FR2499184A1

FR2499184A1 - Flexible coupling for rotary shafts - includes flexible, dished metal foils secured together by torque transmission sleeve and connected to hubs of shafts

Info

Publication number: FR2499184A1
Application number: FR8102040A
Authority: FR
Original assignee: TAE HYUN JO
Current assignee: TAE HYUN JO
Priority date: 1981-02-03
Filing date: 1981-02-03
Publication date: 1982-08-06

Abstract

The flexible shaft coupling comprises first and second rotary hubs (5,5') securable by keys (8,8') to ends of driving (9) and driven (9') shafts, respectively. Central circular portions of abutting pairs of flexible, dished metal foils are secured to the hubs by bolts (7,7'). Cylindrical rims of the foils are secured to the opposite ends of a surrounding torque transmission sleeve (10) by further bolts. The foils of each pair are formed with obtuse scalene triangular slots (2,2') which incline in opposite directions and are tangential to the central circular portion of that foil. The slots of the respective foils overlap one another. Drive can be transmitted when the axes of the shafts are parallel but spaced from one another, are relatively inclined, and when they are axially relatively movable. The slotted formation of the foils allows high torque to be transmitted without significant torsional distortion.

Description

"Accouplement flexible Dour arbres"
La présente invention concerne un accouplement flexible utilisé pour accoupler correctement deux arbres tournants."Flexible coupling for trees"
The present invention relates to a flexible coupling used to correctly couple two rotating shafts.

I1 est généralement difficile de faire en sorte que les axes de deux arbres tournants soient correctement alignés au moyen d'accouplements du type fixe. Lorsque deux arbres nordi alignés accouplés fermement par un accouplement rigide sont entraînés, le palier de l'élément de support d'arbre ou une autre partie de la machine est soumis à des efforts excessifs. En outre, si on fait varier le couple appliqué à l'arbre, le défaut d'alignement des arbres fait apparaître des vibrations de ces derniers.Ces situations défavorables peuvent provoquer ---------- une rupture de certaines parties de machine, entraînant ainsi un arrêt du fonctionnement de la machine. I1 est donc souhaitable que deux arbres non alignés soient accouplés dans le prolongement l'un de l'autre au moyen d'accouplements flexibles, afin d'éviter que des efforts excessifs s'exercent sur certaines parties de la machine lorsque les arbres sont entraînés, afin de transmettre correctement le couple de l'arbre et afin de réduire les chocs et les vibrations dans les arbres. It is generally difficult to ensure that the axes of two rotating shafts are correctly aligned by means of couplings of the fixed type. When two aligned Nordi shafts firmly coupled by a rigid coupling are driven, the bearing of the shaft support member or another part of the machine is subjected to excessive forces. In addition, if the torque applied to the shaft is varied, the misalignment of the shafts reveals vibrations of the latter. These unfavorable situations can cause ---------- a rupture of certain parts. machine, thus causing the machine to stop operating. It is therefore desirable that two non-aligned shafts be coupled in the extension of each other by means of flexible couplings, in order to avoid excessive forces being exerted on certain parts of the machine when the shafts are driven. , in order to transmit the shaft torque correctly and to reduce shock and vibration in the trees.

Les accouplements flexibles pour arbres sont en fait largement utilisés pour accoupler directement deux arbres dans la fabrication des pompes, des générateurs, des moteurs, des ventilateurs, etc, et il existe divers types et classes de ces accouplements, comme par exemple le type à brides, le type à engrenages, le type à chaîne à rouleaux, le type à éléments flexibles en caoutchouc, le type à éléments flexibles en acier, etc. Chacun de ces types utilise un élément d'accouplement flexible qui présen- te une forme particulière et qui est réalisé en caoutchouc, en cuir, en résine plastique, ou sous la forme d'une chaîne à rouleaux, d'un ressort métallique, d'un engrenage, etc. Flexible shaft couplings are in fact widely used to directly couple two shafts in the manufacture of pumps, generators, motors, fans, etc., and there are various types and classes of these couplings, such as the flanged type , the gear type, the roller chain type, the rubber flexible element type, the steel flexible element type, etc. Each of these types uses a flexible coupling element which has a particular shape and which is made of rubber, leather, plastic resin, or in the form of a roller chain, a metal spring, d 'a gear, etc.

