Хвильова муфта

Хвильова муфта, що містить зубцюваті втулки з ЗОВНІШНІМИ зубами, що входять у зачеплення з внутрішніми зубами обойм, причому втулки обойми з'єднані пружною ланкою, яка відрізняється тим, що встановлено ряд гнучких зубчастих коліс, виконаних разом з коаксіально розташованими оболонками пружної ланки Корисна модель відноситься до області машинобудування, конкретніше - до трансмісії, і може бути використана як компенсуюче муфту для з'єднання валів з будь-якими формами відхилення від Відзначені недоліки частково усунуті в зубцюватій муфті, що містить диск, зв'язаний з обертовим валом На плоскій робочій поверхні диска розташовані по колу зубці, що забезпечують передачу моменту обертання з аналогічною напівмуфтою Перетин зубців має форму клина, а їхні бічні грані в зоні входу в зачеплення мають округлені фаски, що сприяє рівномірності контактних тисків на зубцях [Див наприклад, заявку 19624772 Німеччини МПК6 F16D23/02 №19624772 1, Заявл 2106 96, Опубл 2 01 98р ] У зазначеній муфті підвищений бічний зазор між зубами Компенсація зсуву валів досягається відносним перекосом дисків за рахунок бічних зазорів і клинової поверхні зубів Кут перекосу, що допускається, осі кожного диска (max не більш ніж СПІВВІСНОСТІ Відома шарнірно-здвоєна муфта, що містить дві напівмуфти з зубцями на торцях і проміжний елемент з зубцями на торцях, встановлений з можливістю утворення зубцюватого зачеплення з напівмуфтами, зубці проміжного елемента і напівмуфт мають евольвентний профіль, проміжний елемент виконаний з металу, муфта містить захисну гільзу, жорстко з'єднану з однією напівмуфтою, інша напівмуфта встановлена у захисну гільзу з зазором для забезпечення можливості різного переміщення [Див наприклад, пат 2155887 Росія, МПК7 F16D3/02, №2000107507/28, Заявл 29 03 2000, Опубл 10 09 2000р] Евольвентні зубці на торцях напівмуфт і проміжного елемента ускладнюють технологію виробництва, і створюють осьові сили в зубцюватому зачепленні, компенсація яких ускладнює конструкцію, знижують ККД і навантажувальну здатність муфти У ВІДОМІЙ муфті відсутнє технічне рішення, що компенсує негативний вплив перекосу осей на зубцювате зачеплення сполучених ланок Перекіс осей напівмуфт і проміжного елемента перешкоджає утворенню між ними задовільного зубцюватого зачеплення, викликаючи кромочний контакт і інтерференцію зубців другого роду Це підвищує контактні навантаження і знос зубів, порушує стабільність передатного відношення, збуджує коливання 0(30) ЗбіЛЬШеННЯ ОСтах ріЗКО ПОГфШуЄ уМОВИ робо ти зубцюватого сполучення Унаслідок перекосів осей, муфта має крапковий контакт зубів, великі контактні навантаження і швидкості ковзання, що знижує ККД, інтенсифікує знос зубів, обмежує навантажувальну здатність і ресурс роботи муфти Збільшений бічний зазор багаторазово підвищує динамічні навантаження в зубцюватому зачепленні, підвищує віброактивність і знижує експлуатаційні властивості відомої муфти Крім того, клинова форма зубів на торцях дисків муфти викликає розклинюючий ефект і значні по величині осьові сили, що є додатковим паразитним осьовим навантаженням на вали й опори Це додаткове осьове навантаження підвищує габарити і масу валів і опор, збільшує енергетичні втрати, знижує навантажувальну здатність муфти Найбільш близьким аналогом є зубцювата муфта з гофрами, що містить ті ж ІСТОТНІ ознаки, як CM (О о> 6420 і в описаній вище муфті ВІДМІННІСТЬ складається у виконанні проміжної втулки з гофрами [див наприклад, Довідник ПО муфтах /Під ред В С Полякова - 2-і изд -Л Машинобудування, 1979 -С 32-33, мал II 21] Така муфта, у порівнянні з зубцюватими муфтами, володіє підвищеною здатністю, що компенсує, за рахунок пружних деформацій