WO2016148606A1 - Дисковая муфта (варианты) - Google Patents

Дисковая муфта (варианты) Download PDF

Info

Publication number
WO2016148606A1
WO2016148606A1 PCT/RU2016/000115 RU2016000115W WO2016148606A1 WO 2016148606 A1 WO2016148606 A1 WO 2016148606A1 RU 2016000115 W RU2016000115 W RU 2016000115W WO 2016148606 A1 WO2016148606 A1 WO 2016148606A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coupling
disk
end surface
driven
curvature
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/000115
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Константин Евсеевич БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ
Original Assignee
Константин Евсеевич БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ
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 Константин Евсеевич БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ filed Critical Константин Евсеевич БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ
Publication of WO2016148606A1 publication Critical patent/WO2016148606A1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/04—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow radial displacement, e.g. Oldham couplings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/44—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected the intermediate member being connected to the coupling parts by ridges, pins, balls, or the like guided in grooves or between cogs
    • F16D3/46—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected the intermediate member being connected to the coupling parts by ridges, pins, balls, or the like guided in grooves or between cogs each coupling part embracing grooves or ridges on the intermediate member

Definitions

  • the invention relates to mechanical engineering, to devices for connecting rotating shafts with transmission of torque between them, in particular to compensating disk couplings.
  • a clutch in mechanical engineering is a device designed to connect two rotating shafts with the possibility of transmitting torque between them.
  • Compensating disc couplings are designed to work in case of misalignment of the shafts, that is, they allow some radial and angular displacements of the axes of the shafts, as well as for the possibility of separation or connection of the shafts during operation, to protect mechanisms from overloads.
  • the Oldham coupling is designed to transmit torque between two parallel shafts in order to compensate for the radial displacement of the axes of rotation of the shafts.
  • the coupling consists of two coupling halves made in the form of disks: a driving coupling coupling connected to a drive shaft, and a driven coupling coupling connected to a driven shaft; between which an intermediate floating disk is located.
  • the coupling halves have radially arranged keys (protrusions), the floating disk has radial grooves located mutually perpendicular to each other on both end surfaces. All end surfaces of the parts are flat.
  • the dowels of the half couplings fit snugly into the slots of the floating disk in such a way that the dowel-groove pair of the leading half-coupling is perpendicular to the dowel-groove pair of the driven coupling.
  • the leading half-shaft shafts transmit torque to the floating disk, which in turn drives the driven half-shaft shafts into rotation.
  • the floating disk rotates around its center at the same speed as the driving and driven shafts, while the disk slides along the grooves, making a rotation-slip movement, compensating for the radial misalignment of the shafts.
  • they are subject to periodic lubrication, for which special holes can be provided in the details of the coupling.
  • the said coupling is intended to compensate for some radial and angular displacement of the axes of rotation of the shafts.
  • the intermediate disk With a parallel arrangement of the rotation axes, the intermediate disk makes a complex movement of rotation and sliding along the splines in the radial direction. With angular displacement of the axes, the intermediate disk also performs complex rotation around its axis and swing relative to the axis of rotation. If there is a simultaneous radial and angular displacement of the axes, then the movement of the intermediate disk is complicated and equal to the sum of three elementary movements — rotation, displacement along the splines in the radial direction, and rolling.
  • cam in disk couplings are described, for example, in the Coupling Handbook, O. Ryakhovsky, S. S. Ivanov, L., Polytechnic, 1991, ISBN 5-7325-0111-8, p. 31 section 2.2. "Couplings with an intermediate movable element.”
  • the aim of the present invention is to provide a simple and reliable design of a compensating disk clutch that retains all the advantages of analogues, while allowing significant angular displacements of the axes of rotation of the drive and driven shafts.
  • the goal is achieved by an improved design of the disk clutch, made in two versions.
  • the claimed design of the first variant of the disk clutch consists of a leading and a driven half coupling made in the form of disks connected respectively to the driving and driven shafts.
  • Each coupling half has radially spaced knobs on the end surfaces.
  • Between the coupling halves is a floating disk having radially located grooves on both end surfaces. The grooves are perpendicular to each other.
  • the disk coupling is characterized in that the driving coupling has a concave end surface and concave geometry of the plate, the floating disk has a curved end surface facing the leading coupling and a curved groove geometry, a concave end surface facing the driven coupling half and concave groove geometry, and the driven coupling half has a curved end surface and curved geometry pshonki.
  • the diameter of the drive coupling half is larger than the diameter of the driven coupling and the diameter of the floating disc.
  • the diameters of the driving coupling half, the driven coupling coupling and the floating disk are equal. 6 000115
  • the radius of concavity of the end surface of the driving coupling half is not equal to the radius of curvature of the end surface of the driven coupling half.
  • the radius of concavity of the end surface of the driving coupling half is equal to the radius of curvature of the end surface of the driven coupling half.
  • the claimed design of the second variant of the disk coupling consists of a leading and a driven half coupling made in the form of disks connected respectively to the driving and driven shafts.
