Пружна дискова муфта

Пружна дискова муфта, що складається з двох кільцевих пружних пластин, жорстко закріплених по зовнішньому і внутрішньому конту рах, з маточинами, що вільно переміщуються в осьовому напрямі або повертаються, яка відрізняється тим, що на внутрішніх торцевих поверхнях маточин виконані два симетрично розташованих кільцевих пази, в яких розміщується пружний елемент у вигляді гофра, що має праворуч та ліворуч відносно бокових поверхонь пазів зазор =3,5-2 мм, крім того товщина h пружного елемента пов'язана з товщиною Н=2,5-3,5 мм кільцевої пластини відношенням h/H=0,4-0,45. Корисна модель відноситься до області машинобудування. Відома пружна дискова муфта, що складається з пружної і жорсткої кільцевих пластин, що закріплені по зовнішньому та внутрішньому контурам, зі ступицею пружної кільцевої пластини, що вільно переміщується в осьовому напрямі або повертається, яка призначена для компенсації розцентровок осей з'єднувальних валів агрегатів [1]: Попов А.П. Исследование нагрузочной способности зубчатых и упругих муфт в условиях перекоса осей агрегатов: Автореф. дис. канд. техн. наук. М.-. ГОСНИИМаш АН СССР, 1971. - 24с. Недоліками даної пружної дискової муфти є низька осьова та кутова компенсаційна спроможність муфти та високі знакозмінні напруження, що виникають в пружній кільцевій пластині. Найбільш близькою за технічною сутністю до рішення є прийнята за прототип пружня дискова муфта, що складається з двох кільцевих пружних пластин, жорстко закріплених по зовнішньому та внутрішньому контурам, зі ступицями, що вільно переміщуються в осьовому напрямі або повертаються [2]: Попов А.П. К расчету упругих дисковых муфт, работающих в условиях перекоса осей соединяемых судовых агрегатов // Судостроение и морские сооружения: Сб. науч. тр. - Харьков: ХГУ. 1974. -Вып. 23. -С.67-76. Недоліком відомої пружної дискової муфти є осьові коливання резонансного характеру кільцевих пружних пластин, які приводять до недопустимих знакозмінних напружень в пластинах і, як наслідок, до руйнування муфти. Мета корисної моделі - виключення в муфті коливань резонансного характеру та підвищення її працездатності за рахунок компенсації знакозмінних напружень. Для рішення задачі в пружній дисковій муфті, що складається з двох кільцевих пружних пластин, жорстко закріплених по зовнішньому та внутрішньому контурам, зі ступицями, що вільно переміщаються в осьовому напрямі або повертаються, на внутрішніх торцевих поверхнях ступиць виконані два симетрично розташованих кільцевих паза, в яких розміщується пружний елемент у вигляді гофри, що має праворуч та ліворуч відносно бокових поверхонь пазів зазор =3,5-2мм, крім того товщина h пружного елементу зв'язана з товщиною Н=2,5-3,5мм кільцевої пластини відношенням п/Н=0,4-0,45. Порівняльний аналіз з прототипом показує, що пружня муфта, що заявляється, відрізняється тим, що на внутрішніх торцевих поверхнях ступиць виконані два симетрично розташованих кільцевих паза, в яких розташовується пружній елемент у вигляді гофри, що має праворуч та ліворуч відносно бокових поверхонь пазів зазор =3,5-2мм, крім того товщина пружного елементу зв'язана з товщиною кільцевої пластини визначеним співвідношенням. Порівняння технічного рішення, що заявляється, не тільки з прототипом, але і з іншими технічними рішеннями в даній області техніки, не (0 5> О) 9116 виявило в них ознаки, що відрізняють технічне рішення, що заявляється, від прототипу, що дозволяє зробити висновки про відповідність критерію "винахідницький рівень". На фіг. зображено загальний вигляд пружної дискової муфти. Пружня дискова муфта складається з лівої 1 і правої 2 кільцевих пружних пластин товщиною Н, які на зовнішньому контурі переходять відповідно в фланці 3 і 4, жорстко з'єднані між собою болтами 