Угловая зубчатая муфта для подвижных валов

1.   Назначение и область применения устройства

 см. ознакомительный  видеоролик по ссылке:   

                                                   https://www.youtube.com/watch?v=RTsmmMw5IeY

Защищенное патентом RU 2418211  техническое решение является механическим устройством, аналоги которого широко используются в различных силовых приводах машин и механизмов. Это усовершенство-ванная зубчатая муфта, обладающая рядом дополнительных преиму-ществ и новых свойств, отсутствующих или слабо выраженных в извест-ных конструкциях. Область применения неограниченна. Это любые кине-матические, в частности чисто шестеренчатые цепи, используемые в механических приводах. В отличие от существующих аналогов устрой-ство позволяет резко расширить возможности практического применения зубчатых муфт, особенно, в зонах сопряжения подвижных агрегатов.  Может применяться как оригинальный механизм, встраиваемый в конструкции любых машин, так и в виде отдельного блочного узла, изготавливаемого серийно.  ( Для удобства и сокращения описания здесь предлагается аббревиатура обозначения данной муфты, а именно:                                                                               «ЗМПВ», т.е. Зубчатая  Муфта для Подвижных  Валов ).

2.   Техническое описание существующих муфт-аналогов                                                       и сравнение их с предлагаемой ЗМПВ

   Как известно, в технике муфтами приводов называют устройства, сое-диняющие валы совместно работающих агрегатов и передающие необ-ходимый вращающий момент. Основное назначение муфт, как последо-вательных звеньев чисто механического привода – постоянное соедине-ние валов с непрерывной передачей вращения с ведущего вала на ведо-мый.  Муфты могут выполнять еще ряд дополнительных функций                ( например, ограничение чрезмерных нагрузок или автоматизация включения / выключения в зависимости от изменения параметров ).  Предлагаемое устройство относится с группе жестких нерасцепляемых подвижных зубчатых муфт, обладающих компенсационными свойствами                                                                 (см. нижеприведенную табличную классификацию)

  Важнейшая из задач муфты – компенсация взаимного расположения сопрягаемых валов,  снижающая побочные нагрузки на механический привод.  При отсутствии или неудовлетворительной компенсации про-исходит преждевременный  износ и разрушение многих элементов при-вода. По конструктивным, экономическим и технологическим сообра-жениям машины обычно собирают из отдельных узлов (агрегатов),  последовательно соединяемых муфтами. Чаще всего требуется соосное сопряжение валов. Однако, идеально точная осевая стыковка валов агрегатов вдоль одной прямой невозможна из-за следующих основных причин:                                                                    - наличия неизбежных допусков на точность изготовления муфт, самих агрегатов, так и опорных конструкций по них;                                                                                              - неустранимой погрешности измерений при выставке и монтаже;                                                         - установки агрегатов на деформируемом ( нежестком ) основании;                                                     - расцентровки валов в результате тепловых  деформаций корпусов агрегатов и сопрягаемых деталей при работе;                                                                                                - из-за упругих деформаций и износа тех же деталей под нагрузкой.   Теоретически можно добиться любой требуемой точности в стыковке валов, вплоть до применения жестких, идеально соосных муфт. Но, на практике это экономически нецелесообразно. Резко растет стоимость изготовления, ужесточаются требования к монтажу, условиям эксплуа-тации, ремонту и взаимозаменяемости узлов. Обычно, из всех возмож-ных видов смещений валов требуется компенсировать лишь их взаимный угловой перекос «δ» и радиальный сдвиг «а»:

В разной степени это и обеспечивают все компенсирующие муфты. Благодаря конструкции муфт достигается  работоспособность машины, как при постоянных, так и при переменных смещениях валов. Однако, даже при ничтожно малой несоосности, валы и опоры всегда нагружа-ются радиальными и осевыми силами, а также изгибающими моментами. Степень нагружения напрямую зависит от величины и вида расцентровки валов.  С ростом компенсируемых смещений влияние вредных усилий значительно прогрессирует и ресурс работы любой муфты резко падает.   При малых нагрузках могут использоваться компенсирующие муфты с упругими элементами. Это делается в быстроходных ступенях, например, в сопряжениях с электродвигателями ( упруго втулочно-пальцевые муфты типа МУВП. Пример исполнения см.ниже.) Однако, они недолговечны и неспособны обеспечить синхронное вращение валов, обладают малым диапазоном компенсации. При передаче же значительной мощности и в тяжелых условиях эксплуатации быстро выходят из строя, вследствие чего широко не применяются.  В таких режимах используются, как правило, только жесткие зубчатые муфты. Они служат дольше, непри-хотливы в обслуживании, более прочны и надежны.

Все компенсирующие муфты работают в очень малом диапазоне и, как правило, соединяют неподвижные валы. Т.е. валы, не совершают рабо-чих перемещений своих осей в существенных угловых и радиальных диапазонах. А предлагаемая ЗМПВ-муфта позволяет не только компен-сацию стыковки неподвижных валов, но и возможность существенного радиального или углового их сдвига для реализации рабочих движений.

2.1.           Радиальные компенсирующие муфты

   Радиальную компенсацию могут обеспечить муфты разной конструкции, но, в данном случае, интересны из них только зубчатые, как ближайшие аналоги ЗМПВ. В настоящее время для компенсации малых как радиальных, так и угловых смещений применяются зубчатые муфты типа МЗ и МЗП, выпускаемые серийно несколькими заводами. В России они изготавли-ваются на основании  устаревшего ГОСТ 5006-83  по схожим чертежам. Муфты находят достаточно широкое применение, как запчасти в ранее разработанном и установленном на различных предприятиях оборудовании, в том числе металлургическом шахтном и горнодобывающем. Зубчатые муфты обладают большой несущей способностью и надежностью из-за большого числа параллельно работающих зубьев, передающих вращающий момент. Муфты хорошо работают при значительных частотах вращения. Окружная скорость на зубьях достигает 25 м/с. Но, при вращении муфты происходит систематический износ боковых поверхностей зубьев и нару-шение условий их нормального зацепления. Вследствие наличия значитель-ных сил трения между зубьями, на валы действует циклический изгибающий момент в зависимости от диаметров валов и крутящего момента. Требуется постоянно следить за износом зубьев и состоянием резиновых уплотнений, препятствующих вытеканию смазки.  Угол компенсации не более 1..2 ⁰ при радиальном смещении на больших диаметрах не свыше 1 мм. В таких муф-тах принципиально невозможно обеспечить стабильность геометрии зубча-тых зацеплений. Обойма всегда «плавающего» типа и самоцентрируется  валами с постоянным неопределенным сдвигом точек контакта зубьев. Возникает прогрессирующий износ зубьев с дальнейшим неизбежным их разрушением. При наличии стабильного центрирования обоймы этого бы не происходило, и в условиях «штатного» зацепления зубья могли бы работать намного дольше. Предлагаемая ЗМПВ-муфта создает как раз такие условия с одновременным расширением диапазона смешения валов на любую вели-чину. Промежуточная обойма здесь не «плавающего» типа, а опирается на подшипниковые узлы, обеспечивая нормальные зубчатые зацепления.

Аналогом зубчатых муфт являются цепные, чаще двухрядные. Но они обладают меньшей нагрузочной способностью, плохо переносят реверсив-ные и резкие динамические нагрузки. Главной причиной их отказа является повышенный люфт, вызываемый изнашиванием звездочек и деталей цепи. Преимущество - простота изготовления и легкость монтажа.              