  • Each coupling half has radially located grooves on the end surfaces.
  • the dowels are perpendicular to each other.
  • the disk coupling is characterized in that the driving half-coupling has a concave end surface and concave groove geometry, the floating disk has a curved end surface facing the leading half coupling and a curved key geometry, a concave end surface facing the driven half coupling and a concave key geometry, and the driven half coupling has end surface and curved groove geometry.
  • the diameter of the drive coupling half is larger than the diameter of the driven coupling and the diameter of the floating disc.
  • the diameters of the driving coupling half, the driven coupling coupling and the floating disk are equal.
  • the radius of concavity of the end surface of the driving coupling half is not equal to the radius of curvature of the end surface of the driven coupling half.
  • the radius of concavity of the end surface of the driving coupling half is equal to the radius of the extrusion of the end surface of the driven coupling half.
  • Figure 1 represents the construction of the first variant of the disk clutch assembly, in working condition, with the designation of the angular deviation of the axes of rotation of the shafts (a).
  • FIG. 2 represents the construction of a first embodiment of a disk coupling in such a way that all constituent elements of the coupling are visible in volume, at rest, indicating hidden faces and indicating a common axis of symmetry.
  • FIG. 3 represents the construction of the second embodiment of the disk coupling in such a way that all constituent elements of the coupling are visible in volume, at rest, indicating hidden edges, indicating a common axis of symmetry.
  • FIG. 4, 5, 6 and 7 represent the first version of the disk coupling in working condition, during rotation with deviation of the axis of rotation of the shafts by an angle (a), every 90 degrees of rotation of the drive shaft.
  • the disk clutch in the first embodiment is as follows.
  • a drive coupling half (2) with a concave end surface (3) and a radially arranged key (4) having a concave geometry repeating the geometry of the end surface (3) is installed on the drive shaft (1).
  • a driven coupling half (6) is installed with a curved end surface (8) and a radially located key (7) having a curved geometry.
  • a floating disk having a curved end surface (10) with a radially spaced groove (11) also having a curved geometry; and a concave end surface (12) with a radially groove (13) also having a concave geometry.
  • the grooves (11) and (13) are mutually perpendicular.
  • the keys and grooves are oriented in such a way that when the end surfaces (3) and (10) touch each other, the key (4) fits tightly into the groove (11), and when the end surfaces (8) and (12) touch, the key (7) fits tightly into the groove (13).
  • the torque is transmitted from the driving pair of the shaft (1) of the coupling half (2) to the driven pair of the coupling half (6) of the shaft (5) through the floating disk (9) due to the keyway-groove clutches. If the drive (1) and driven (5) shafts are located strictly on the same axis of rotation, then the floating disk (9) performs a simple rotation motion, repeating it behind the driving coupling half (2) and transmitting the rotation of the driven coupling half (6).
  • the floating disk (9) receives torque from the drive coupling half (2) and simultaneously performs a complex rotation-slip-swing motion due to the fact that the disk itself (9) rotates around its axis, the dowels (4) and (7) slide in the grooves (11) and (13) corresponding to them, and the mating end surfaces (3) (10) and (12) (8) swing over account of its concave-curved geometry.
  • the operation diagram of the coupling for a specific value of the axis deflection angle (a) is shown graphically in FIG. 4-7 in such a way as to track the complex movement of the floating disc (9) every 90 degrees of revolution of the drive coupling half (2). For clarity, arrows are indicated on the side surfaces of the half-disc disks (2) and (6) to indicate the direction of their rotation and relative position.
  • D 2 the diameter of the floating disk (9) for the option when this diameter is equal to the diameter D 3 of the driven coupling half (6);
  • R is the radius of the upper surface of the dowel (4) of the driving coupling half (2), which is always equal to the radius R of the bottom of the groove (11) of the floating disk (9).
  • the disk clutch in the second embodiment is as follows.
  • a drive coupling half (2) with a concave end surface (3) and a radially spaced groove (14) having a concave geometry repeating the geometry of the end surface (3) is installed on the drive shaft (1).
  • a driven coupling half (6) is installed with a curved end surface (8) and radially located groove (17) having a curved geometry that repeats the geometry of the end surface (8).
  • a floating disk having a curved end surface (10) with a radially arranged key (15) also having a curved geometry; and a concave end surface (12) with a radially arranged key (16) also having a concave geometry.
  • the dowels (15) and (16) are mutually perpendicular.
  • the keys and grooves are oriented in such a way that when the end surfaces (3) and (10) touch each other, the key (15) fits tightly into the groove (14), and when the end surfaces (8) and (12) touch, the key (16) fits tightly into the groove (17).
  • Formula [1] is also true for the second option for calculating the limiting angle (a) of the deviation of the rotation axes, provided that R is the radius of the upper surface of the dowel (15) of the floating disk (9), which is always equal to the radius R of the bottom of the groove (14) of the driving coupling (2) shown in FIG. 3.
  • the functions of the master and driven half couplings are interchangeable in both versions, the coupling can rotate in any direction.
  • the magnitude of the torques that the proposed disk coupling allows to transmit depends on the strength characteristics of the materials used, the dimensions of the diameters of the disks, the radius of curvature R of the dowels and grooves, and also on the characteristics of the lubricants used. 5
  • the coupling can be made of any structural materials and their combinations, while the choice of materials is determined by specific operating conditions; using any known methods of machining materials. To improve the dynamic performance, it is recommended to use greases corresponding to the used structural materials.

