Упругая муфта
Патент 1139923
Авторы
Классы МПК
Упругая муфта
Иллюстрации
Реферат
УПРУГАЯ МУФТА по авт. св. № 566041, отличающаяся тем, что, с целью повышения , надежности путем обеспечения автоматического регулирования упругой характеристики муфты в зависимости от величины передаваемого крутящего момента и снижения динамических нагрузок в приводе, она снабжена регулятором, выполненным в виде тяги и шарнирно установленного на неподвижной раме двуплечего рычага, шарнирно соединенного одним концом с упругим элементом, а другим - с рычагом эпициклической шестерни посредством тяги, длина которой определяется соотношением .-(R-f), где -t -длина тяги; а - расстояние между осями эпициклической шестерни и двуплечего рычага; R - расстояние от оси эпициклической шестерни до оси рычага; Г -- длина -плеча двуплечего рычага. (Л 00 со ;о ю 00
СОКИ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 566041 (21) 3562500/25-27 (22) 10.03.83 (46) 15.02.85. Бюл. № 6 (72) В. С. Гапонов, А. М. Лавренко и и Н. Ф. Киркач (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения (53) 62! .825.7 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 566041, кл. F 16 D 43/20, 1975. (54) (57) УПРУГАЯ МУФТА по авт. св. № 566041, отличающаяся тем, что, с целью повышения. надежности путем обеспечения автометического регулирования упругой характеристики муфты в зависимости от вели„Я0, 1139923 чины передаваемого крутящего момента и снижения динамических нагрузок- в приводе, она снабжена регулятором, выполненным в виде тяги и шарнирно установленного на неподвижной раме двуплечего рычага, шарнирно соединенного одним концом с упругим элементом, а другим — с рычагом эпициклической шестерни посредством тяги, длина которой определяется соотношением
4> -®- >), где 8 — длина тяги; а. — расстояние между осями эпициклической шестерни и двуплечего рычага;
Я, — расстояние от оси эпициклической шестерни до оси рычага;
1" — длина .плеча двуплечего рычага. а
1139923
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи крутящего момента при повышенных динамических нагрузках.
По основному авт. св. № 566041 известна упругая муфта, содержащая ведущий и ведомый валы, взаимодействующие через солнечную шестерню, сателлиты и эпициклическую шестерню, а также упругий элемент, шарнирно соединенный одним концом с неподвижной рамой, при этом эпициклическая шестерня установлена с возможностью поворота и снабжена закрепленным на ней рычагом, шарнирно соединенным с другим концом упругого элемента 11).
Недостаток данной муфты заключается в том, что в ней не обеспечивается регулирование упругой характеристики в зависимости от изменяемой величины передаваемого крутящего момента. Линейность характеристики такой муфты значительно снижает надежность работы муфты при изменении крутящего момента, так как при этом возможно резкое повышение динамических нагрузок в приводе.
Цель изобретения — повышение надежности путем обеспечения автоматического регулирования упругой характеристики муфты.
Поставленная цель достигается тем, что упругая муфта снабжена регулятором, выполненным в виде тяги и шарнирно установленного на неподвижной раме двуплечего рычага, шарнирно соединенного одним концом с упругим элементом, а другим — с рычагом эпициклической шестерни посредством тяги, длина которой определяется соотношением )а- (р,— г), где — длина тяги; — расстояние между осями эпициклической шестерни и двуплечего рычага;
R — расстояние от оси эпициклической шестерни до оси рычага;
1" — длина плеча двуплечего рычага.
На фиг. изображена упругая муфта, общий вид; на фиг. 2 — схема работы регулятора муфты при изменении передаваемого крутящего момента; на фиг. 3 — графики зависимости М (ф — упругой характеристики муфты, F p(q) — изменения упругого усилия упругого элемента от угла р Н(у) — изменения плеча приложения упругого усилия от угла y (q — угол поворота эпициклической шестерни, ̄— номинальный крутящий момент) .
Упругая муфта содержит ведущую солнечную, шестерню 1, сцепленную через сателлиты 2 с эпициклической шестерней 3, снабженной рычагом 4, и водило 5, сочлененное с ведомым валом 6, а также упругий элемент
7 и регулятор, который имеет шарнирно закрепленный на неподвижной раме 8 двуплечий рычаг 9 и тягу 10 (фиг. 1). Тяга 10 и
При увеличении крутящего момента М)
)Мн (пусковой режим работы, крутильные колебания, и т. д.) реактивный момент на эпициклической шестерне 3 также возрастает и посредством рычага 4 воздействует на упругий элемент 7 и жесткую тягу 10. Тре40 угольник АВС, реагируя на возмущение, деформируется, в результате чего вершина А перемещается по траектории Lq по часовой стрелке, а вершины В и С вЂ” по траектории
Lq против часовой стрелки. В результате этого происходит поворот упругого элемента 7, который влечет уменьшение плеча приложения упругого усилия F (фиг. 2 и фиг. 3).