     Из жестких муфт можно обратить внимание еще на кулачково-диковые, состоящими из двух полумуфт и промежуточного диска с кулачками, распо-ложенными крестообразно и входящими в ответные пазы на полумуфтах:

Они способны работать при радиальном смещении валов до 0,04*d, где d- это диаметр вала. Недостатки муфты: плохая работа даже при малых перекосах; наличие центробежных сил, смещающих диск; увеличенные потери на трение; сложность постоянной смазки и пониженная надежность и шумность работы.                                                                                             Предлагаемая на базе патента муфта ЗМПВ в исполнении с параллель-ными валами снимает все проблемы в части их радиального смещения  и дает ряд дополнительных возможностей для применения. В ней ведущий и ведомый валы постоянно соединены посредством четырех цилиндрических зубчатых колес. Они расположены в кинематической цепи друг за другом и собраны в единый блок с помощью валов и подшипников, встроенных в разъемный корпусной блок.  Ниже показан сборочный чертеж реальной компоновки  радиальной зубчатой муфты, допускающий множество конструктивных вариаций и улучшений. ( Разработанная муфта позволяет не центрировать соединяемые валы в круговом диапазоне до 12 мм. Валы могут сме-щаться параллельно друг другу и вибрировать в процессе работы без изгибных нагрузок.  Муфта разработана для соединения валов от коробки передач к главной передаче вездехода ГАЗ-71.)

