SU1350393A1 - Elastic coupling - Google Patents

Abstract

Translated fromRussian

Изобретение относитс  к машиностроению и предназначено дл  соединени  валов, установленных с отклонением от соосности. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности за счет стабилизации крутильной жесткости в процессе эксплуатации. Муфта содержит полумуфты 1 и 2 с тордовььми кулачками 3 и промежуточный упругий элемент 4 в виде звездочки из резины. Кулачки 3 изготовлены в виде скоб из материала, обладающего эффектом пам ти формы. При передаче вращени  полумуфтами 1 и 2 элемент (звездочка ) 4 разогреваетс , разм гчаетс  и снижаетс  крутильна  жесткость муфты , контактирующие с элементом (звездочкой ) 4 кулачки 3 разогреваютс , плавно измен ют свою форму до максимальной ширины. Одновременно сжимаютс  лучи элемента (звездочки) 4, компенсиру  снижение жесткости. Таким образом в муфте поддерживаетс  посто нна  крутильна  жесткость. 4 ил. i (Л Фие.1The invention relates to mechanical engineering and is intended to connect shafts mounted with a deviation from alignment. The aim of the invention is to increase reliability by stabilizing torsional rigidity during operation. The clutch contains coupling halves 1 and 2 with a pair of cams 3 and an intermediate elastic element 4 in the form of a rubber sprocket. The cams 3 are made in the form of staples from a material with a shape memory effect. When the rotation of the coupling half 1 and 2 is transmitted, the element (asterisk) 4 heats up, softens and reduces the torsional rigidity of the coupling in contact with the element (asterisk) 4, the cams 3 warm up, gradually changing their shape to the maximum width. At the same time, the rays of the element (asterisk) 4 are compressed to compensate for the decrease in stiffness. Thus, a constant torsional stiffness is maintained in the clutch. 4 il. i (l fie.1

Description

Translated fromRussian

1one

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано дл  соединени  валов в механизмах, передающих вращение, например, в передачах манипул торов.The invention relates to mechanical engineering and can be used to connect shafts in mechanisms transmitting rotation, for example, in gears of manipulators.

Цель изобретени  - повышение надежности за счет стабилизации крутильной жесткости муфты в процессе эксплуатации ,The purpose of the invention is to increase reliability by stabilizing the torsional rigidity of the coupling during operation,

На фиг.1 показана упруга  муфта перед началом эксплуатации, общий вид; на фиг.2 - то же, после срабатывани  кулачков с пам тью формы ; наFigure 1 shows the elastic coupling before operation, a General view; Figure 2 is the same, after the cams with shape memory have been activated; on

33

фиг.З - полумуфта с кулачками, аксоно-15 лучами звездочки 4 кулачки 3 в ре- метри ; на фиг.4 - упругий эластичный промежуточнь Й элемент в виде звездочки .FIG. 3 - half-coupling with cams, axon-15 with sprocket sprocket 4 cams 3 per meter; figure 4 - elastic elastic intermediate element in the form of an asterisk.

Упруга  полумуфта содержит двеElastic half coupling contains two

зультате теплопередачи также разог ваютс , и при нагреве от 20 до 70As a result, the heat transfer is also increased, and when heated from 20 to 70

плавно измен ют свою форму от исход ной (фиг.1) до формы с максимальнsmoothly change their shape from the initial (figure 1) to the shape with the maximum

полумуфты 1 и 2 с кулачками 3 гий промежуточный элемент 4 в виде звездочки, например, из резины, кулачки 3 изготовлены из материала, обладающего свойством обратимой пам ти формы, например из сплава никел  и 25 титана (Ni 55%, Ti остальное).coupling halves 1 and 2 with cams, an intermediate sprocket 3, in the form of an asterisk, for example, of rubber, cams 3, are made of a material that has the property of reversible shape memory, for example, nickel alloy and 25 titanium (Ni 55%, Ti else).

