Пластинчаста муфта

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к устройствам для передачи вращения. Известна пластинчатая муфта, содержащая две фланцевые полумуфты и пакеты гибких пластин, шарнирно закрепленных на полумуфтах посредством накладок с закругленными концами [1]. Недостатком известной конструкции является низкая нагрузочная и компенсирующая способность. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является пластинчатая муфта, содержащая две фланцевые полумуфты и пакеты гибких пластин, причем пакеты гибких пластин выполнены: изогнутыми и закреплены на фланцах полумуфт в двух параллельных плоскостях, накладки зафиксированы от поворота штифтами, при этом на поверхностях накладок, обращенных к гибким пластинам, выполнены кольцевые буртики [2]. Недостатком данной конструкции является наличие большого количества элементов, обеспечивающих уменьшение концентрации напряжений при изгибе пакета. Известная муфта обладает значительной осевой жесткостью, а повышенный износ пластин, вследствие межлистового трения отрицательно влияет на работоспособность муфты. В основу изобретения поставлена задача создания пластинчатой муфты, в которой улучшение эксплуатационных характеристик обеспечивается повышением нагрузочной и компенсирующей способности муфты и за счет этого позволяет передавать крутящие моменты при значительных расцентровках механизмов. Поставленная задача обеспечивается тем, что в пластинчатой муфте, содержащей две фланцевые полумуфты и пакеты гибких пластин, каждый из которых связан концами с фланцами обеих полумуфт посредством накладок и резьбовых элементов, согласно изобретению пластины каждого пакета в местах соединения с полумуфтами размещены между пластинами смежных пакетов, при этом пластины выполнены с длиной их свободных концов, определяемой соотношением: радиус изгиба пластин и уменьшить концентрацию напряжений в месте изгиба, что увеличивает компенсирующую способность пластинчатой муфты. Выполнение гибких пластин с отогнутыми в направлении к центру муфты свободными концами с длиной, меньшей половине длины пластины, способствует снижению концентрации напряжений в районе защемления и равномерному распределению деформации гибких пластин по сечению при действии осевых сил, возникающих от расцентровки механизмов. На фиг.1 изображен общий вид пластинчатой муфты; на фи г.2 - сечение А - А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б - Б на фиг.1; на фиг.4 - общий вид муфты при выполнении пластин с отогнутыми концами; на фиг.5 - сечение В - В на фиг.4. Муфта содержит ведущую и ведомую фланцевые полумуфты 1 и 2, в каждой из которых имеется, например, по пять радиальных выступов, к которым прикреплены пакеты гибких пластин 3, 4 в комплекте с профилированными накладками 5, болтами крепления 6 и гайками 7. Между гибкими пластинами 3 одного пакета (фиг.3) установлены пластины 4 другого пакета. Длина свободных концов 8 гибких пластин 3, 4 определяется соотношением где - диаметр опорной поверхности накладки, - толщина пакетов гибких пластин 3, 4. Данное требование выбирается из условия перекрытия площади конуса давления, возникающего в пластинах 3, 4 пакетов при затяжке болта крепления 6. Диаметр конуса давления (см.: Биргер М.А. и др. Расчет на прочность деталей машин. - М.: Машиностроение, 1979. - С.47) равен где - диаметр опорной поверхности профилированных накладок 5, толщина сжимаемых деталей, угол, составленный образующей конуса давления с осью. На основании теоретических и экспериментальных данных принимают максимальный Таким диаметр конуса образом, давления Длина свободных концов 8 пластин 3,4 должна быть не менее половины диаметра где - длина свободных концов пластины; - наружный диаметр опорной поверхности накладки; - толщина пакета гибких пластин. Поставленная задача обеспечивается также выполнением пластин с отогнутыми в направлении к центру муфты свободными концами с длиной, меньшей половине длины пластины и расположением свободных концов одного пакета встык со свободными концами смежных в окружном направлении пакетов с совмещением их продольных осей. Расположение в муфте пластин одного пакета между пластинами другого пакета позволяет упростить конструкцию, так как отпадает необходимость в изготовлении специальных профилированных накладок. Выбор длины свободных концов гибких пластин по формуле позволяет увеличить максимального конуса давления Пластины 3, 4 могут быть выполнены с отогнутыми в направлении к центру муфты свободными концами 8 с длиной, меньшей половины длины пластины, причем свободные концы пластин одного пакета установлены встык со свободными концами пластин другого пакета. В случае, если длина свободных концов 8 пластин 3, 4 превышает половину самих пластин 3, 4, это ведет к затруднению сборки, а также неизбежны некоторые отклонения осей гибких пластин 3, 4 (непараллельность) от прямолинейного направления. Поэтому уже при низких нагрузках начинается боковое вспучивание пластин и напряжение в ее поперечных сечениях распределяется неравномерно, что снижает эксплуатационные характеристики пластинчатой муфты. Выполнение свободных концов 8 пластин 3, 4 меньше половине самих пластин 3, 4 способствует снижению концентрации напряжений в районе защемления и равномерному распределению деформации гибких пластин 3, 4 по сечению при действии осевых сил, возникающих от расцентровки механизмов. Пластинчатая муфта работает следующим образом. При приложении крутящего момента к ведущему фланцу 1 в работу вступает пять симметрично расположенных пакетов гибких пластин 3 4. Другие пять пакетов гибких пластин 3, 4 будут находиться в нерабочем состоянии. Гибкие пластины 3, 4 (из-за расцентровки механизмов) в месте крепления к фланцам 1, 2 изгибаются совместно со свободными концами 8 соседнего пакета пластин 3, 4. Так как длина свободных концов 9 гибких пластин 3, 4 больше максимального диаметра конуса давления, возникающего в пакетах гибких пластин 3, 4 от затяжки болтов крепления 6, это приводит к увеличению радиуса изгиба и уменьшению концентрации напряжений в месте изгиба. Применение предлагаемой конструкции пластинчатой муфты позволяет передавать крутящие моменты при значительных расцентровках механизмов. Данная конструкция проще в изготовлении, так как нет необходимости применять специальные профилированные накладки, снижающие концентрацию напряжений при изгибе.