    В сравнении с обычными зубчатыми компенсирующими муфтами, предла-гаемая  ЗМПВ ( в исполнении с параллельными валами ) имеет следующий ряд основных технических и конструктивных преимуществ:                                      1.)  Может быть исполнена в тех же осевых габаритах и диаметрах присо-единяемых валов, что и типовые зубчатые муфты МЗ, МЗП.  Это позволит сразу же производить, рекламировать и без ограничений применять их взамен старых, вышедших из строя.                                                                      2.)   Появляются возможности более свободной компоновки агрегатов, в частности, ранее невозможное размещение их только с одной стороны муфты. Допустима установка агрегатов и друг над другом;  например, крепление электродвигателя на крышке сопрягаемого с ним редуктора с пол-ным исключением монтажной рамы. Агрегаты могут стыковаться с любым смещением по высоте или боковому сдвигу. В частности, можно поставить на прежние места агрегаты с другими присоединительными размерами, без компенсаторов и подгонки. Совершенно нет необходимости выставлять валы в строго заданное соосное или определенное параллельное поло-жение. Можно поставить их очень приблизительно, практически с любой точностью. На практике, вероятно - плюс-минус диаметр вала и грубее. Это очень легко, т.к. исключаются требования к высотным перепадам устано-вочных поверхностей: ЗМПВ сама осуществит требуемую ориентацию и скомпенсирует все сдвиги валов. В приводной цепи нужно выставить только агрегат, сопрягаемый с последующими узлами.  Очень просто, скажем в полевых условиях, сварить раму «на коленках» ( даже, без использования грубых средств измерения, вроде рулетки ) и независимо установить два агрегата. Причем, точно и надежно, с первого же раза, без всякой подгонки.  При новом проектировании, конструктора уже не обязаны компоновать агрегаты только в стандартном соосном положении, что позволит миними-зировать габариты привода, не заботясь о конкретном расположении его элементов. Снижаются требования к точности изготовления и монтажа.                    3.) Во многих комплектациях ЗМПВ возможна и легко осуществима стыковка разнотипных полумуфт, например, с разными диаметрами или типами концов валов:  цилиндрические, конические, шлицевые;  а также, с перемен-ным расстоянием меж валом и промежуточной обоймой; с разными исполне-ниями по передаточным числам. Полумуфты удобнее выпускать в виде мо-ноблочных двухступенчатых редукторов с полыми валами. Это упрощает их серийное производство, т.к. детали лучше унифицируются.                                                                                          4.) В специальных исполнениях с очень большим межосевым расстоянием валов допустимо применение в ЗМПВ-полумуфтах (вместо шестерен) приводных втулочно-роликовых или же зубчатых цепей, в том числе и многорядных. Это выполнимо как на одной, так и на обеих полумуфтах. При желании, можно использовать также поликлиновые ремни, причем, как в открытом, так и в закрытом варианте. Такие компоновки могут иметь ряд преимуществ, в частности, защиту от резких скачков момента за счет пробуксовки ремней и дешевизну изготовления.                                                 5.) Из-за значительного расширения компенсаторных возможностей, ЗМПВ может широко использоваться в составе схем с подвижными агрегатами. Стыкуемые узлы приобретают свойство неограниченной радиальной под-вижности. В процессе работы могут использоваться технологические пере-мещения параллельных валов по любой траектории и в любом, наперед заданном круговом диапазоне. Например, узлы могут непрерывно двигаться относительно друг-друга прямолинейно возвратно-поступательно, по окруж-ностям или любым другим кривым с возможностью остановки. Передача потока мощности при этом не прекращается и обеспечивается строго син-хронное вращение валов. Круговой диапазон может быть практически любым, в зависимости от амплитуды требуемых движений.                                                                           