружну збирають наступним чином. До півмуфти 1, у вигляді маточин 4 і фланця 5 у вигляді шестигранника з основою правильного шестикутника, на торцевій поверхні фланця 5 симетрично відносно середини плоских граней і паралельно їм на відстані 5 від поверхні виконані наскрізні отвори-прорізи б з шириною б і довжиною |, приєднують півмуфту 2, з запресованими пальцями З у фланець 8, повернувши її на 30" відносно півмуфти І, і встановлюють так, що пальці З контактують з плоскими гранями над наскрізними отворами-прорізами б у точках, що лежать на серединах плоских граней, без зазору або навіть з незначним натягом.The flexible flange-finger coupling is assembled as follows. To the half-coupling 1, in the form of hubs 4 and flange 5 in the form of a hexagon with the base of a regular hexagon, on the end surface of the flange 5 symmetrically relative to the middle of the flat faces and parallel to them at a distance 5 from the surface, through holes-slots b with a width b and a length | connect half-coupling 2, with fingers Z pressed into flange 8, turning it 30" relative to half-coupling I, and set so that fingers Z contact the flat faces above the through-holes-slots b at the points lying in the middle of the flat faces, without a gap or even with a slight tension.

Муфта фланцево-пальцева пружна працює так. Передача обертального моменту від півмуфти 1 до півмуфти 2 виконується через пальці 3. При виникненні динамічних обертальних моментів деформуються плоскі ділянки граней над наскрізними прорізами 6. За рахунок деформації прогину плоских ділянок граней над наскрізними прорізами 6 обертальний момент передається м'якше і гасяться радіальні коливання, які виникають із-за неспіввісності валів.The flexible flange-finger coupling works like this. The transmission of torque from half-coupling 1 to half-coupling 2 is carried out through fingers 3. When dynamic torques occur, the flat sections of the faces above the through slots 6 are deformed. Due to the deformation of the deflection of the flat sections of the faces above the through-slots 6, the torque is transmitted more gently and the radial vibrations are damped. which arise due to misalignment of the shafts.

Контакти пальців З з плоскими ділянками граней над наскрізними прорізами 6 довговічніші.Contacts of fingers C with flat areas of faces above through slots 6 are more durable.

Запропонована муфта фланцево-пальцева пружна м'якше передає динамічний обертальний момент від вала до вала, виключає ударні навантаження із-за відсутності зазорів в контактах, має більшу довговічність і компенсуються неточності збирання валів, за рахунок деформації плоских пружних ділянок фланців півмуфт, покращує технологічність з'єднання валів.The proposed flange-finger elastic coupling more gently transfers the dynamic torque from the shaft to the shaft, eliminates shock loads due to the absence of gaps in the contacts, has greater durability and compensates for the inaccuracies of the assembly of the shafts, due to the deformation of the flat elastic sections of the flanges of the half-coupling, improves the manufacturability of union of shafts.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA A flexible flange-finger coupling, containing half-couplings in the form of polyhedra with flat faces and fingers rigidly installed in their corners, which is distinguished by the fact that the half-couplings are made in the form of a hub on the end with a flange, in one half-coupling the flange is made in the form of a polyhedron with the base of a regular hexagon and along the flat faces and parallel to them at a distance b, through holes-slots with width b and length I are made, symmetrically relative to the middle of the length of the flat faces so that they form flat elastic areas, and the flange of the second half-coupling Zo is made in the form of a regular hexagon or a circle in which the fingers are pressed into holes with centers lying on the bisectors of the vertices of the base of a regular hexagon or the axes of a circle divided into six equal parts, equidistant from the axis of rotation of the coupling so that when assembling the coupling, the flat elastic areas of the first half-coupling are in contact with the rigid fingers fixed in the second half-coupling, and the fingers are 3 flat pru different areas are in contact without a gap, even with a slight tension, for this the dimensions of the first half-coupling depend on the dimensions of the second half-coupling as follows: the diameter of the described circle of the base of the polyhedron of the first half-coupling 01-(0-4)/со5ес, where О is the diameter of the circle of the centers of the finger holes ; 4 - the diameter of the fingers; s is the angle for a polyhedron with a base of a regular hexagon, equal to 30". and 6 MDE shk shi y

Fig. 1

! - re, le x z v la a u kouch uy OKO Be i nya SH ek y ha M v cho u i evnn o, u Zh sy he | и х их и A i Z И КЕ х Ye sv, I 7 Й хх Shen и их Ши х и s ; z Z xx ak De OK 5 NK what; schu to Znie them in Ya le 4 OK ku u OM zhury i " vh u i ; u U, t I m nn a IN on NI -n an ut OY

Fig.

2 And it, I would be here. s (sk and U not yet V Y and x Uaskya z sk y - Zhe ze "M not щ s (U v (o Z y K ; E U ь- vx is X- y 7 I y y te 7 N y p . How WE: и и и Mach У

O. Ya Ka K - Ge) so K

Fig. WITH