UA50075A

UA50075A - Springy cardan shaft

Info

Publication number: UA50075A
Application number: UA2001064090A
Authority: UA
Inventors: Дмитро Вікторович Калякін; Дмитрий Викторович Калякин
Original assignee: Національна Гірнича Академія України; Государственная горная академия Украины
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2001-06-14
Publication date: 2002-10-15

Abstract

⁁慣摲湡猠牰湩祧猠慨瑦栠獡琠敨攠摮⁳潣湮捥整⁤潴攠捡⁨瑯敨⁲楷桴愠⁮湩整浲摥慩整渠摯⁥楷桴漠瑵牥愠摮椠湮牥戠獵楨杮ⱳ椠据畬楤杮猠牰湩祧攠敬敭瑮⹳䄠⁴桴⁥数楲敭整⁲景挠湯慴瑣猠牵慦散⁳景琠敨戠獵楨杮⁳潨獵湩獧漠⁦潣楮慣⁬桳灡⁥牡⁥牰癯摩摥‬湩眠楨档猠牰湩祧攠敬敭瑮⁳牡⁥汰捡摥‬慥档漠⁦桴獯⁥慨⁳⁡敭慴⁬畢桳湩⁧景猠浡⁥潣楮慣⁬桳灡ⱥ眠瑩⁨湩敮⁲楦汬湩⁧景爠扵敢Ⱳ眠瑩⁨潰獳扩汩瑩⁹景搠獩汰捡浥湥⁴湡⁤楦慸楴湯椠⁮楧敶⁮潰楳楴湯മ⁁ 慣摲湡猠牰湩祧猠慨瑦栠獡琠敨攠摮 ⁳ 潣湮捥整 ⁤ 潴攠捡瑯敨 ⁲ 楷桴愠 ⁮ 湩整浲摥慩整渠摯 ⁥ 楷桴漠瑵牥愠愠椠湮牥戠獵楨杮 ⱳ 椠据畬楤杮猠牰湩祧攠敬敭瑮 ⹳ 䄠 ⁴ 桴 ⁥ 数楲敭整 ⁲ 景挠湯慴瑣猠牵慦散 ⁳ 景琠敨戠獵楨杮獵湩獧漠潣楮慣 ⁬ 桳灡 ⁥ 牡 ⁥ 牰癯摩摥湩眠楨档猠牰湩祧攠敬敭瑮 ⁳ 牡 ⁥ 汰捡摥慥档漠桴獯 ⁥ 慨 ⁳⁡ 敭慴⁬ 畢桳湩景猠浡 ⁥ 潣楮慣 ⁬ 桳灡 ⱥ 眠瑩湩敮 ⁲ 楦汬湩景爠扵敢 Ⱳ 眠瑩潰獳扩汩瑩 ⁹ 景搠獩汰捡浥湥 ⁴ 湡 ⁤慸慸楴湯椠 ⁮ 楧敶 ⁮ 潰楳楴湯 മ

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Даний винахід відноситься до пристроїв для передачі крутильного моменту, зокрема, карданних валів, муфт. 2 Відомий пружний карданний вал фірми "Льор" (Поляков В. С., Барабаш И. Д., Ряховский 0. А. Справочник по муфтам // Под ред. Полякова В. С. 2-е изд., испр. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979. - 344 с., илл.!, у якого проміжний вал утворений двома гільзами, які пружно з'єднуються між собою прошарком привулканізованої гуми. На кінці зовнішньої гільзи розташована шарнірна муфта. За допомогою шліців внутрішня гільза сполучена з іншою частиною вала, на кінці якого розташована шарнірна муфта. Сполучені поверхні гільз, 70 між якими розташований прошарок гуми, виконані профільними.This invention relates to torque transmission devices, in particular, cardan shafts, clutches. 2 The well-known elastic cardan shaft of the company "Lyor" (Polyakov V. S., Barabash I. D., Ryakhovsky 0. A. Handbook of couplings // Edited by Polyakov V. S. 2nd ed., revised and supplemented - L.: Mashinostroenie, Leningrad Department, 1979. - 344 p., illustrations!, in which the intermediate shaft is formed by two sleeves, which are elastically connected to each other by a layer of vulcanized rubber. At the end of the outer sleeve there is a hinged coupling With the help of slots, the inner sleeve is connected to the other part of the shaft, at the end of which there is a hinged coupling. The connected surfaces of the sleeves, 70 between which there is a layer of rubber, are made of profiles.

