Упругая муфта

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Высоцкий Михаил Степанович Харитончик Сергей Васильевич Баулин Сергей Сергеевич Галямов Павел Маратович Ярусов Анатолий Григорьевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Упругая муфта, содержащая первую и вторую полумуфты и соосную им винтовую пружину, противоположные концы которой закреплены в соответствующих полумуфтах,отличающаяся тем, что полумуфты помещены в корпус и имеют обращенные встречно соосные выступы с центральными глухими отверстиями для установки соединяемых валов, причем полумуфты установлены в корпусе с возможностью относительного углового скольжения, а винтовая пружина охватывает упомянутые выступы полумуфт. 2. Упругая муфта по п. 1, отличающаяся тем, что полость муфты заполнена демпфирующим материалом. 38122007.08.30 Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно к средствам демпфирования толчков и вибраций, вызывающих моменты вращения ограниченной величины, в приводных механизмах машин, в частности в трансмиссии электрического транспортного средства (троллейбуса, трамвая, электропоезда). Механическая трансмиссия электрического транспортного средства существенно отличается от трансмиссии автомобиля. Автомобильная трансмиссия содержит фрикционную муфту сцепления, а коробка переключения передач имеет режим нейтрали. С помощью этих узлов при движении автомобиля накатом (без тяговой силы) обеспечивается возможность отсоединения ведущих мостов от двигателя. При этом ведущие мосты вращаются от колес свободно и в них не возникают существенные моменты. Трансмиссия электрического транспортного средства не содержит муфту сцепления и коробку переключения передач, а ведущий мост постоянно соединен с тяговым электродвигателем, с помощью которого производится регулирование скорости движения и торможение. Качение ведущих колес по неровной дороге создает в трансмиссии колебательные процессы,которые приводят к выборке имеющихся люфтов в разных направлениях. Жесткая связь трансмиссии с массивным (инерционным) ротором электродвигателя приводит к тому, что в конце каждой выборки люфта возникает удар и импульс момента. Для снижения шума, износа и поломок деталей целесообразно в трансмиссию ввести упругую муфту, которая обеспечивает защиту от ударов и импульсов момента. Муфта должна устанавливаться в стыке между ведущим и ведомым валами. Известна упругая втулочная муфта 1. Муфта содержит два фланца, выполненных на концах соединяемых валов. Во фланцах выполнены соосные отверстия для болтовых(пальцевых) соединений. Причем диаметры отверстий существенно больше диаметров болтов, и в образовавшиеся кольцевые зазоры установлены резиновые демпфирующие втулки. Такие упругие муфты применяются, в частности, в трансмиссиях электропоездов метро. Недостаток этой муфты в том, что деформация резиновых втулок происходит в малых пределах, поэтому эффект демпфирования ударов и колебаний момента в трансмиссии недостаточен. Ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели является муфта с винтовой пружиной 2. Муфта содержит две полумуфты, предназначенные для установки соответственно на входной и выходной валы, и винтовую пружину, концы которой закреплены на полумуфтах с их внешних сторон. Недостаток этой муфты состоит в том, что она не может передавать большие вращающие моменты. Кроме того, пружина имеет недостаточное демпфирование крутильных колебаний. Задачей настоящей полезной модели является увеличение передаваемых вращающих моментов и степени демпфирования их колебаний. Для решения поставленной задачи упругая муфта, содержащая первую и вторую полумуфты и соосную им винтовую пружину, противоположные концы которой закреплены в соответствующих полумуфтах, согласно техническому решению, полумуфты помещены в корпус и имеют обращенные встречно соосные выступы с центральными глухими отверстиями для установки соединяемых валов, причем полумуфты установлены в корпусе с возможностью относительного углового скольжения, а винтовая пружина охватывает упомянутые выступы полумуфт. Для увеличения демпфирующих свойств полость муфты заполнена вязким материалом, например резиной, вязкой жидкостью, пастой, гелем. Предлагаемая муфта обеспечивает передачу больших вращающих моментов и гашение ударов, колебаний и импульсов момента в трансмиссии электрического транспортного средства при его движении накатом. В результате снижается шум и износ деталей трансмиссии, повышается ее долговечность. Муфта может применяться также в приводных механизмах других машин. 2 38122007.08.30 На чертеже изображена предлагаемая муфта в осевом разрезе. Муфта содержит соосные полумуфты 1 и 2, винтовую пружину 3, помещенные в корпус 4. Полумуфты 1 и 2 имеют одинаковые конструкции в форме дисков с центральными цилиндрическими выступами 5 и 6, обращенными встречно. В полумуфтах 1 и 2 выполнены центральные глухие отверстия 7 и 8 для установки соответственно первого и второго соединяемых валов(валы не показаны). Полумуфты 1 и 2 установлены в корпусе 4 с возможностью относительного углового скольжения. Наружный диаметр пружины 3 меньше внутреннего диаметра корпуса 4, а внутренний диаметр больше диаметра выступов 5 и 6. Противоположные концы пружины 3 закреплены на полумуфтах 1 и 2, например, с помощью сварки. Полость муфты имеет наполнитель 9, в качестве которого может использоваться вязкий материал, например резина, вязкая жидкость, паста, гель. Предлагаемая муфта работает следующим образом. При передаче через муфту однонаправленного крутящего момента происходит закручивание пружины 3 с частичным уменьшением ее диаметра. Передача момента противоположного направления приводит к раскручиванию пружины 3 с частичным увеличением ее диаметра. Полумуфты 1 и 2 при этом будут в ограниченных пределах поворачиваться относительно друг друга. Если через муфту будут передаваться колебания момента ограниченной величины, то они будут демпфироваться за счет упругости пружины 3. Наличие в полости муфты вязкого наполнителя 9 увеличивает ее демпфирующие свойства. Если момент, передаваемый через муфту, превышает пороговую величину, то пружина 3 при ее закручивании прижимается к выступам 5 и 6, а при ее раскручивании - к внутренней стенке корпуса 4. В таком случае пружина 3 дальше не деформируется, а муфта осуществляет силовое замыкание полумуфт 1 и 2 в единое целое. Этим предохраняется поломка пружины 3 и обеспечивается передача большого момента. Применение предлагаемой упругой муфты в трансмиссии электрического транспортного средства обеспечивает гашение ударов и импульсов момента при движении накатом(без тягового усилия). В результате снижается шум и износ деталей трансмиссии, повышается ее долговечность. При движении электрического транспортного средства в тяговом режиме и при его торможении большой момент полностью передается через муфту. В этих режимах через трансмиссию передается момент одного направления, поэтому люфты трансмиссии постоянно выбраны, а удары и импульсы момента не возникают. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3