6.)  Исключается скольжение зубьев и устраняются циклические радиальные биения обоймы муфты вследствие централизации ее вращения. В типовых МЗ обойма «плавающего» типа, поскольку опирается только на сопрягаемые с ней венцы полумуфт. А, благодаря введению стабильных центров враще-ния с применением подшипников, ЗМПВ легко и без износа гасит значитель-ные вибрации, температурные, силовые деформации и прочие радиальные колебания. Этому способствуют внутренние свойства самоустановки муфты. В подобных условиях работы совершаются автоматические качания всех шестерен без ущерба для передачи основного потока мощности. Зубчатые зацепления работают только штатно. Это может быть незаметно для глаз, но очень полезно из-за полного устранения скольжения пятен контакта зубьев. Зубья, как им и положено в эвольвентном зацеплении, лишь перека-тываются друг по другу, чем устраняется прогрессирующий износ венцов. Следовательно, должен возрасти общий ресурс работы муфты и ее надеж-ность в целом.                                                                                                             7.)  Являясь двухступенчатым редуктором, ЗМПВ способна, наряду с ос-тальным, существенно трансформировать внутреннее передаточное число. За счет применения неравных зубчатых колес можно понизить или повысить фиксированное передаточное число в диапазоне, ориентировочно 1…10 ед.  «Задаром», вместе с компенсирующей муфтой получаем и промежуточный понижающий / повышающий редуктор. Это позволит, например, использо-вание муфты ЗМПВ в типовом соединении электродвигателя со стандарт-ным редуктором, скажем, вместо ременной или цепной передачи. При этом рост мощности привода значения не имеет, что небезразлично для ремней. Из-за увеличения передаточного числа можно применить более высоко-оборотный электродвигатель той же мощности, но уже меньших габаритов.  Можно легко обеспечить и разнонаправленное вращение входного и выход-ного валов применением шестерен внутреннего зацепления, а также, сни-зить шумность передачи путем использования косозубых или шевронных цилиндрических колес. В известных муфтах понятие изменения внутреннего передаточного числа отсутствовало, т.к. ранее просто не существовало конструкций, способных это обеспечить. А, ЗМПВ способна легко переда-вать момент как в соотношении 1:1, так и с трансформацией.                                                               8.) В типовых зубчатых муфтах  необходимо жесткое осевое крепление  каждой полумуфты к своему валу. В противном случае, в процессе враще-ния они либо утыкаются торцами, либо раздвигаются с разрушением рези-новых уплотнений и примыкающих крышек. В ЗМПВ это исключено. Она собирается в единый блок (в том числе вдоль оси), и потому, допустимо же-сткое крепление лишь на одном валу. Второй вал способен скользить на шлицах или шпонке, что дополнительно разгружает муфту и агрегаты от осевых усилий и вибраций.

2.2.   Угловые компенсирующие муфты

Чисто зубчатые муфты, компенсирующие значительные угловые отклонения валов до настоящего времени не использовались. Для подобных целей в ос-новном применяются шарнирные муфты, на базе которых сконструированы, в частности, карданные валы и автомобильные шариковые ШРУСы.                    В шарнирных муфтах ( см.ниже рис 83.) использован принцип шарнира Гука. Эти муфты служат для передачи вращающего момента между валами с  углами перекоса до 45 ⁰, изменяющимися в процессе работы. Обычно муфта состоит из двух однотипных полумуфт  в виде ступицы с вилкой и кресто-образной обоймы, соединяющей обе полумуфты с помощью пальцев. Шар-ниры и конструкция обоймы могут быть выполнены в разных вариантах.                                      

