Результат интеллектуальной деятельности: МУФТА (ВАРИАНТЫ)

Изобретения относятся к машиностроению и могут быть использованы для снижения уровня шума и вибрации различных трансмиссий, в частности при соединении валов.

Известна муфта, содержащая две полумуфты, выполненные в виде фланцев, соединенные между собой с помощью зажимных пальцев и упругого элемента, выполненного в виде упругого обода, образованного пакетом однотипных дисков с цилиндрическими отверстиями под пальцы. Диаметр расположения осей отверстий в дисках под пальцы превышает диаметр расположения осей пальцев во фланцах на величину, ограниченную следующими пределами:

(2…8)Zδmax/Д,

где δmax - максимальное осевое натяжение упругого обода муфты при работе из-за несоосности соединяемых агрегатов;

Z - число пальцев на фланце муфты;

Д - диаметр расположения осей пальцев во фланце (патент RU 2309305, МПК F16D 3/78 (2006.01), F16D 3/64 (2006.01)).

Недостатком муфты является низкая компенсационная способность при осевых, радиальных и угловых смещениях концов соединяемых валов трансмиссии, ограниченная малой деформативной способностью упругого обода как геометрической фигуры.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является муфта, содержащая две полумуфты и по меньшей мере один упругий элемент, выполненный в виде двух пакетов однотипных элементов. Однотипный элемент выполнен в виде чашеобразной диафрагмы и содержит центральную, среднюю и периферийную части, соединенные между собой посредством центральных частей. Периферийная часть предназначена для крепления к полумуфте, или к другому упругому элементу, или к промежуточному элементу в виде полувала. Средняя часть образована боковым элементом, выполненным в виде сплошной конусообразной поверхности. При этом боковой элемент выполнен заодно с центральной частью и отогнут по отношению к центральной части в одном направлении в каждом пакете, а боковые элементы однотипного элемента каждого из пакетов отогнуты в противоположных направлениях (патент CN №101403419, МПК F16D 3/56 (2006.01)).

Основным недостатком известной муфты является малая компенсационная способность при радиальных и угловых смещениях концов соединяемых валов трансмиссии, обусловленная низкой деформационной способностью пакета чашеобразных диафрагм.

Предлагаемые изобретения решают задачу повышения компенсационных характеристик муфты при радиальных и угловых смещениях концов соединяемых валов.

Поставленная задача решается тем, что в муфте по первому варианту, содержащей две полумуфты и по меньшей мере один упругий элемент, выполненный в виде двух пакетов однотипных элементов, причем каждый однотипный элемент содержит центральную, среднюю и периферийную части, соединенные между собой центральными частями, при этом периферийная часть предназначена для крепления к полумуфте или к промежуточному элементу, средняя часть образована боковым элементом, выполненным заодно с центральной частью и отогнутым по отношению к центральной части в одном направлении в каждом пакете, причем боковые элементы однотипного элемента каждого из пакетов отогнуты в противоположных направлениях, согласно изобретению однотипный элемент выполнен в виде плоской пружины, а боковой элемент однотипного элемента выполнен в виде по меньшей мере двух симметрично расположенных боковых полок, каждая из которых сообщена с ответным участком, являющимся периферийной частью однотипного элемента.

Поставленная задача решается тем, что в муфте по второму варианту, содержащей две полумуфты и по меньшей мере один упругий элемент, выполненный в виде двух пакетов однотипных элементов, причем каждый однотипный элемент содержит центральную, среднюю и периферийную части, соединенные между собой центральными частями, при этом периферийная часть предназначена для крепления к полумуфте или к промежуточному элементу, средняя часть образована боковым элементом, выполненным заодно с центральной частью и отогнутым по отношению к центральной части в одном направлении в каждом пакете, причем боковые элементы однотипного элемента каждого из пакетов отогнуты в противоположных направлениях, согласно изобретению однотипный элемент выполнен в виде плоской пружины, боковой элемент однотипного элемента выполнен в виде по меньшей мере двух симметрично расположенных боковых полок, каждая из которых сообщена с ответным участком, являющимся периферийной частью однотипного элемента, а между однотипными элементами каждого пакета установлены прокладки из вибропоглощающего материала, преимущественно из резины.

Повышение компенсационных характеристик муфты при радиальных и угловых смещениях концов соединяемых валов обеспечивается повышенной деформативностью боковых полок по сравнению со сплошной конусообразной поверхностью средней части упругого элемента в прототипе.