Landscapes

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

Abstract

Дисковая муфта относится к компенсирующим муфтам и предназначена для соединения двух вращающихся валов с возможностью компенсации их углового расхождения. Муфта состоит из ведущей и ведомой полумуфт, выполненных в виде дисков, имеющих радиально расположенные шпонки или пазы на торцевых поверхностях. Между полумуфтами расположен плавающий диск, имеющий на обеих торцевых поверхностях радиально расположенные пазы или шпонки, перпендикулярные друг другу. Муфта характеризуется наличием вогнуто-выгнутых геометрий сопряженных поверхностей дисков и пар паз-шпонка. Допустимый угол расхождения осей вращения соединяемых валов теоретически не ограничен и прямо зависит от диаметров дисков муфты.

Description

P T/RU2016/000115
Дисковая муфта
(варианты)
Изобретение относится к области машиностроения, к устройствам предназначенным для соединения вращающихся валов с передачей крутящего момента между ними, в частности к компенсирующим дисковым муфтам.
Муфтой в машиностроении называют устройство, предназначенное для соединения двух вращающихся валов с возможностью передачи крутящего момента между ними. Компенсирующие дисковые муфты предназначены для работы в случае несоосности валов, то есть допускают некоторые радиальные и угловые смещения осей валов, а также для возможности разъединения или соединения валов во время работы, для предохранение механизмов от перегрузок.
Существующие конструкции компенсирующих дисковых муфт и их классификация подробно описаны в трехтомнике «Справочник конструктора-строителя » , Анурьев В.И., Москва, «Машиностроение», 2001 , 8е издание, том 2, стр. 338, ISBN 5-217- 02964-1.
Известна конструкция дисковой муфты, которая впервые была разработана инженером Джоном Олдхемом, Ирландия, в 1820 году. Другие названия подобных устройств, используемые в специальной литературе: «кулачково-дисковая муфта», «крестово-кулисная муфта» или «муфта Олдхема» (англ. Oldham coupler). Подробная информация изложена в Википедии: htt : ш.v Ыpedia.ol^wiki yφτa_κyлa κoвo- дисковая
Муфта Олдхема предназначена для передачи крутящего момента между двумя параллельными валами с целью компенсации радиального смещения осей вращения валов. Муфта состоит из двух полумуфт, выполненных в виде дисков: ведущей полумуфты, соединенной с ведущим валом, и ведомой полумуфты, соединенной с ведомым валом; между которыми расположен промежуточный плавающий диск. Полумуфты имеют радиально расположенные шпонки, (выступы), плавающий диск имеет радиальные пазы, расположенные взаимно перпендикулярно друг другу на обеих торцевых поверхностях. Все торцевые поверхности деталей плоские. Шпонки полумуфт плотно входят в пазы плавающего диска таким образом, что пара шпонка-паз ведущей полумуфты перпендикулярна паре шпонка-паз ведомой муфты. Ведущие вал-полумуфта передают крутящий момент плавающему диску, который в свою очередь приводит во вращение ведомые полумуфту-вал. P T/RU2016/000115
2
В процессе работы плавающий диск вращается вокруг своего центра с той же скоростью, что ведущий и ведомый валы, при этом диск скользит по пазам, совершая движение вращения-скольжения, компенсируя радиальную несоосность валов. Для уменьшения потерь на трение и изнашивания сопряженных поверхностей они подлежат периодическому смазыванию, для чего в деталях муфты могут быть предусмотрены специальные отверстия.
Преимуществами классической конструкции муфты Олдхема является простота конструкции обусловленная простотой составляющих ее деталей, как следствие этого высокая надежность и относительно компактный размер. Благодаря этим преимуществам муфта нашла широкое применение в различных областях машиностроения.