Недоліком даної конструкції є неможливість регулювання крутильної жорсткості пружного елемента, необхідність якого диктується зміною жорсткості гуми в часі, а також режиму навантаження.The disadvantage of this design is the impossibility of adjusting the torsional stiffness of the elastic element, the need for which is dictated by the change in rubber stiffness over time, as well as the load mode.

Також відомий пружний карданний вал фірми "Вулкан" (прототип), у якого шарнірні муфта сполучені пакетом гумових шайб, розташованих між дисками, один із яких шпонками сполучений із втулкою, сполученою з однією 12 півмуфтою шліцями, а інший шпонками з іншою втулкою, пов'язаною з другою муфтою, при цьому останні диски мають конусну форму. Гайкою, яка пересовується уздовж осі зовнішнього корпуса, створюється попередній стиск гуми, що обумовлює підвищення її ліміту руйнування від утомленості (там же).Also known is the elastic cardan shaft of the "Vulkan" company (prototype), in which the hinged couplings are connected by a package of rubber washers located between the discs, one of which is connected by keys to a bushing connected to one half-coupling with splines, and the other by keys to another bushing, connected to the second clutch, while the last disks have a conical shape. The nut, which moves along the axis of the outer casing, creates a preliminary compression of the rubber, which leads to an increase in its fatigue failure limit (ibid.).

Недоліком такої конструкції є те, що крутильний момент передається за рахунок тертя дисків об гумові шайби, що обумовлює мінливість переданого моменту, аж до зриву; як правило неможливість рівномірного 20 притиснення дисків і гумових шайб.The disadvantage of such a design is that the torque is transmitted due to the friction of the disks against rubber washers, which causes the variability of the transmitted moment, up to failure; as a rule, the impossibility of uniform 20 pressing of disks and rubber washers.

В основу винаходу поставлена задача удосконалення конструкції пружного карданного вала шляхом іншого конструктивного виконання пружного вузла, що забезпечує поліпшення демпфірування і гасіння коливань шляхом можливості більш рівномірної зміни жорстокості і за рахунок цього зниження навантажень і підвищення довговічності деталей механізму. 29 Задача вирішується тим, що у відомому пружному карданному валі що має пружні елементи у виді гумових «4, шайб, розташованих між дисками уздовж осі вала, пружні елементи відповідно винаходу, розташовані в конічних гніздах по периметру контактних поверхонь внутрішньої і зовнішньої втулок і кожний із яких виготовлений із металевої конічної розрізної втулки з зазором по утворюючій конуса з внутрішнім гумовим наповнювачем, при цьому металева конічна втулка на більшому торці має буртик, розміщений у пазу регулювальної гайки с зазором. о 30 На фиг.1 показана кінематична схема карданного вала на фіг.2 зображений розріз уздовж осі пружного з'єднання складового проміжного вала, на фіг.З - розріз А-А фіг.2. 1 - лівий кінець складового вала; о 2 - правий кінець складового вала; Га»)The basis of the invention is the task of improving the design of the elastic cardan shaft through a different design of the elastic assembly, which provides improved damping and damping of oscillations through the possibility of a more uniform change in stiffness and, due to this, reducing loads and increasing the durability of the mechanism parts. 29 The problem is solved by the fact that in the known elastic cardan shaft, which has elastic elements in the form of rubber "4" washers located between disks along the axis of the shaft, elastic elements according to the invention are located in conical sockets along the perimeter of the contact surfaces of the inner and outer bushings and each of which is made of a metal conical split sleeve with a gap forming a cone with an internal rubber filler, while the metal conical sleeve on the larger end has a shoulder placed in the groove of the adjustment nut with a gap. o 30 Fig. 1 shows the kinematic diagram of the cardan shaft, Fig. 2 shows a section along the axis of the elastic connection of the composite intermediate shaft, Fig. 3 shows the section A-A of Fig. 2. 1 - the left end of the component shaft; o 2 - the right end of the component shaft; Ha")

