Муфта Шмидта
 |
Муфта Шмидта — это тип муфты, предназначенный для обеспечения большого радиального смещения между двумя валами. Состоящая из системы звеньев и дисков — трех дисков, вращающихся в унисон и последовательно соединенных между собой тремя или более звеньями между каждой парой дисков, — муфта Шмидта может адаптироваться к очень широким изменениям радиального смещения во время работы под нагрузкой. Муфты могут быть изготовлены так, чтобы обеспечить радиальное смещение, превышающее радиус дисков более чем в два раза. [ 1 ]
История
[ редактировать ]В 1960 году НАСА поручило Ричарду Шмидту из Мэдисона, штат Алабама , разработать двигательную систему для ракет в условиях невесомости . [ 2 ] Одним из предложенных решений была система вращающихся дисков с точками массы, расположенными по их окружностям . Для привода этих дисков Шмидт использовал вращающиеся кривошипы-ползунки, подобные тем, которые используются для передачи мощности на колеса паровоза .
Подобная конструкция диска и звена была известна немецким инженерам в течение некоторого времени, но инженеры не смогли реализовать эту теорию на практике, поскольку они ошибочно полагали, что центральному диску потребуется собственный подшипник . Шмидт обнаружил, что центральный диск фактически может принимать собственный центр вращения.
Шмидт усовершенствовал конструкцию, создав систему сцепления, которая всегда гарантирует абсолютно правильный угол поворота. Кроме того, конструкция Шмидта исключает возникновение чистых внешних сил, поскольку толкающие и тянущие силы чередуются и перекрываются по синусоидальной схеме.
В мае 1963 года Шмидт подал заявку на патент на свою «муфту для точной угловой передачи вращательного движения» в патентное бюро Мюнхена, Германия . Компания SCHMIDT-KUPPLUNG GmbH была основана в 1965 году Рихардом Шмидтом и Вальтером Хаарманном для продажи муфты Шмидта, которая вскоре будет запатентована. Патент на муфту Шмидта, как она стала известна, был выдан в феврале 1967 года. Муфты Шмидта вышли на рынок муфт в США в 1984 году, когда компания Zero-Max, Inc. приобрела Schmidt Couplings, Inc. [ 3 ] SCHMIDT-KUPPLUNG GmbH вышла на индийский рынок через своего торгового партнера M/s. RSV Industries Private Limited расположена в Мумбаи, Индия. [ 4 ]
Операция
[ редактировать ]При работе все три диска муфты Шмидта вращаются с одинаковой скоростью. Подшипниковые соединения звеньев с дисками разнесены на расстоянии 120° друг от друга на делительных окружностях одинакового диаметра . Расстояние между валами можно бесступенчато изменять от минимального до максимального значения, равного удвоенной длине звеньев. отсутствует Пока муфта волнообразная, фазовый сдвиг между валами .
На соотношение постоянных скоростей между входным и выходным валами, соединенными муфтой Шмидта, не влияют изменения радиального смещения. На это соотношение также не влияют начальные радиальные силы реакции, которые в противном случае могли бы разбалансировать систему.
Муфты Шмидта поддерживают постоянную скорость между входным и выходным валами, в то время как валы подвергаются радиальному смещению в своих относительных положениях.
Если муфта Шмидта работает на высокой скорости, валы никогда не должны становиться близкими к коллинеарным; когда коллинеарность, боковое положение среднего диска больше не является фиксированным, и он может свободно колебаться вокруг валов, вызывая в некоторых ситуациях сильную вибрацию.
Типы муфт Шмидта
[ редактировать ]Муфты Шмидта были усовершенствованы и теперь выпускаются в нескольких вариантах исполнения. [ 5 ] включая следующее:
* Смещенные муфты: муфты Шмидта, которые передают постоянную угловую скорость и крутящий момент в широком диапазоне параллельного смещения валов.
* Полугибкие муфты: Полугибкая муфта представляет собой прецизионную муфту с крутильной жесткостью и отсутствием возвращающей силы. Помимо компенсации осевых и угловых смещений, он обеспечивает высокую способность к радиальному смещению вместе с компактной конструкцией. [ 6 ]
* Линейные муфты: Муфты Шмидта, которые компенсируют небольшое смещение параллельного вала при постоянной угловой скорости.
* Муфты Control flex: Control flex — это прецизионная муфта, разработанная с учетом механических и метрологических требований энкодеров. Благодаря своему уникальному функциональному элементу компактная муфта энкодера сочетает в себе чрезвычайно низкую возвращающую силу и низкую нагрузку на подшипники энкодера с постоянной угловой синхронной передачей вращательного движения. [ 7 ]
* Муфты 5D: Муфты Шмидта, которые обеспечивают параллельное смещение валов и угловое смещение ±5° с возможностью умеренного осевого смещения вала.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ричард Шмидт (1963). «Патент DE1233667B «Муфта для передачи вращательных движений под правильным углом поворота» » . Espacenet.com . Проверено 1 февраля 2023 г.
- ^ Schmidt Kupplung GmbH с www.dna-cms.de (07.10.2010). «Традиция» . Schmidt-kupplung.com . Проверено 29 июля 2013 г.
- ^ «История управления движением и Zero-Max» . Zero-max.com . Проверено 29 июля 2013 г.
- ^ «Международные партнеры» . www.schmidt-kupplung.com . Проверено 8 июня 2021 г.
- ^ «Смещенные муфты Шмидта | Муфта с параллельным валом — Zero-Max, Inc» . Zero-max.com . Проверено 29 июля 2013 г.
- ^ «Semiflex – компактная прецизионная муфта» . www.schmidt-kupplung.com . Проверено 8 июня 2021 г.
- ^ «Controlflex — идеальное соединение для энкодера» . www.schmidt-kupplung.com . Проверено 8 июня 2021 г.