L'invention a pour but de réaliser un accouplement pour arbres qui diffère des accouplements appartenant aux types indiqués ci-dessus, et qui présente une structure sim ple, une bonne flexibilité et une longue durée de vie. The object of the invention is to produce a coupling for shafts which differs from couplings belonging to the types indicated above, and which has a simple structure, good flexibility and a long service life.

Ccnformément à l'invention, l'accouplement pour arbres est réalisé en découpant une feuille de métal flexible et élastique pour lui donner une forme circulaire, en dilatant la partie centrale de la feuille de métal circulaire, ce qui définit une partie circulaire concentrigue dont le diamètre intérieur est égal au diamètre extérieur du moyeu de l'accouplement destiné à entre accouplé à cette partie, en formant dans la partie circulaire concentrique un certain nombre de fentes triangulairce disposées tangen- tiellement et équidistantes, en formant dars une autre feuille de métal circulaire un certain nombre de fentes triangulaires disposées tangentiellement dans une direction opposée à celle des fentes triangulaires formées précédemment et en empilant de façon alternée les feuilles de métal dilatées. According to the invention, the coupling for shafts is carried out by cutting a flexible and elastic metal sheet to give it a circular shape, by expanding the central part of the circular metal sheet, which defines a concentrated circular part whose internal diameter is equal to the external diameter of the coupling hub intended to be coupled to this part, forming in the concentric circular part a number of triangular slots arranged tangentially and equidistant, forming in another circular sheet of metal a number of triangular slots arranged tangentially in a direction opposite to that of the triangular slots previously formed and by alternately stacking the expanded metal sheets.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mcde de réalisation, donné à titre non limitatif. La suite de la description se réfère aux dessins annexés sur lesquels
Les figures 1 et 2 sont des vues de face qui montrent l'élément d'accouplement d'arbres de l'invention;
La figure 3 est une coupe selon la ligne I-I de la figure 1;
La figure 4 est une vue de gauche de la structure de la figure 5, montrant partiellement la section des éléments flexibles;
La figure 5 est une coupe qui montre l'acccuple- ment pour arbres constitué au moyen des éléments flexibles de l'invention; et
Les figures 6 et 7 sont des représentations schématiques qui montrent des conditions d'entraînement, conformément à l'invention.The invention will be better understood on reading the description which follows of an embodiment, given without limitation. The following description refers to the accompanying drawings in which
Figures 1 and 2 are front views showing the shaft coupling element of the invention;
Figure 3 is a section along line II of Figure 1;
Figure 4 is a left view of the structure of Figure 5, partially showing the section of the flexible elements;
FIG. 5 is a section which shows the coupling for trees formed by means of the flexible elements of the invention; and
Figures 6 and 7 are schematic representations which show training conditions according to the invention.