гофрованої втулки Що заявляються і відомий пристрої мають наступні подібні ознаки зубцюваті втулки з ЗОВНІШНІМИ зубами, що входять у зачеплення з внутрішніми зубами обойм, зуби втулок і обойм виконані у формі зубчастих коліс, а втулки обойми з єднані пружною ланкою Таке конструктивне виконання муфти, поряд з перевагою, що виражається в підвищеній здатності, що компенсує, має ІСТОТНІ недоліки складність конструкції і технології виробництва, неможливість підвищення МІЦНОСТІ пружної ланки без утрати його піддатливості, що знижує навантажувальну здатність муфти Крім цього, відносний перекіс осей втулок і обойм порушує умови існування лінійчатого контакту зубів, підвищує контактні навантаження, швидкості ковзання і знос зубів, знижує ККД, навантажувальну здатність і ресурс роботи муфти В основу корисної моделі покладена задача підвищити навантажувальну і здатність муфти, що компенсує, ККД і ресурс роботи, спростити її конструкцію і технологію виробництва Рішення цієї задачі забезпечується за рахунок технічного результату, що полягає в тім, що властивості муфти, що компенсують, формуються пружною деформацією зубчастих коліс з дискретною зміною навантажувальної здатності пружної ланки Для досягнення цього технічного результату в хвильовій муфті, що містить зубцюваті втулки з ЗОВНІШНІМИ зубами, що входять у зачеплення з внутрішніми зубами обойм, причому ці втулки обойми з'єднані пружною ланкою, установлений ряд гнучких зубчастих коліс, виконаних разом з коаксиально розташованими оболонками пружної ланки Для того, щоб властивості муфти, що компенсують, формувалися пружною деформацією зубчастих коліс з дискретною зміною навантажувальної здатності пружної ланки, необхідна наступна сукупність ВІДМІТНИХ ознак - установка ряду гнучких зубчастих коліс необхідна для підвищення піддатливості елементів зубцюватого зачеплення і компенсації неспіввісності валів пружною деформацією гнучких коліс, виключення кромочного контакту й інтерференції зубів, збереження лінійчатого контакту, зниження швидкості ковзання зубів, - спільне виконання гнучких зубчастих коліс з коаксиально розташованими оболонками пружної ланки, забезпечує дискретність і мінімізацію деформації гнучких коліс, без чого неможливе підвищення навантажувальної здатності муфти, що компенсує, спрощення конструкції і технології виробництва Виключення з зазначеної сукупності ВІДМІТНИХ ознак кожного з їх не забезпечує прояв нової якості - формування властивостей муфти, що компенсують, пружною деформацією зубчастих коліс з дискретною зміною навантажувальної здатності пружної ланки Ця нова якість виявляється в корисності запропонованої муфти - підвищується навантажувальна і здатність, що компенсує, ККД і ресурс роботи, спрощується її конструкція і технологія виробництва Крім того, із загальновідомості муфт у багатьох областях техніки, не можна було заздалегідь установити шляхом звичайної інженерної ДІЯЛЬНОСТІ, постачання муфти поруч гнучких зубчастих коліс, виконаних разом з коаксиально встановленими оболонками пружної ланки У виявлених аналогах відсутні зведення, що могли б з'явитися очевидною підказкою фахівцям для конструювання більш зробленої муфти Більш ТОГО, ОСНОВОЮ корисної моделі саме і є нові знання в області конструювання муфт, тому що винахідником запропонований новий тип муфти, компенсаційні властивості якої формуються деформацією зубчастих коліс з дискретною зміною навантажувальної здатності пружної ланки Тому в даному випадку задача вирішена нетрадиційним шляхом і технічний результат не випливає з очевидністю з відомих властивостей муфти За рахунок цього досягнуте значне підвищення навантажувальної і здатності муфти, що компенсує, підвищений