З - гільза; 325 4 - втулка зовнішня; о - втулка внутрішня; 6 - металева конічна розрізна втулка; 7 - наповнювач гумовий; « 8 - шайба; З 70 9 - гайка регулювальна. с Запропонована конструкція пружного з'єднання складового проміжного вала містить у собі лівий кінець валаC - sleeve; 325 4 - outer sleeve; o - inner sleeve; 6 - metal conical split sleeve; 7 - rubber filler; « 8 - puck; With 70 9 - adjusting nut. c The proposed design of the elastic connection of the composite intermediate shaft includes the left end of the shaft

Із» 1, сполучений із гільзою З шліцями, до котрого нерухомо кріпиться зовнішня втулка 4. Другий кінець вала 2 шліцями сполученої із внутрішньою втулкою 5. Між собою втулки 4 і 5 взаємодіють через пружні елементи, кожний із яких складається з розрізної з зазором по утворюючій металевої конічної втулки 6, усередині якої 45 розміщений гумовий наповнювач, і які розташовані в гніздах відповідної конічної форми по периметру контактних і-й поверхонь втулок 4 і 5. Буртик втулки б розташований у кільцевому пазі, утвореному шайбою 7, жорстко ав! сполученою з регулювальною гайкою 9, яка різзю пов'язана з втулкою 4.From" 1, connected to the sleeve With splines, to which the outer bushing 4 is immovably attached. The second end of the shaft 2 is connected to the inner bushing 5 by splines. The bushings 4 and 5 interact with each other through elastic elements, each of which consists of a split with a gap along the forming metal conical bushing 6, inside which 45 is placed a rubber filler, and which are located in the sockets of the appropriate conical shape along the perimeter of the contact surfaces of the bushings 4 and 5. The edge of the bushing is located in the annular groove formed by the washer 7, rigidly av! connected to the adjusting nut 9, which is loosely connected to the sleeve 4.

При роботі крутильний момент, наприклад від лівого кінця 1, передається через шліцьове з'єднання гільзі З о від неї - зовнішній втулці 4, яка взаємодіючи через поверхні напівгнізда з поверхнею металевої втулки 6, -і 20 деформує її та гумовий наповнювач 7. Далі пружний елемент передає момент на внутрішню втулку 5, а остання через шліцьове з'єднання правому кінцю складового вала. сл Деформація пружного елемента носить нелінійний характер, що обумовлює демпфірування навантажень і гасіння коливань головним чином за рахунок внутрішнього тертя гумового наповнювача. Розташування пружних елементів по периметру контактних поверхонь забезпечує можливість більш рівномірного навантаження кожного зних. в. При повороті гайки 9 буртик металевої конічної втулки взаємодіє з однією з бічних поверхонь паза і переміщає пружний елемент в осьовому напрямку, що призводить до зміни попередньої напруги пружного елемента, тобто забезпечує регулювання його жорсткості; відомим фіксуванням гайки 9 фіксується і положення кожного пружного елемента в гнізді.During operation, the torque, for example from the left end 1, is transmitted through the splined connection of the sleeve З from it to the outer sleeve 4, which, interacting through the surface of the half-socket with the surface of the metal sleeve 6, 20, deforms it and the rubber filler 7. Next, elastic the element transmits the moment to the inner sleeve 5, and the latter through the spline connection to the right end of the component shaft. sl The deformation of the elastic element is non-linear in nature, which determines the damping of loads and damping of vibrations mainly due to the internal friction of the rubber filler. The arrangement of elastic elements along the perimeter of the contact surfaces provides the possibility of more uniform loading of each joint. in. When turning the nut 9, the shoulder of the metal conical sleeve interacts with one of the side surfaces of the groove and moves the elastic element in the axial direction, which leads to a change in the pre-tension of the elastic element, i.e. provides adjustment of its stiffness; the position of each elastic element in the socket is also fixed by the known fixing of the nut 9.

Claims

The formula of the invention

Cardan elastic shaft, the ends of which are interconnected by means of an intermediate node with outer and inner bushings, which include elastic elements, which is distinguished by the fact that along the perimeter of the contact surfaces of the bushings, conical sockets are made, in which the corresponding elastic elements are placed, each of which contains a metal sleeve of the same conical shape with an internal filler made of rubber and has the ability to move with fixation in a given position. « IS) cha «c) «c) IS c) -

with . and? 1 («c) («c) - 50 sl 60 b5