On découpe une feuille de métal 1, flexible et élastique,pour lui donner une forme circulaire. Comme le montre la figure 1, on poinçonne la partie centrale de la feuille de métal circulaire et on la dilate. On forme dans la feuille de métal circulaire une partie circulaire concen trique dont le diamètre intérieur est égal au diamètre extérieur du moyeu 5 de l'accouplement destiné à être accouplé à la feuille de métal. On poinçonne un certain nombre de fentes triangulaires 2 dans la partie centrale de la feuille de métal dilatée de manière que les fentes soient disposées tangentiellement au diamètre intérieur de la partie circulaire concentrique. On fabrique en outre, comme le montre la figure 2, une autre feuille de métal circulaire dans laquelle les fentes triangulaires 2' sont disposées tangentiellement dans la direction opposée à celle des fentes mentionnées précédemment.On empile ensuite un grand nombre de fois une feuille de métal dilatée comportant les fentes dans une direction et l'autre feuille de métal dilatée comportant les fentes dans la direction opposée, et on munit l'empilage de feuilles de métal de trous de vis, 4, destiné être utilisés pour le montage et la transmission du couple de l'arbre. On introduit ensuite l'élément flexible représenté sur la figure 4 dans le moyeu 5 de l'accouplement représenté sur la figure 5, et on le fixe fermement au moyen d'un collier 6 et de vis 7. On soumet la partie 3 à un traitement thermique qui renforce encore sa résistance et sa flexibilité. La référence 9 sur les dessins désigne l'arbre d'entrat- nement et la référence 9' désigne l'arbre entraîné.Les références 8, 8' désignent les clavettes qui solidarisent les moyeux 5, 5' de l'accouplement et les arbres 9, 9', et les références 7, 7' désignent des vis. La référence 10 désigne le manchon qui relie l'arbre d'entraînement et l'arbre entraîne. A sheet of metal 1, flexible and elastic, is cut to give it a circular shape. As shown in Figure 1, the central part of the circular metal sheet is punched and expanded. A concentric circular part is formed in the circular metal sheet, the inside diameter of which is equal to the outside diameter of the hub 5 of the coupling intended to be coupled to the metal sheet. A number of triangular slots 2 are punched in the central part of the expanded metal sheet so that the slots are arranged tangentially to the inside diameter of the concentric circular part. In addition, as shown in FIG. 2, another circular sheet of metal is produced in which the triangular slots 2 ′ are arranged tangentially in the opposite direction to that of the slots mentioned above. A sheet of sheets is then stacked expanded metal having the slots in one direction and the other expanded metal sheet having the slots in the opposite direction, and the stack of metal sheets is provided with screw holes, 4, for use in mounting and transmission of the tree couple. The flexible element shown in FIG. 4 is then introduced into the hub 5 of the coupling shown in FIG. 5, and it is fixed firmly by means of a collar 6 and screws 7. The part 3 is subjected to a heat treatment which further strengthens its resistance and flexibility. The reference 9 in the drawings designates the drive shaft and the reference 9 'designates the driven shaft. The references 8, 8' designate the keys which join the hubs 5, 5 'of the coupling and the shafts 9, 9 ', and references 7, 7' denote screws. The reference 10 designates the sleeve which connects the drive shaft and the drive shaft.

Le dispositif de l'invention constitué par les éléments mentionnés ci-dessus, est utilisé en association avec deux arbres, comme le montre la figure 6. Les fentes 2, 2' des feuilles de métal empilées sont disposées tangentiellement par rapport au moyeu 5 de l'accouplement et la direction des fentes d'une feuille de métal est opposée à la direction des fentes de la feuille de métal suivante, comme le montre la figure 4, si bien qu'il n'y a aucune déformation de torsion dans les deux feuilles de métal, sous l'effet d'une simple traction tangentielle, même si le sens de rotation de l'arbre est inversé. On a ainsi le même effet que si les feuilles de métal ne comportaient pas de fentes.Ainsi, même s-i les feuilles de métal sont soumises à un couple, elles peuvent transmettre le couple correspondant à la résistance maximale de ces feuilles de métal, sans faire apparaître de déformations de torsion dans les feuilles de métal. Du fait que, comme le montrent les figures i et 2, la feuille de métal est dilatée dans sa partie centrale et comporte des fentes triangulaires, lorsque deux arbres sont disposés parallèlement l'un à l'autre en étant décalés, comme le montre la figure 6, ou lorsqu'ils se coupent sous un angle &commat;, comme le montre la figure 7, ou lorsqu'ils se déplacent mutuellement dans la direction des axes des arbres, les feuilles de métal dilatées peuvent accepter ces conditions, elles se déforment de manière flexible et elles transmettent le couple maximal de l'arbre. The device of the invention constituted by the elements mentioned above, is used in association with two shafts, as shown in FIG. 6. The slots 2, 2 ′ of the stacked metal sheets are arranged tangentially with respect to the hub 5 of the mating and direction of the slots of one metal sheet is opposite to the direction of the slots of the next metal sheet, as shown in Figure 4, so that there is no torsional deformation in the two sheets of metal, under the effect of a simple tangential pull, even if the direction of rotation of the shaft is reversed. This has the same effect as if the metal sheets did not have slots, so even if the metal sheets are subjected to a torque, they can transmit the torque corresponding to the maximum resistance of these metal sheets, without making appear torsional deformations in the metal sheets. Because, as shown in Figures i and 2, the metal sheet is expanded in its central part and has triangular slots, when two shafts are arranged parallel to each other being offset, as shown in the Figure 6, or when they cut at an angle &commat;, as shown in Figure 7, or when they move mutually in the direction of the axes of the trees, the expanded metal sheets can accept these conditions, they deform flexibly and they transmit the maximum torque of the shaft.