Заготовки кулачков 3 вырезают из листа толщиной 1-3 мм, указанного сплава, профилируют путем гибки в скобу (фиг.1 и 3) и приваривают к 30 полумуфтам 1 и 2. Затем кулачкам 3 придают форму (фиг.2), при которой они имеют максимальную ширину. Далее осуществл етс  высокотемпературныйBillet cams 3 cut out of a sheet with a thickness of 1-3 mm, the specified alloy, profiled by bending into a bracket (Fig.1 and 3) and welded to 30 coupling halves 1 and 2. Then the cams 3 are shaped (Fig.2), at which they have a maximum width. Further, the high-temperature

с кулачками 3 и упру- 20 толщиной (фиг. 2). При этом кулачкиwith cams 3 and elastic - 20 thick (fig. 2). With this cams

3 дополнительно сжимают лучи звездочки 4, компенсиру  этим снижение их жесткости в результате разогрева. Следовательно , крутильна  жесткость муфты остаетс  неизменной.3 additionally compress the rays of the asterisk 4, compensating for this decrease in their rigidity as a result of heating. Therefore, the torsional stiffness of the coupling remains unchanged.

При охлаждении кулачков 3 и звездочки 4 кулачки 3 возвращаютс  к исходной форме с минимальной толщиной (фиг.1). Дополнительна  деформаци  звездочки снимаетс .When the cams 3 and the sprockets 4 cool, the cams 3 return to their original shape with a minimum thickness (Fig. 1). Additional deformation of the sprocket is removed.

Стабилизаци  крутильной жесткости муфты производитс  при внешнем разогреве ут ругого элемента 4, например при повышении температуры окрудо 500 С с последующим охлажде- 5 жающ.ей среды.The torsional stiffness of the coupling is stabilized when the external element 4 is heated externally, for example, when the temperature rises around 500 ° C, followed by a cooling medium.

Следовател обладает пост костью неза свойств упругThe investigator possesses post bone properties of elastic

нием на воздухе. При охлаждении до 1 оby air. When cooled to 1 o

Следовательно, упруга  муфта обладает посто нной крутильной жесткостью независимо от изменени  свойств упругого элемента, выполнен20 С кулачки принимают первоначально заданную форму (фиг.1 или 3), при которой ширина кулачков минимальна. Далее дл  тренировки обратимой пам ти 40 ного из эластомерного материала (на- формы осуществл ют около 100 циклов пример, из резины) как в результатеConsequently, the elastic coupling has a constant torsional stiffness regardless of the change in the properties of the elastic element; the 20 ° C jaws assume an initially predetermined shape (figure 1 or 3), at which the jaw width is minimal. Further, for training reversible memory 40 of elastomeric material (in the form carried out about 100 cycles, for example, of rubber) as a result of

внутреннего разогрева, так и при повышении температуры окружающей средыinternal heating, and with increasing ambient temperature

В итоге получаетс , что при темпе- Это позвол ет использовать упругую 20°СAs a result, it turns out that at a temp. It allows the use of an elastic 20 ° C.

изменени  температуры кулачков от 20 до .changing cam temperatures from 20 to.

ратуре ниже /U С кулачки имеют минимальную ширину (фиг.1), при температуре вьшде 70 С - максимальную ширину (фиг.2), а в интервале 20-70°С ширина кулачков плавно измен етс  от минимального значени  до максимального . При разогреве кулачков, изготовленных из материалов с обратимой пам тью формы, в материгше кулачков происходит мартенситное превращение с восстановлением заранее приданной формы.The temperature below C is a minimum width (Fig. 1), at a temperature of 70 C - maximum width (Fig. 2), and in the range of 20-70 ° C, the width of the cams gradually changes from a minimum to a maximum. When the cams made of materials with a reversible shape memory are heated, a martensitic transformation occurs in the material material above the cams with the restoration of a previously given shape.

Таким образом, характер термообработки и температурный интервал изменени  формы завис т от вида мате45 муфту в механизмах, требующих посто н ной крутильной жесткости валопрово- дов. Дл  соединени  валов в механизмах примен ют жесткие муфты. Использование упругой муфты с посто ннойThus, the nature of the heat treatment and the temperature range of the shape change depend on the type of material coupling in the mechanisms that require constant torsional rigidity of the shaft lines. Rigid couplings are used to connect the shafts in the mechanisms. Using an elastic coupling with constant

50 крутильной жесткостью позвол ет значительно снизить требовани  к соосности соедин емых валов и значительно у 1еньшить передаваемые при вращении вибрации за счет демпфируюш;их50 torsional stiffness allows to significantly reduce the requirements for the alignment of the connected shafts and significantly reduce the vibration transmitted during rotation due to damping;

gg свойств промежуточного элемента.gg properties of the intermediate element.