Крутящий момент передается парными шарнирами вилок при взаимо-действии с обоймой. Крестовина при несоосных валах циклически от-клоняется  в двух перпендикулярных плоскостях. Муфта обеспечивает угловое отклонение валов до 45о, но вращение их при этом не синхро-низировано. При стабильной угловой скорости ведущего вала, скорость ведомого неравномерна.  Возникают гармонические пульсации скорости, определяемые углом поворота вилки ведущей полумуфты и межосевым углом. Это генерирует изменение динамических нагрузок на детали муфты  и требует ограничения частоты вращения из-за попутного роста инерцион-ных сил. Росту угла отклонения препятствует типовая конструкция полумуфт и обоймы, не позволяющая дальнейшего его увеличения ввиду упора дву-рогих вилок друг в друга и ограничения в разворотах шарниров обоймы.

Шарнирная муфта стандартизирована в двух типах по ГОСТ 5147-97. Сдвоенная муфта, включающая крестовину со спаренной вилкой, обладает лучшей синхронизацией валов, т.к. вилки разворачиваются под прямым уг-лом друг к другу. В составе шарниров обычно применяют малогабаритные игольчатые подшипники с пластичной смазкой, требующих постоянного кон-троля и обслуживания. Шарнирные муфты выпускаются серийно, унифици-рованы по диаметрам присоединяемых валов, крутящим моментам и осе-вым габаритам. Широко применяются в различной приводной технике.   Пример исполнения шарнирной вилки автомобильного приводного вала на следующем фото:

                                                                                                                                            Другим аналогичным устройством являются шарниры равных угловых ско-ростей (ШРУСы), использующиеся обычно в трансмиссиях легковых и прочих транспортных машин. В частности переднем приводе большинства легковых автомобилей. В них нет вилок, которые заменены двумя сфери-ческими обоймами: внутренней и внешней. Передача усилия осуществляет-ся комплектом шариков, перекатывающимися по канавкам обеих обойм. ШРУСы допускают угловое отклонение валов до 15о и также смазываются  пластичной смазкой.  Обычно универсальной, типа ЛИТОЛ-24.  

   Помимо относительно малого угла отклонения, общим недостатком этих двух узлов является сложность поддержания постоянной смазки шарниров. Механизмы, как правило, работают в непростых атмосферных  условиях и вращаются со значительными скоростями, а жидкостная смазка, практи-чески, невозможна. Затруднено и исполнение в защищенном картере. В лучшем случае, узел закрывается гибким чехлом-«гармошкой». Центро-бежные силы вытесняют пластичную смазку из шарнира, а при разрыве резинового чехла ШРУСы загрязняются и быстро выходят из строя. Кроме того, полумуфты и того и другого механизма довольно сложно крепить на консольных валах агрегатов, т.к. доступ к торцу вала закрыт соединитель-ным шарниром. Разборка шарниров при рядовом монтаже нежелательна и не всегда возможна в «полевых условиях».                                                                                                                    Для кардинального устранения этих недостатков предлагается муфта ЗМПВ, исполненная в угловом варианте. В ней нет шарниров, за исключением стандартных подшипников качения, играющих вспомогательную роль. Конструкция базируется на конических шестернях, все детали технологичны и широко известны.

Показан вариант открытого исполнения, удобный для понимания кине-матики. На базе этой схемы создается узел для использования в силовых приводах. Устройство, как и в варианте с параллельными валами, передает вращение с одного вала на другой вал через промежуточную шарнирно установленную обойму.  Валы могут отклоняться от соосности на угол свыше прямого.  Как видно из рисунка,  до 112 градусов.