ККД і ресурс роботи, спрощені конструкція і технологія виробництва давно існуючі проблеми, пошуком рішення яких тривалий час займаються фахівці машинобудування На Фіг 1 зображена хвильова муфта, загальний вид, на Фіг 2 - поздовжній розріз обойми 10, на Фіг 3 - поздовжній розріз обойми 11, на Фіг 4 - зуб втулки Хвильова муфта містить зубцюваті втулки 1 і 2 із ЗОВНІШНІМИ зубами 3, що входять у зачеплення з внутрішніми зубами 4, 5, 6 і 7, 8, 9 обойм 10 і 11, з'єднаних пружною ланкою 12, виконаним у формі коаксиально розташованих оболонок 13, 14, 15 і 16, 17, 18, установлених із зазорами і скріплених, наприклад болтовим з'єднанням 19 з чистими болтами (Фіг 1) Муфта постачена поруч гнучких зубчастих коліс 20, 21, 22 і 23, 24, 25, виконаних разом з коаксиально встановленими оболонками 13, 14, 15 і 16, 17, 18 пружної ланки 12 і відділеними зазорами від суміжних поверхонь (Фіг 2, 3) Внутрішня порожнина муфти захищена ущільненнями 26 і призначена для змащення Вершини зубів З втулки зрізані від торців зубцюватого вінця порожнього розбіжними конусами під кутом ц до осьової лінії втулки Кут ц визначається розрахунковим шляхом, з умови відсутності інтерференції зубів, при відхиленні втулки від СПІВВІСНОСТІ з обоймою, з урахуванням пружної деформації гнучких коліс 2023 і оболонок 13-18 У загальному випадку евольвентного зачеплення можна рекомендувати значення висоти зрізу зубів 3 по торцях втулок 1 і 2 h і кути ц (Фіг 4) приймати з наступних умов h=(0,5 0,6)m, ц=10 12°, де m - модуль зубів Зуби на втулках і обоймах рівномірно зрізані по товщині на величину А 6420 Д=(0,3 0,4)m Муфта працює в такий спосіб Момент, що крутить, передається за допомогою зубцюватого зачеплення від втулки 1 на обойму 10 і через пружну ланку 12 на обойму 11, а далі за допомогою зубцюватого зачеплення передається на втулку 2 Неузгодженості осей втулок 1 і 2, тобто їх кутові і ЛІНІЙНІ відхилення від заданого положення, компенсують гнучкі зубчасті колеса 20, 21, 22 і 23, 24, 25 у виді ВІДПОВІДНИХ пружних деформацій кожного зубчастого колеса При обертанні, відхилення втулок викликають пружні хвильові деформації гнучких коліс, що компенсують ці відхилення в процесі роботи муфти Взаємний вплив відхилень кожної з втулок 1 і 2 один на одного компенсується ВІДПОВІДНОЮ деформацією коаксиально розташованих оболонок пружної ланки 12 Новий принцип компенсації відхилень зубцюватих втулок (валів, що з'єднуються,) шляхом хвильової деформації гнучких зубчастих коліс, а не відносним ковзанням зубів, як наприклад у зубцюватих муфтах, знижує швидкості ковзання зубів, забезпечує їхній лінійчатий контакт, підвищує рівномірність розподілу навантаження по їхній довжині, усуває інтерференцію зубів, виключає необхідність застосування складних форм зубів (клинових, бочкообразних), а також дозволяє збільшити довжину зубів втулки без утрати властивостей муфти, що компенсують Це підвищує ККД, ресурс роботи, навантажувальну і здатність муфти, що компенсує, спрощує й конструкцію і технологію виробництва Зазори в оболонок і гнучких коліс виключають взаємний негативний вплив деформацій гнучких коліс один на одного КОНІЧНІ зрізи вершин зубів у торців втулки виключає інтерференцію зубів при великих відхиленнях осей і дозволяють збільшити ширину зубів 3, при збереженні здатності муфти, що компенсує Рівномірний зріз зубів по товщині на величину А, розширює кінематичну рухливість зубцюватого зачеплення і підвищує здатність муфти, що компенсує Фіг 1 Фіг. 4 Комп'ютерна верстка Л Литвиненко Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності вул Урицького 45, м Київ, МСП 03680 Україна ДП' Український інститут промислової власності вул Глазунова 1 м К и ї в - 4 2 01601