Недостатком классической конструкции муфты Олдхема, принимаемой за прототип для настоящего изобретения, является невозможность передачи крутящего момента в том случае, когда оси вращения ведущего и ведомого валов отклоняются на определенный угол, так называемое угловое смещение валов.
Известны видоизменения и усовершенствования классической конструкции муфты Олдхема.
Известна «Крестово-кулисная муфта», авторское свидетельство СССР Jfs 863910, содержащая две полумуфты со взаимно перпендикулярными пазами и промежуточный диск со шлицами, расположенными в пазах полумуфт. Муфта «...отличается тем, что шлицы выполнены шириной большей ширины диска, и расположены по окружности во взаимно перпендикулярных плоскостях; а полумуфты выполнены с выступами расположенными параллельно оси вращения по обе стороны каждого паза».
Упомянутая муфта предназначена для компенсации некоторого радиального и углового смещения осей вращения валов. При параллельном расположении осей вращения промежуточный диск совершает сложное движение вращения и скольжения по шлицам в радиальном направлении. При угловом смещении осей промежуточный диск также совершает сложное вращение вокруг своей оси и качание относительно оси вращения. Если имеет место одновременно и радиальное и угловое смещение осей, то движение промежуточного диска усложняется и равно сумме трех элементарных движений— вращения, смещения по шлицам в радиальном направлении и качения. P T/RU2016/000115
3
Существенным недостатком данной конструкции являются крайне малые допустимые величины радиального и углового отклонения осей вращения, ограниченные собственно конструкцией данной муфты. В то время как передача крутящего момента между валами при наличии существенных величин расхождений осей валов является актуальной задачей для различных областей машиностроения.
Разновидности кулачко во дисковых муфт описаны, например, в Справочнике по муфтам, Ряховский О.А., Иванов С.С., Л., Политехника, 1991, ISBN 5-7325-0111-8, стр. 31 раздел 2.2. «Муфты с промежуточным подвижным элементом».
Целью настоящего изобретения является создание простой и надежной конструкции компенсирующей дисковой муфты, сохраняющей все преимущества аналогов, при этом допускающей в работе значительные величины угловых смещений осей вращения ведущего и ведомого валов.
Поставленная цель достигается усовершенствованной конструкцией дисковой муфты, выполненной в двух вариантах. Заявленная конструкция первого варианта дисковой муфты состоит из ведущей и ведомой полумуфт, выполненных в виде дисков, соединенных соответственно с ведущим и ведомым валами. Каждая полумуфта имеет радиально расположенные пшонки на торцевых поверхностях. Между полумуфтами расположен плавающий диск, имеющий на обеих торцевых поверхностях радиально расположенные пазы. Пазы перпендикулярны друг другу.
Дисковая муфта отличается тем, что ведущая полумуфта имеет вогнутую торцевую поверхность и вогнутую геометрию пшонки, плавающий диск имеет выгнутую торцевую поверхность обращенную к ведущей полумуфте и выгнутую геометрию паза, вогнутую торцевую поверхность, обращенную к ведомой полумуфте и вогнутую геометрию паза, а ведомая полумуфта имеет выгнутую торцевую поверхность и выгнутую геометрию пшонки.
В общем случае диаметр ведущей полумуфты больше диаметра ведомой муфты и диаметра плавающего диска.
В частном случае диаметры ведущей полумуфты, ведомой полумуфты и плавающего диска равны. 6 000115
4
В общем случае радиус вогнутости торцевой поверхности ведущей полумуфты не равен радиусу выгнутости торцевой поверхности ведомой полумуфты.
В частном случае радиус вогнутости торцевой поверхности ведущей полумуфты равен радиусу выгнутости торцевой поверхности ведомой полумуфты.
Радиусы вогнутости и выгаутости сопряженных торцевых поверхностей муфты равны.