Примером практического использования может быть применение в приводе гребного судового винта. Особенно на малотоннажном флоте, типа катеров и моторных лодок. На последних, как правило, двигатель поворачивается относительно корпуса судна вместе с гребным винтом. С ростом мощности, габаритов и массы моторов это становится проблемой. Проще установить двигатель стационарно внутри корпуса судна, соединив его с гребным вин-том при помощи вала и предлагаемой зубчатой муфты. Тогда винт можно поворачивать рулевым рычагом (румпелем) влево/вправо на прямой угол. Это не всегда достижимо даже на легких моторных лодках. Не нужны киле-вые рули, роль которых с успехом выполнят гребные винты (см. рисунок ниже). Резко упрощается управление судном и улучшается его маневрен-ность.  Даже с ручным управлением мощным мотором. Решение применимо и для любых других судов, вплоть до глубоководных батискафов и подводных лодок.

На основе предложенной угловой муфты может изготавливаться универсальный приводной вал по типу приведенного чертежа:

Он обладает уникальными кинематическими характеристиками, на порядок превосходящими известный карданный вал. Может заменить любые валы, в том числе подвижные. А также цепные, ременные, шарнирные, шестеренча-тые и гидро-пневматические передачи. Особенно в приводах со сложными перемещениями исполнительных органов, характерных для коммунальных, сельскохозяйственных, различных технологических и прочих машин. Позво-ляет сдвиг ведомого и ведущего валов по нескольким координатам со мно-гими степенями свободы. Например, удобно использовать в специальной технике, скажем, приводах перемещения канала ствола стрелково-пушеч-ного или наведения ракетного оружия. Либо в робототехнике. Как известно, надежность и КПД механического привода всегда выше любых других, пре-образующих один вид энергии в другой. Существенно упрощаются конструк-ции механических приводов, реализующих любые пространственные сдвиги исполнительных органов. Можно передать чисто механическим способом вращение в любую точку пространства и под любым углом.                               ЗМПВ - полноценная муфта, т.к. монтируется исключительно на сопряга-емых вращающихся валах без связи с неподвижными звеньями. В исполне-нии с угловыми валами она резко отличается по внешнему виду, ибо несим-метрична. Тем не менее, в сравнении с шарнирными муфтами, такая ЗМПВ имеет ряд  неоспоримых технических и конструктивных преимуществ:          1). Диапазон углового смещения валов в сравнении с шарнирной муфтой мо-жет вырасти более, чем в трое. Угол между валами, отклоняемыми из поло-жения соосности, легко превышает прямой при полной непрерывности вра-щения. Это недоступно ни одной другой компенсирующей муфте. Аналогич-ные функции могут быть обеспечены только значительно более сложными многозвенными механизмами. Возникают уникальные возможности для про-ектирования нестандартных схем компоновки механических приводов.  Можно легко отступать от принципа ортогонального проектирования, стыкуя приводные узлы с любых сторон и позволяя им независимо двигаться в пространстве. Так, применение двух муфт, соединенных общим валом, даст ряд кинематических ресурсов, качественно несопоставимых с известным валом Кардана.  Входной и выходной валы подобной схемы могут находить-ся в пространстве абсолютно под любым углом друг к другу в том числе и разворачиваться прямо противоположно.                                                                                                                          2).  Устраняется недостаток, связанный с асинхронностью угловой скорости и циклическими нагрузками на ведомую полумуфту в сравнении с шарни-рами. Это обусловлено введением полноповоротного зубчатого зацепления, вместо шарнирного. При смене положения валов происходит автоматичес-кий сдвиг всех звеньев, порождаемый усилиями со стороны валов. При любой траектории сдвига валов оба водила  согласованно устанавливаются в однозначно-определенное положение путем поворота вокруг осей валов. Это никак не затрагивает ни одно зубчатое зацепление. Пульсации скорости и нагрузок на ведомой полумуфте полностью исчезают из-за полного устра-нения причины, их порождающей. Изменение скорости ведомого вала всег-да строго пропорционально входной скорости ведущего, в том числе и переменной.                                                                                                                      3). Возможна двухступенчатая трансформация передаточного числа за счет изменения диаметров шестерен, в том числе с созданием разнонаправлен-ного вращения сопрягаемых  валов. Это можно делать как на обоих, так и только на одной ступени. Можно создать и перенастраиваемую конструкцию, когда передаточное число будет трансформироваться несложной переста-новкой шестерен на обеих ступенях. Или просто перевернуть муфту, поме-няв местами входной вал с выходным. Понижающий редуктор станет муль-типликатором. Как вариант: можно развернуть лишь одну полумуфту. Можно муфту с исходно прямой передачей ( i=1) быстро превратить в редуктор и наоборот.                                                                                                                                   4). Муфта хорошо сбалансирована, т.к. исключены периодические пульса-ции скоростей валов за счет свойств новой обоймы, играющей роль проме-жуточного передаточного звена. Детали обоймы при любом положении ва-лов, уже не совершают никаких периодических возвратно-качающихся дви-жений. Отсутствие циклических колебаний снижает центробежные силы. На всех установившихся режимах детали обоймы либо неподвижны, либо сбалансировано вращаются. Снижаются требования к подшипникам.                                                                                                                      5).  Для оптимизации нагрузок, габаритов и прочих технических характерис-тик муфт, шестерни обоймы и полумуфт могут различаться конструктивной геометрией, рабочей линейной скоростью, количеством и наклоном зубьев, модулями, шириной венцов, типом зацепления, материалами, формой кор-пусов и т.д. Это будет способствовать равнопрочности составных частей муфты, снижению ее материалоемкости, росту ресурса подшипников, ремонтопригодности, унификации по исполнениям, взаимозаменяемости.          6).  За счет устранения вредных пиковых нагрузок, исключения дисбалансов должен увеличиться и полный ресурс работы в целом всей муфты. Нагрузки распределяются последовательно и однонаправлено на множество зубьев шестерен, а не на несколько зон шарниров, чаще вступающих в работу и ис-пытывающих знакопеременные нагрузки. При этом снизится вероятность от-каза или аварии; потребуется меньше усилий, квалификации и времени для техобслуживания. Кроме того, не надо постоянно контролировать и менять пластичную смазку: муфта можно залить жидким маслом. Это обеспечивает лучшую смазку и гарантированное охлаждение зубьев на больших оборотах.                                                                                                                   7).  ЗМПВ проста и технологична в изготовлении, т.к. состоит из широко из-вестных в технике и давно используемых деталей. Ее легко рассчитать           на прочность и проработать нужную геометрию.                                                                                                 8). Фактически, муфта – это аналог автомобильного ШРУСа или карданного вала со значительно расширенным потенциалом. Но осуществимо исполне-ние ее в геметично-закрытом варианте, как с пластичной, так и с жидкостной смазкой, в том числе централизованного типа. В этом случае, добавляются единый, либо два разборных или жестких несущих автономных картера, ох-ватывающих парные шестерни с парными манжетными сальниковыми уп-лотнениями на валу обоймы и у оснований валов. Картера-водила сделаны жесткими, что прочнее, надежнее и долговечнее резино-вых чехлов-«гармошек». Это актуально для различных вездеходов и спецтехники.                                                                                                                                       