Поворот эпициклическои шестерни 3 происходит до тех пор, пока момент сопротивления треугольника АВС, пропорциональный
50 произведению упругого усилия Г элемента 7 на плечо его приложения Н, не изменится настолько, чтобы уравновесить реактивный от передаваемого крутящего момент.
Таким образом, М = Г (+H(y) — упругая характеристика прердлагаемой муфты.
55 В силу того, что она определяется как произведение функции монотонно возрастающей
Р р (р) на функцию монотонно убывающую
Н(у), она существенно нелинейна и имеет
30 упругий элемент 7 образуют совместно с двуплечим рычагом 9 треугольник, вершины которого обозначены буквами А, В, С, причем в вершине А шарнирно соединены тяга 10 и упругий элемент 7 с рычагом 4, в вершине
 — тяга 10 с одним плечом двуплечего рычага 9, а в вершине С вЂ” упругий элемент 3 с другим плечом двуплечего рычага 9. Направление перемещения эпициклической шестерни 3 обозначено стрелкой К, а траектория перемещения точек А, В и С вЂ” соответственно кривыми L< и Lt.
Назначение регулятора заключается в реакции его на переменную составляющую крутящего момента путем деформации треугольника АВС, в результате чего осуществляется автоматический переход на более податливый участок упругой характеристики муфты.
Работа предла гаемой муфты осуществляется следующим образом.
Крутящий момент передается через ведущую солнечную шестерню 1, сателлиты 2 водилу 5, связанному с ведомым валом 6.
Эпициклическая шестерня 3 установлена с возможностью поворота и при вращении солнечной шестерни 1 по часовой стрелке нагружена реактивным моментом от передаваемого крутящего момента в направлении стрелки К. Под действием окружного усилия от реактивного момента эпициклическая шестерня 3 с рычагом 4 поворачивается на некоторый угол у относительно исходного положения (фиг. 2), соответствующий на упругой характеристике номинальному крутящему моменту N> (фиг. 3).
1139923 фиг. 2 точку максимума (фиг. 3), которой соответствует ф".
Участок упругой характеристики от точки 1(до точки ф* служит для защиты привода от динамических нагрузок, где значительное приращение относительного угла поворота эпициклической шестерни 3 происходит с малым приращением крутящего момента, а следовательно, жесткость с = 4M/4 стремится к минимальному значению. Переход муфты на участок упругой характеристики с минимальной жесткостью осуществляется благодаря регулятору.
В окрестности точки ((* (фиг. 3) регулятор работает неустойчиво, в результате чего может произойти переход в новое положение устойчивого равновесия (фиг. 3, обозначено штриховой линией), из которого его можно вывести при М<Мв только приложением усилий извне, что нерационально.
Для обеспечения устойчивой работы регулятора, а следовательно, и всей муфты длина жесткой тяги АВ должна быть больше отрезка NP, лежащего на линии 0>Oz, соединяющей оси вращения эпициклической шестерни 3 и двуплечего рычага 9, отсекаемого траекториями Li u 1.г. В этом случае точка А тяги 10 не может переместиться по траектории Lq за точку N, которая определяет границу зоны устойчивой работы регулятора.
Переход точки А тяги 10 за точку N может произойти только в случае схода точки В тяги 10 с траектории L<, что исключено.
На.фиг. 3 приведена упругая характеристика муфты, в которой для регулятора выполняется приведенное условие.
Условие устойчивой работы регулятора через параметры муфты следующее. Учи5 тывая, что
NP =0 Р— 0<
О Р = OiOi+ О Р = а + г, где 0,0 =а — расстояние между осями эпициклической шестерни 3 и двупле10 чего рычага 9;
О Р=1 — плечо двуплечего рычага 9;
01Я=К вЂ” расстояние до оси эпицикличес кой шестерни 3 до рычага 4.
Подставляя в (1), получаем
NP=a+r — R=а — (R — r)
Если длину тяги АВ обозначить через 1, то условие устойчивой работы регулятора выражается через параметры муфты и регулятора следующим образом:
1) а — (R — г)
Если условие устойчивой работы регулятора выполняется, то при уменьшении крутящего момента в цепи привода М(М„происходит обратный переход под действием упругого усилия звена 3 на участок упругой характеристики Π— у.
Таким образом, в предлагаемой муфте регулятор обеспечивает автоматическое регулирование упругой характеристики в зависимости от изменения крутящего момента, что позволяет эффективно защищать привод
30 от динамических нагрузок и приводит к повышению надежности его работы.
1139923
У рад
Фиг з
Составитель Г. Абрамова
Редактор А. Гулько Техред И. Верес Корректор Е. Рошко
Заказ 33/28 Тираж 898 Подлисное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4