Заявленная конструкция второго варианта дисковой муфты состоит из ведущей и ведомой полумуфт, выполненных в виде дисков, соединенных соответственно с ведущим и ведомым валами. Каждая полумуфта имеет радиально расположенные пазы на торцевых поверхностях. Между полумуфтами расположен плавающий диск, имеющий на обеих торцевых поверхностях радиально расположенные шпонки. Шпонки перпендикулярны друг другу.
Дисковая муфта отличается тем, что ведущая полумуфта имеет вогнутую торцевую поверхность и вогнутую геометрию паза, плавающий диск имеет выгнутую торцевую поверхность обращенную к ведущей полумуфте и выгнутую геометрию шпонки, вогнутую торцевую поверхность, обращенную к ведомой полумуфте и вогнутую геометрию шпонки, а ведомая полумуфта имеет выгнутую торцевую поверхность и выгнутую геометрию паза.
В общем случае диаметр ведущей полумуфты больше диаметра ведомой муфты и диаметра плавающего диска.
В частном случае диаметры ведущей полумуфты, ведомой полумуфты и плавающего диска равны.
В общем случае радиус вогнутости торцевой поверхности ведущей полумуфты не равен радиусу выгнутости торцевой поверхности ведомой полумуфты.
В частном случае радиус вогнутости торцевой поверхности ведущей полумуфты равен радиусу выгаутости торцевой поверхности ведомой полумуфты.
Радиусы вогнутости и выгаутости сопряженных торцевых поверхностей муфты равны.
Существо настоящего изобретения поясняется следующими фигурами. Фиг.1 представляет конструкцию первого варианта дисковой муфты в сборе, в рабочем состоянии, с обозначением углового отклонения осей вращения валов (а) .
Фиг. 2 представляет конструкцию первого варианта дисковой муфты таким образом, чтобы все составляющие элементы муфты были видны в объеме, в состоянии покоя, с указанием скрытых граней и с указанием общей оси симметрии.
Фиг. 3 представляет конструкцию второго варианта дисковой муфты таким образом, чтобы все составляющие элементы муфты были видны в объеме, в состоянии покоя, с указанием скрытых граней, с указанием общей оси симметрии.
Фиг. 4, 5, 6 и 7 представляют первый вариант дисковой муфты в рабочем состоянии, при вращении с отклонением осей вращения валов на угол (а), через каждые 90 градусов оборота ведущего вала.
Дисковая муфта в первом варианте выполнена следующим образом.
На ведущем валу (1) установлена ведущая полумуфта (2) с вогнутой торцевой поверхность (3) и радиально расположенной шпонкой (4) имеющей вогнутую геометрию, повторяющую геометрию торцевой поверхности (3). На ведомом валу (5) установлена ведомая полумуфта (6) с выгнутой торцевой поверхностью (8) и радиально расположенной шпонкой (7) имеющей выгнутую геометрию.
Между полумуфтами (2) и (6) расположен плавающий диск (9) имеющий выгнутую торцевую поверхность (10) с радиально расположенным пазом (11) также имеющим выгнутую геометрию; и вогнутую торцевую поверхность (12) с радиально расположенным пазом (13) также имеющим вогнутую геометрию. Пазы (11) и (13) взаимно перпендикулярны.
Шпонки и пазы ориентированы таким образом, что при взаимном соприкосновении торцевых поверхностей (3) и (10) шпонка (4) плотно входит в паз (11), а при соприкосновении торцевых поверхностей (8) и (12) шпонка (7) плотно входит в паз (13).
Таким образом, крутящий момент передается от ведущей пары вал (1) полумуфта (2) к ведомой паре полумуфта (6) вал (5) через плавающий диск (9) за счет сцеплений шпонка-паз. Если ведущий (1) и ведомый (5) валы расположены строго на одной оси вращения, то плавающий диск (9) совершает простое движение вращения, повторяя его за ведущей полумуфтой (2) и передавая вращение ведомой полумуфте (6).