Claims (1)

Translated fromRussian

Формула изобретени Invention FormulaУпруга  муфта, содержаща  две со- осно установленные полумуфты с торцовыми кулачками и размещенный междуAn elastic coupling containing two axially mounted coupling halves with face cams and placed between503932503932риала, обладающего свойством обратимой пам ти формы. При этом с ростом температуры муфты ширина кулач- г ков увеличиваетс , а с понижением температуры - уменьшаетс .rial possessing the property of reversible form memory. In this case, with an increase in the temperature of the coupling, the width of the cams increases, and with a decrease in temperature, it decreases.Муфта работает следующим образом. При передаче вращени  муфтой в результате внутреннего трени  в мате- 10 риале резиновой звездочки 4 последн   разогреваетс . При этом материал звездочки 4 (резина) разм гчаетс , что приводит к уменьшению крутильной жесткости муфты, Контактируюш 1е сThe clutch works as follows. When transmitting the rotation of the clutch as a result of internal friction in the material of the rubber sprocket 4, the latter heats up. At the same time, the material of the sprocket 4 (rubber) softens, which leads to a decrease in the torsional rigidity of the coupling.лучами звездочки 4 кулачки 3 в ре-asterisks 4 cams 3 in re-зультате теплопередачи также разогреваютс , и при нагреве от 20 до 70 Сas a result, heat transfer is also heated, and when heated from 20 to 70лучами звездочки 4 кулачки 3 в ре-asterisks 4 cams 3 in re-плавно измен ют свою форму от исходной (фиг.1) до формы с максимальнойsmoothly change their shape from the original (figure 1) to the form with a maximumжающ.ей среды.living environment.Следовательно, упруга  муфта обладает посто нной крутильной жесткостью независимо от изменени  свойств упругого элемента, выполненного из эластомерного материала (на- пример, из резины) как в результатеTherefore, the elastic coupling has a constant torsional stiffness regardless of the change in the properties of the elastic element made of elastomeric material (for example, rubber) as a result ofЭто позвол ет использовать упругуюThis allows the use of elasticмуфту в механизмах, требующих посто нной крутильной жесткости валопрово- дов. Дл  соединени  валов в механизмах примен ют жесткие муфты. Использование упругой муфты с посто ннойcoupling in mechanisms that require constant torsional rigidity of the shaft lines. Rigid couplings are used to connect the shafts in the mechanisms. Using an elastic coupling with constantкрутильной жесткостью позвол ет значительно снизить требовани  к соосности соедин емых валов и значительно у 1еньшить передаваемые при вращении вибрации за счет демпфируюш;ихtorsional stiffness significantly reduces the coaxiality of the connected shafts and significantly reduces the vibrations transmitted during rotation due to damping;свойств промежуточного элемента.properties of the intermediate element.Формула изобретени Invention FormulaУпруга  муфта, содержаща  две со- осно установленные полумуфты с торцовыми кулачками и размещенный междуAn elastic coupling containing two axially mounted coupling halves with face cams and placed betweenкулачками упругий промежуточный элемент , отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности за счет стабилизации крутильной жесткости в процессе эксплуатации, кулачки полумуфт выполнены в виде скоб из материала, обладающего эффектом пам ти формы, основание которых выполнено трапецеидальной формы и крепитс  на обращенных друг к другу торцах полумуфт, а отогнутые боковые грани скоб контактируют с упругим элементом своими внешними поверхност ми .Cams are an elastic intermediate element, characterized in that, in order to increase reliability by stabilizing torsional rigidity during operation, the cams of coupling halves are made in the form of brackets made of a material with a shape memory effect, the base of which is trapezoidal and attached to facing each other. friend ends of the coupling halves, and the bent side faces of the brackets are in contact with the elastic element with their external surfaces.Фи2.2Phi2.2г. 33Редактор Н.РогуличEditor N.RogulichСоставитель Т.ОрловаCompiled by T. OrlovaТехред А.Кравчук Корректор Л.ПилипенкоTehred A. Kravchuk Proofreader L. PilipenkoЗаказ 5244/35 Тираж 804 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРOrder 5244/35 Circulation 804 Subscription VNIIPI USSR State Committeeпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4ФигЛFy