L'invention présente donc les avantages suivants en comparaison des accouplements de l'art antérieur
1. Du fait que la structure de l'accouplement flexible pour arbres correspondant à l'invention est très simple et facile à fabriquer, e temps nécessaire à l'assemblage ou au démontage est court et la mise en oeuvre du dispositif de l'invention n'offre aucune difficulté.The invention therefore has the following advantages compared to couplings of the prior art
1. Because the structure of the flexible coupling for shafts corresponding to the invention is very simple and easy to manufacture, the time required for assembly or disassembly is short and the implementation of the device of the invention offers no difficulty.

2. Du fait que l'accouplement de l'invention est capable de transmettre un couple élevé malgré ses faibles dimensions, les forces d'inertie qui se manifestent dans l'accouplement sont très faibles. 2. Because the coupling of the invention is capable of transmitting a high torque despite its small dimensions, the inertial forces which manifest themselves in the coupling are very low.

3. Du fait que la partie dilatée des feuilles de métal comporte les fentes , elle a une bonne flexibilité. 3. Because the expanded part of the metal sheets has the slots, it has good flexibility.

Même si deux arbres sont parallèles ou se coupent mutuel le ment sous un certain angle ou se déplacent dans la diréction de leur axe, ils ne sont pas soumis à une force excessive.Even if two trees are parallel or mutually intersect at a certain angle or move in the direction of their axis, they are not subjected to excessive force.

De plus, l'accouplement de l'invention a une bonne action d'amortissement des vibrations des arbres, grâce à quoi il peut fonctionner en silence et en douceur.In addition, the coupling of the invention has a good damping action on the vibrations of the shafts, thanks to which it can operate silently and smoothly.

4. Du fait que l'accouplement de l'invention est une structure qui transmet le couple non par une action de friction mais par une force de traction dans des feuilles de métal de structure simple, il n'y a aucune usure de frottement due à une friction sur du métal, aucune lubrification, comme par exemple par l'introduction de graisse, et aucune agglomération de poussière et de débris dans l'accouplement. 4. Because the coupling of the invention is a structure which transmits the torque not by a friction action but by a tensile force in metal sheets of simple structure, there is no friction wear due friction on metal, no lubrication, such as by introducing grease, and no agglomeration of dust and debris in the coupling.

5. Du fait de l'utilisation de feuilles de métal dans l'accouplement de l'invention, il n'y a aucun vieillissement d'éléments non métalliques, comme par exemple du caoutchouc, sous l'effet d'une longue utilisation, et il n'y a aucune usure par frottement due au frottement des éléments. L'accouplement de l'invention a donc une longue durée de vie. 5. Due to the use of metal sheets in the coupling of the invention, there is no aging of non-metallic elements, such as for example rubber, under the effect of long use, and there is no wear by friction due to the friction of the elements. The coupling of the invention therefore has a long service life.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. It goes without saying that many modifications can be made to the device described and shown, without departing from the scope of the invention.

Claims

RESELL I CATI ON

Flexible coupling for trees, characterized in that it comprises: a first flexible metal sheet obtained by cutting giving it a circular shape and by expanding its central part to give a curved annular shape, this first metal sheet comprising a certain number triangular slots arranged tangentially in its concentric circular part; this concentric circular part of the circular metal sheet having an inside diameter equal to the outside diameter of the coupling hub which is intended to be coupled to the metal sheet; a second sheet of metal having a number of triangular slots disposed tangentially in a direction opposite to that of the triangular slots of the first sheet of metal, the second sheet of metal and the first sheet of metal being juxtaposed alternately one gray number of times; and a hub, the coupling fixed to the metal sheets formed by the first and second metal sheets using for this fixing screw holes, in order to transmit the torque to the outer circumferential part of the metal sheets, the torque then being passed to a collar and bolt; and in that the central part of the metal sheets is subjected to a heat treatment to improve their resistance and their flexibility.