Если ведущий (1) и ведомый (5) валы имеют угловое расхождение осей вращения (а), то плавающий диск (9) получает крутящего момент от ведущей полумуфты (2) и совершает одновременно сложное движение вращение-скольжение-качание за счет того, что собственно диск (9) вращается вокруг своей оси, шпонки (4) и (7) скользят в соответствующих им пазах (11) и (13), а сопряженные торцевые поверхности (3) (10) и (12) (8) качаются за счет своей вогнуто-выгнутой геометрии. Схема работы муфты при конкретной величине угла отклонения осей (а) представлена графически на фиг. 4-7 таким образом, чтобы проследить сложное движение плавающего диска (9) через каждые 90 градусов оборота ведущей полумуфты (2). Для наглядности на боковых поверхностях дисков полумуфт (2) и (6) нанесены стрелки указывающие направление их вращения и взаимное расположение.
Предельно допустимый угол отклонения осей (а) определяется по формуле:
(a)=arcsin(D1/2R) + arcsin(D2/2R) [1] где Di - диаметр ведущей полумуфты (2) (фиг. 2);
D2 - диаметр плавающего диска (9) для варианта, когда этот диаметр равен диаметру D3 ведомой полумуфты (6); R - радиус верхней поверхности шпонки (4) ведущей полумуфты (2) , который всегда равен радиусу R дна паза (11) плавающего диска (9).
Превышение предельно допустимой величины угла (а) приводит к выходу из зацепления шпонки (4) и паза (11), то есть к выходу муфты из рабочего состояния.
Из формулы [1] очевидно следует, что чем больше диаметры Di и D2 тем больше угол предельного отклонения осей (а).
Дисковая муфта во втором варианте выполнена следующим образом.
На ведущем валу (1) установлена ведущая полумуфта (2) с вогнутой торцевой поверхность (3) и радиально расположенным пазом (14) имеющим вогнутую геометрию, повторяющую геометрию торцевой поверхности (3). На ведомом валу (5) установлена ведомая полумуфта (6) с выгнутой торцевой поверхностью (8) и радиально расположенным пазом (17) имеющим выгнутую геометрию, повторяющую геометрию торцевой поверхности (8).
Между полумуфтами (2) и (6) расположен плавающий диск (9) имеющий выгнутую торцевую поверхность (10) с радиально расположенной шпонкой (15) также имеющей выгнутую геометрию; и вогнутую торцевую поверхность (12) с радиально расположенной шпонкой (16) также имеющей вогнутую геометрию. Шпонки (15) и (16) взаимно перпендикулярны.
Шпонки и пазы ориентированы таким образом, что при взаимном соприкосновении торцевых поверхностей (3) и (10) шпонка (15) плотно входит в паз (14), а при соприкосновении торцевых поверхностей (8) и (12) шпонка (16) плотно входит в паз (17).
Таким образом, крутящий момент передается от ведущей пары вал (1) полумуфта (2) к ведомой паре полумуфта (6) вал (5) через плавающий диск (9) за счет сцеплений шпонка-паз.
Принципы работы второго варианта дисковой муфты аналогичны первому варианту.
Формула [1] также верна для второго варианта для исчисления предельного угла (а) отклонения осей вращения при условии, что R это радиус верхней поверхности шпонки (15) плавающего диска (9), который всегда равен радиусу R дна паза (14) ведущей полумуфты (2), представлен на фиг. 3.
Превышение предельно допустимой величины угла (а) приводит к выходу из зацепления шпонки (1 ) и паза (14), то есть к выходу муфты из рабочего состояния.
Функции ведущей и ведомой полумуфт взаимозаменяемы в обоих вариантах, муфта может вращаться в любом направлении.
Допустимый угол расхождения осей вращения соединяемых валов (а) теоретически не ограничен и прямо зависит от диаметров дисков муфты.
Величина крутящих моментов, которые позволяет передавать предложенная дисковая муфта, зависит от прочностных характеристик использованных материалов, размеров диаметров дисков, величины радиуса кривизны R шпонок и пазов, а также от характеристик применяемых смазок. 5
8
Муфта может быть изготовлена из любых конструкционных материалов и их сочетаний, при этом выбор материалов обусловлен конкретными условиями эксплуатации; при помощи любых известных методов механической обработки материалов. Для улучшения динамических показателей рекомендуется применять смазки соответствующие использованным конструкционным материалам.