Предлагаемые изобретения поясняются чертежами, где на фиг.1 изображен вид спереди муфты по первому варианту, на фиг.2 - поперечный разрез муфты по первому варианту при креплении периферийной части однотипного элемента к полумуфтам; на фиг.3 - упругий элемент муфты по первому и второму вариантам; на фиг.4 - поперечный разрез муфты по второму варианту при креплении периферийных частей однотипных элементов пакета к полумуфте; на фиг.5 - поперечный разрез муфты по первому варианту с двумя упругими элементами и промежуточным элементом в виде полувала, установленным между ними, при креплении периферийных частей однотипных элементов одного пакета к полумуфте и периферийных частей однотипных элементов другого пакета к полувалу; на фиг.6 - поперечный разрез муфты по первому варианту с двумя упругими элементами и промежуточным элементом в виде диска, установленным между ними, при креплении периферийных частей однотипных элементов одного пакета к полумуфте и периферийных частей однотипных элементов другого пакета к диску; на фиг.7 - поперечный разрез муфты по второму варианту с двумя упругими элементами и промежуточным элементом в виде полувала, установленным между ними, при креплении периферийных частей однотипных элементов одного пакета к полумуфте и периферийных частей однотипных элементов другого пакета к полувалу; на фиг.8 - поперечный разрез муфты по второму варианту с двумя упругими элементами и промежуточным элементом в виде диска, установленным между ними, при креплении периферийных частей однотипных элементов одного пакета к полумуфте и периферийных частей однотипных элементов другого пакета к диску.

Муфта по первому варианту исполнения (фиг.1, 2, 3) содержит две полумуфты 1 и 2 и один упругий элемент, выполненный в виде двух пакетов 3 и 4 однотипных элементов. Каждый однотипный элемент выполнен в виде плоской пружины и имеет центральную часть 5, среднюю часть 6 и периферийную часть, которые соединены между собой центральной частью 5. Образующая средней части 6 выполнена под наклоном по отношению к продольной оси муфты. Средняя часть 6 образована боковым элементом, выполненным заодно с центральной частью 5 и отогнутым по отношению к центральной части 5 в одном направлении в каждом пакете, причем боковые элементы однотипного элемента каждого из пакетов отогнуты в противоположных направлениях. Каждый боковой элемент однотипного элемента выполнен в виде по меньшей мере двух симметрично расположенных боковых полок 7. Каждая из боковых полок 7 сообщена с ответным участком 8, являющимся периферийной частью однотипного элемента. Периферийная часть каждого однотипного элемента пакета 3 предназначена для крепления к полумуфте 1, а периферийная часть каждого однотипного элемента пакета 4 предназначена для крепления к полумуфте 2.

Муфта по первому варианту исполнения (фиг.1, 3, 5) содержит две полумуфты 1 и 2 и два упругих элемента, выполненный в виде четырех пакетов 9, 10, 11, 12 однотипных элементов. Каждый однотипный элемент выполнен в виде плоской пружины и имеет центральную часть 5, среднюю часть 6 и периферийную часть, которые соединены между собой центральной частью 5. Образующая средней части 6 выполнена под наклоном по отношению к продольной оси муфты. Средняя часть 6 образована боковым элементом, выполненным заодно с центральной частью 5 и отогнутым по отношению к центральной части 5 в одном направлении в каждом пакете, причем боковые элементы однотипного элемента каждого из пакетов отогнуты в противоположных направлениях. Каждый боковой элемент однотипного элемента выполнен в виде по меньшей мере двух симметрично расположенных боковых полок 7. Каждая из боковых полок 7 сообщена с ответным участком 8, являющимся периферийной частью однотипного элемента. Периферийная часть однотипного элемента пакета 9 предназначена для крепления к полумуфте 1, периферийная часть однотипного элемента пакета 12 предназначена для крепления к полумуфте 2, периферийные части однотипных элементов пакетов 10 и 11 предназначены для крепления к промежуточному элементу, выполненному в виде полувала 13.

Муфта по первому варианту исполнения (фиг.1, 3, 6) содержит две полумуфты 1 и 2 и два упругих элемента, выполненных в виде четырех пакетов 9, 10, 11, 12 однотипных элементов. Каждый однотипный элемент выполнен в виде плоской пружины и имеет центральную часть 5, среднюю часть 6 и периферийную часть, которые соединены между собой центральной частью 5. Образующая средней части 6 выполнена под наклоном по отношению к продольной оси муфты. Средняя часть 6 образована боковым элементом, выполненным заодно с центральной частью 5 и отогнутым по отношению к центральной части 5 в одном направлении в каждом пакете, причем боковые элементы однотипного элемента каждого из пакетов отогнуты в противоположных направлениях. Каждый боковой элемент однотипного элемента выполнен в виде по меньшей мере двух симметрично расположенных боковых полок 7. Каждая из боковых полок 7 сообщена с ответным участком 8, являющимся периферийной частью однотипного элемента. Периферийная часть однотипного элемента пакета 9 предназначена для крепления к полумуфте 1, периферийная часть однотипного элемента пакета 12 предназначена для крепления к полумуфте 2, периферийные части однотипных элементов пакетов 10 и 11 предназначены для крепления к промежуточному элементу, выполненному в виде диска 14.