Кроме того, возможна ЗМПВ для валов не только с параллельными, наклон-ными, пересекающимися, но и со скрещивающимися осями. Такие муфты могут разрабатываться индивидуально под заданные нестандартные движе-ния валов.  Практически в любом пространственном диапазоне.

 В ЗМПВ могут добавляться и использоваться некоторые новые качества, свойственные зубчатым зацеплениям. Например, эффект самоторможения и неинвертивности  вращения выходного вала введением червячного зацеп-ления. Не исключено создание муфты с одним входным и двумя выходными валами. Еще больше ньюансов и возможностей обеспечат встраиваемые в такие редукторы  дифференциально- планетарные механизмы, храповики или обгонные муфты, фрикционы, электромагнитные или предохранительно-разрушающиеся элементы.  

3.  Предлагаемое направление развития идеи

Главной целью предлагаемого технического решения является постановка ЗМПВ на серийное производство, в том числе организация рекламы и сбыта. Муфта должна изготавливаться в двух основных испол-нениях: для параллельных и угловых валов. По запросу потенциальных заказчиков ( покупателей ) ЗМПВ может в единичных и мелкосерийных вариантах производиться с произвольным расположением валов и обеспе-чением любого требуемого диапазона их перемещения. При этом должна достигаться максимальная унификация по покупным комплектующим и используемым деталям, за исключением, быть может, корпусов полумуфт.  В настоящее время в России несколько десятков предприятий производят муфты МЗ и МЗП. Изготовление крупных партий ведется, преимущественно под заказ. На рынке этот товар постоянно присутствует. Часть изготовите-лей работает за пределами России. Конкурентные преимущества ЗМПВ при активной рекламе позволят их широкое внедрение в горно-добывающей промышленности; шахтном оборудовании; машиностроении; станкостро-ении;  подъемно-транспортном оборудовании; авто и спец транспорте; судостроении; нефтедобывающем оборудовании; сельхоз машиностроении и во многих других отраслях. Подробный количественный анализ рынка потребителей и объем потенции-ального спроса не производился. Это одна из задач, требующая усилий и квалифицированных специалистов. В любом случае спрос на эту продукцию есть и рынок можно захватить, используя технические преимущества ЗМПВ. Счет будет идти, как минимум на сотни устройств в год.  Кроме того, учитывая более широкие возможности муфт, неизбежно появятся и новые потребители. Для них нужны будут такие устройства уже не как муфты, а как механизмы для реализации значитель-ных рабочих перемещений узлов.  Открывается масса скрытых направлений и способов применения устройства. Как следствие -модернизация и внед-рение известных механизмов, исполненных в неочевидных вариантах. Это может быть транспортное средство, способное посредством ЗМПВ-муфт поворачивать приводные колеса и катиться перпендикулярно своей про-дольной оси; гайковерты, способные заворачивать резьбы в ранее недо-ступных местах; подвижные шпиндели станков; узлы манипуляторов и робо-тизированных комплексов; измерительные устройства; специализированные угловые на-садки; валы отбора мощности транспортных машин и отклоняя-емых винтов вертолетов;  привода судовых винтов и рулей; технологическое оборудование; бытовая техника; технологический инструмент и т.д. и т.п.                           Все это будет способствовать постоянному росту спроса на ЗМПВ.                                                                            Эффективность бизнеса будет непрерывно возрастать по мере распро-странения информации и положительных результатах внедрения ЗМПВ. Возможна и поставка запчастей в виде сменных ( переналаживаемых ) деталей, а также, сервисный ремонт вышедших из строя ЗМПВ (по вине потребителя). Не исключено заключение постоянных договоров для не-прерывной комплектации прочих серийно-изготавливаемых машин.               Для изготовителя будет дополнительный информационно экономиический эффект, обусловленный постоянной технической рекламой и распростра-нением в России контактных данных. Возможно получение попутных зака-зов, связанных с разработкой и изготовлением нового оборудования.                    В дальнейшем, желательно преобразование Технических Условий пред-приятия на изготовление  в ГОСТ  РФ с еще большим расширением воз-можностей рекламы и объемов производства. Кроме того, Изготовитель может продавать ЧТД и прочую техническую документацию на ЗМПВ с правом сублицензионного произвоства под своим контролем.  Сбыт продукции возможен по всему миру. Риски и первоначальные вложения в проект минимальны.  При активном и грамотном продвижении работ он быстро выйдет на режим самоокупаемости.

***

Автор ищет базовое предприятие - инвестора, заинтересованного в организации серийного производства, рекламе и сбыте муфт.                                                                                                    Готов рассмотреть вариант полной уступки ( продажи патента).

В случае серьезной заинтересованности вопросы и предложения  прошу отправлять автору на  электронный адрес:   BLOKVAR@BK.RU                                                                                                   (  Допускается свободное копирование и распространение всех приведенных графических и текстовых метериалов, относящихся к патенту RU 2418211 ).                                                                                                            Разработка и применение устройств на базе патента–                                                только по согласованию с автором!