Claims

Формула изобретения Дисковая муфта
1. Дисковая муфта, состоящая из ведущей и ведомой полумуфт, выполненных в виде дисков и соединительного элемента в виде плавающего диска, расположенного между ними, при этом полумуфты имеют радиально расположенные шпонки на торцевых поверхностях, плавающий диск имеет взаимно перпендикулярные пазы , радиально расположенные на обеих торцевых поверхностях так, чтобы шпонки полумуфт входили в пазы плавающего диска,
отличающаяся тем, что
ведущая полумуфта имеет вогнутую торцевую поверхность и вогнутую геометрию шпонки; плавающий диск имеет выгнутую торцевую поверхность обращенную к ведущей полумуфте и выгнутую геометрию паза, вогнутую торцевую поверхность, обращенную к ведомой полумуфте и вогнутую геометрию паза; а ведомая полумуфта имеет выгнутую торцевую поверхность и выгнутую геометрию шпонки.
2. Дисковая муфта по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр ведущей полумуфты больше диаметра ведомой муфты, и больше диаметра плавающего диска.
3. Дисковая муфта по п. 1, отличающаяся тем, что диаметры ведущей полумуфты, ведомой полумуфты и плавающего диска равны между собой.
4. Дисковая муфта по п. 1, отличающаяся тем, что радиус кривизны вогнутости торцевой поверхности ведущей полумуфты не равен радиусу кривизны выгнутости торцевой поверхности ведомой полумуфты.
5. Дисковая муфта по п. 1, отличающаяся тем, что радиус кривизны вогнутости торцевой поверхности ведущей полумуфты равен радиусу кривизны выгнутости торцевой поверхности ведомой полумуфты.
6. Дисковая муфта по п. 1, отличающаяся тем, что радиусы кривизны вогнутости и выгнутости сопряженных торцевых поверхностей муфты равны.
7. Дисковая муфта, состоящая из ведущей и ведомой полумуфт, выполненных в виде дисков и соединительного элемента в виде плавающего диска, расположенного между ними, при этом полумуфты имеют радиально расположенные пазы на торцевых поверхностях, плавающий диск имеет взаимно перпендикулярные шпонки, радиально расположенные на обеих торцевых поверхностях так, чтобы пшонки плавающего диска входили в пазы полумуфт,
отличающаяся тем, что
ведущая полумуфта имеет вогнутую торцевую поверхность и вогнутую геометрию паза; плавающий диск имеет выгнутую торцевую поверхность обращенную к ведущей полумуфте и выгнутую геометрию шпонки, вогнутую торцевую поверхность, обращенную к ведомой полумуфте и вогнутую геометрию пшонки; а ведомая полумуфта имеет выгнутую торцевую поверхность и выгнутую геометрию паза.
8. Дисковая муфта по п. 7, отличающаяся тем, что диаметр ведущей полумуфты больше диаметра ведомой муфты, и больше диаметра плавающего диска.
9. Дисковая муфта по п. 7, отличающаяся тем, что диаметры ведущей полумуфты, ведомой полумуфты и плавающего диска равны между собой.
10. Дисковая муфта по п. 7, отличающаяся тем, что радиус кривизны вогнутости торцевой поверхности ведущей полумуфты не равен радиусу кривизны выгнутости торцевой поверхности ведомой полумуфты.
11. Дисковая муфта по п. 7, отличающаяся тем, что радиус кривизны вогнутости торцевой поверхности ведущей полумуфты равен радиусу кривизны выгнутости торцевой поверхности ведомой полумуфты.
12. Дисковая муфта по п. 7, отличающаяся тем, что радиусы кривизны вогнутости и выгнутости сопряженных торцевых поверхностей муфты равны.
PCT/RU2016/000115 2015-03-13 2016-03-03 Дисковая муфта (варианты) WO2016148606A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015108965 2015-03-13
RU2015108965/11A RU2585934C1 (ru) 2015-03-13 2015-03-13 Дисковая муфта (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016148606A1 true WO2016148606A1 (ru) 2016-09-22