Муфта по второму варианту исполнения (фиг.3, 4) содержит две полумуфты 1 и 2 и один упругий элемент, выполненный в виде двух пакетов 3 и 4 однотипных элементов. Каждый однотипный элемент выполнен в виде плоской пружины и имеет центральную часть 5, среднюю часть 6 и периферийную часть, которые соединены между собой центральной частью 5. Образующая средней части 6 выполнена под наклоном по отношению к продольной оси муфты. Средняя часть 6 образована боковым элементом, выполненным заодно с центральной частью 5 и отогнутым по отношению к центральной части 5 в одном направлении в каждом пакете, причем боковые элементы однотипного элемента каждого из пакетов отогнуты в противоположных направлениях. Каждый боковой элемент однотипного элемента выполнен в виде по меньшей мере двух симметрично расположенных боковых полок 7. Каждая из боковых полок 7 сообщена с ответным участком 8, являющимся периферийной частью однотипного элемента. Периферийная часть каждого однотипного элемента пакета 3 предназначена для крепления к полумуфте 1, а периферийная часть каждого однотипного элемента пакета 4 предназначена для крепления к полумуфте 2. Между однотипными элементами пакета 3 и между однотипными элементами пакета 4 установлены прокладки 15 из вибропоглощающего материала, преимущественно из резины.

Муфта по второму варианту исполнения (фиг.3, 7) содержит две полумуфты 1 и 2 и два упругих элемента, выполненных в виде четырех пакетов 9, 10, 11, 12 однотипных элементов. Каждый однотипный элемент выполнен в виде плоской пружины и имеет центральную часть 5, среднюю часть 6 и периферийную часть, которые соединены между собой центральной частью 5. Образующая средней части 6 выполнена под наклоном по отношению к продольной оси муфты. Средняя часть 6 образована боковым элементом, выполненным заодно с центральной частью 5 и отогнутым по отношению к центральной части 5 в одном направлении в каждом пакете, причем боковые элементы однотипного элемента каждого из пакетов отогнуты в противоположных направлениях. Каждый боковой элемент однотипного элемента выполнен в виде по меньшей мере двух симметрично расположенных боковых полок 7. Каждая из боковых полок 7 сообщена с ответным участком 8, являющимся периферийной частью однотипного элемента. Периферийная часть однотипного элемента пакета 9 предназначена для крепления к полумуфте 1, периферийная часть однотипного элемента пакета 12 предназначена для крепления к полумуфте 2, периферийные части однотипных элементов пакетов 10 и 11 предназначены для крепления к промежуточному элементу, выполненному в виде полувала 13. Между однотипными элементами каждого из пакетов 9, 10, 11, 12 установлены прокладки 15 из вибропоглощающего материала, преимущественно из резины.

Муфта по второму варианту исполнения (фиг.3, 8) содержит две полумуфты 1 и 2 и два упругих элемента, выполненных в виде четырех пакетов 9, 10, 11, 12 однотипных элементов. Каждый однотипный элемент выполнен в виде плоской пружины и имеет центральную часть 5, среднюю часть 6 и периферийную часть, которые соединены между собой центральной частью 5. Образующая средней части 6 выполнена под наклоном по отношению к продольной оси муфты. Средняя часть 6 образована боковым элементом, выполненным заодно с центральной частью 5 и отогнутым по отношению к центральной части 5 в одном направлении в каждом пакете, причем боковые элементы однотипного элемента каждого из пакетов отогнуты в противоположных направлениях. Каждый боковой элемент однотипного элемента выполнен в виде по меньшей мере двух симметрично расположенных боковых полок 7. Каждая из боковых полок 7 сообщена с ответным участком 8, являющимся периферийной частью однотипного элемента. Периферийная часть однотипного элемента пакета 9 предназначена для крепления к полумуфте 1, периферийная часть однотипного элемента пакета 12 предназначена для крепления к полумуфте 2, периферийные части однотипных элементов пакетов 10 и 11 предназначены для крепления к промежуточному элементу, выполненному в виде диска 14. Между однотипными элементами каждого из пакетов 9, 10, 11, 12 установлены прокладки 15 из вибропоглощающего материала, преимущественно из резины.

Муфта по первому варианту исполнения работает следующим образом. При передаче крутящего момента работают боковые полки 7 плоских пружин, благодаря изгибу которых происходит компенсация радиальной и угловой несоосностей концов соединяемых валов, гасятся шум и вибрация, возникающие при работе элементов механизма (фиг.1, 2, 3, 5, 6). Количество пружин в пакете, их толщина, длина и ширина полок, а также угол отгиба подбираются исходя из эксплуатационных требований, предъявляемых к муфте.

Муфта по второму варианту исполнения работает следующим образом. При передаче крутящего момента работают боковые полки 7 плоских пружин, благодаря изгибу которых происходит компенсация радиальной, осевой и угловой несоосностей концов соединяемых валов, гасятся шум и вибрация, возникающие при работе элементов механизма, а применение прокладок 15 из вибропоглощающего материала дополнительно усиливает эффект гашения шума и вибрации (фиг.3, 7, 8). Количество пружин в пакете, их толщина, длина и ширина полок, а также угол отгиба подбираются исходя из эксплуатационных требований, предъявляемых к муфте.

Таким образом, предложенные изобретения позволяют повысить компенсационные характеристики муфты при радиальных и угловых смещениях концов соединяемых валов.