5. Між фланцями 3 і 4 знаходиться проставочне кільце 6. На внутрішньому контурі кільцеві пружні пластини 1 і 2 переходять в ступиці відповідно 7 і 8. Між кільцевими пружними пластинами розташований пружній елемент 9 у вигляді гофри з товщиною стінки h, зовнішні поверхні 10 і 11 якого прилягають до внутрішніх поверхонь пластин 1 і 2. В нижній частині пружній елемент 9 виконано у вигляді розрізних торів 12 і 13, які розташовуються в кільцевих пазах 14 і 15 ступиць 7 і 8. Між торами 12 і 13 та боковими поверхнями пазів 14 і 15 є бокові зазори . Штрих-пунктирна пряма лінія 16 є віссю симетрії муфти, яка співпадає з віссю обертання. Пружня дискова муфта працює наступним чином. При роботі двигуна, наприклад, газотурбінного, передача крутячого моменту здійснюється через вихідний вал двигуна, який жорстко з'єднаний зі ступицею 7, у зв'язку з чим вона набуває кутову швидкість двигуна * Від ступиці 7 силовий потік через пружню кільцеву пластину 1 передається на фланець 3, потім через болтове з'єднання 5 поступає на кільцеву пластину 2 і ступицю 8, жорстко з'єднану з вхідним валом приводного механізму, наприклад, редуктора, передаючи йому кутову швидкість з Пружній елемент 9, що прилягає зовнішньою поверхнею до внутрішніх поверхонь кільцевих пластин 1 і 2, в передачі крутячого моменту не бере участі. В процесі роботи кільцеві пластини 1 і 2 внаслідок теплових розширень від дії, наприклад, газотурбінного двигуна, будуть переміщатися назустріч один одному, деформуючи при цьому кільцеві пластини та пружній елемент 9. Крім того, в період роботи внаслідок наявності розцентровок 4 осей валів, що обумовлені конструктивними, технологічними та експлуатаційними факторами, ступиці 7 і 8 повертаються відносно одна одної на деякий кут, деформуючи також кільцеві пластини 1, 2 та пружній елемент 9. При цьому осьова та кутова жорсткості муфти при наявності пружного елементу 9 будуть більше таких жорсткостей при відсутності вказаного елементу в 1+(h/H)3=(1+0,43)...(1+0,453)=1,064...1,091 рази, тобто не більше ніж на 10%. Таким чином, вибір відношення п/Н=0,4-0,45 обумовлено підвищенням жорсткостей муфти при наявності пружного елементу 9 не більше 10%, що допускається. При роботі пружної дискової муфти без пружного елементу 9 їй властиві високочастотні коливання кільцевих пружин резонансного характеру, яка приводить до руйнування конструкції внаслідок виникання недопустимих змінних напружень. Пружний елемент 9 гасить осьові коливання вказаних кільцевих пластин 1 і 2 внаслідок прилягання до їх внутрішніх поверхонь, виконуючи при цьому роль буфера. Крім того, при перекосі ступиць 7 і 8 відносно одна одної пружний елемент 9 зворотньо-поступово переміщується в вертикальному напрямку відносно дотичних з ним внутрішніх поверхонь кільцевих пружин, виступаючи при цьому в ролі демпфера, що приводить також к гасінню коливань. Величина зазору =3,5-2мм визначена із умов похибки виготовлення торів 12 і 13 пружного елементу 9, його монтажу та можливості вільного переміщення цих торів в пазах 14 і 15 при перекосі ступиць 7 і 8 відносно один одного. Проставочне кільце 6 регулює в кожному конкретному випадку умови складання пружного елементу з муфтою з метою уникнення непотрібних в з'єднанні зазорів або натягу. В зв'язку з цим при складанні кожної муфти товщина проставочного кільця 6 обробляється до необхідного розміру. Економічний ефект від впровадження запропонованого технічного рішення слід очікувати за рахунок суттєвого підвищення строку служби та ефективності роботи. Суспільна користь корисної моделі, що заявляється, полягає у гарантії безпечної роботи обслуговуючого персоналу (промсанітарія). 9116 Комп'ютерна верстка М. Клюкш Підписне Тираж 26 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. Київ-42, 01601