Family

ID=56115194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/000115 WO2016148606A1 (ru) 2015-03-13 2016-03-03 Дисковая муфта (варианты)

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2585934C1 (ru)
WO (1) WO2016148606A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115370667A (zh) * 2022-10-25 2022-11-22 靖江市华鼎机械制造有限公司 一种车辆联动轴同步传动结构

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2740484C1 (ru) * 2020-05-25 2021-01-14 Публичное акционерное общество "КАМАЗ" Муфта кулачковая

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU199609A1 (ru) * Планетарная зубчатая передача
US4332148A (en) * 1980-06-04 1982-06-01 General Motors Corporation Cyclic phase-change coupling
US4565541A (en) * 1983-04-18 1986-01-21 Alsthom-Atlantique Small deflection coupling for oscillating shafts
SU1765569A1 (ru) * 1990-03-29 1992-09-30 Московский институт радиотехники, электроники и автоматики Шарнирна муфта дл нагружени
US8736120B2 (en) * 2012-03-28 2014-05-27 Fanuc Corporation Oldham coupling, manufacturing process thereof, coupling process of shafts by oldham coupling and electric motor including oldham coupling

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU199609A1 (ru) * Планетарная зубчатая передача
US4332148A (en) * 1980-06-04 1982-06-01 General Motors Corporation Cyclic phase-change coupling
US4565541A (en) * 1983-04-18 1986-01-21 Alsthom-Atlantique Small deflection coupling for oscillating shafts
SU1765569A1 (ru) * 1990-03-29 1992-09-30 Московский институт радиотехники, электроники и автоматики Шарнирна муфта дл нагружени
US8736120B2 (en) * 2012-03-28 2014-05-27 Fanuc Corporation Oldham coupling, manufacturing process thereof, coupling process of shafts by oldham coupling and electric motor including oldham coupling

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115370667A (zh) * 2022-10-25 2022-11-22 靖江市华鼎机械制造有限公司 一种车辆联动轴同步传动结构

Also Published As

Publication number Publication date
RU2585934C1 (ru) 2016-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0698748B1 (en) Synchronizer for transmission
RU2012106512A (ru) Дифференциал с блокировкой, обладающий улучшенным максимальным крутящим моментом
US7311632B2 (en) Gearless locking differential
CN104285071A (zh) 销和棘爪式双向超越离合器
JP2010518343A (ja) 弾性ディスク手段を含む改善されたロッキングディファレンシャル
WO2016148606A1 (ru) Дисковая муфта (варианты)
US20210025457A1 (en) One-to-one torque coupling
US10557523B2 (en) Planetary gear train of internal engagement type
US3750424A (en) Rotary couplings
CN108317184B (zh) 一种轴间单向离合器
GB2540860A (en) Spragg and ratchet clutch couplings
CN104514820A (zh) 单向机械离合器系统及包括这种系统的交流发电机
WO2019240620A1 (ru) Механизм передачи вращения между параллельными валами
US1965853A (en) Constant velocity universal joint
US3712434A (en) Synchronizing flexible coupling
RU2477397C1 (ru) Крестовая муфта
RU2802379C1 (ru) Крестовина универсального шарнира с переменным углом между осями шипов (варианты)
WO2013175209A1 (en) A flexible coupling
SU244823A1 (ru) Крестово-кулисная муфта
US2873588A (en) Flexible coupling
JP7143400B2 (ja) 遠心離反式のウェッジクラッチ
JP4807305B2 (ja) 変速機
US10663009B2 (en) Self-contained switchable wedge clutch
JP2022553911A (ja) カップリング
SU250618A1 (ru) Упругая муфта

Legal Events

Date Code Title Description
DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16765337

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16765337

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1