Упругое зубчатое колесо

 

УПРУГОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО, содержащее ступицу, венец, несущий последний и установленный с возможностью поворота относительно ступицы диск с отверстиями, щеки с отверстиями , охватывающие диск, центрирующие элементы в виде роликов, упругие элементы разной жесткости, взаимодействующие с диском .и щеками, о тличающееся тем, что, с целью ул5гчшения динамических свойств упругие элементы малой жесткости выполнены в виде колец с окнами, соответствующими отверстиями диска и щек, и установлены между торцами последних, а центрирующие элементы выполнены в виде сферических подашпников , размещенных в отверстиях диска с зазором так, что наружное кольцо каждого из подшипников сопряжено с поверхностью отверстия в наиболее .д удаленной от центра колеса точке. Э (Л ел со 00 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 F 16 Н 55 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3452215/25-28 (22), 23.03.82 (46) 07 . 12. 83. Бюл. 945 (72) Н.Я.Биндер (71) Производственное об ьединение Ворошиловградский тепловозостроительный завод им ° Октябрьской Рево,пщции (53) 621 ° 833.12 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР (г 286419, кл. 5 16 Я 55/14, 1971.

° (54) (57) УПРУГОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО, содержащее ступицу, венец, несущий последний и установленный с возможностью поворота относительно ступицы диск с отверстиями, щеки с отверс.,.ЯК» ЗЗЗ А тиями, охватывающие диск, центрирующие элементы в виде роликов, упругие элементы разной жесткости, взаимо" действующие с диском .и щеками, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения динамических свойств упругие элементы малой жесткости выполнены в виде колец с окнами, соответствующими отверстиями диска и щек, и установлены между торцами последних, а центрирующие элементы выполнены в виде сферических подшипников, размещенных в отверстиях диска с зазором так, что наружное кольцо каждого из подшипников сопряжено с поверхностью отверстия в наиболее удаленной от центра колеса точке. !9

1059333

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводе осей колесных пар рельсового подвижного состава. . И з вес тно упругое з убч атое колесо, содержащее ступицу, венец, несущий последний и установленный с воэможностью поворота относительно ступицы диск с отверстиями, щеки с отверстиями, охватывающие диск, центрирующие элементы в виде роликов, упругие 10 элементы разной жесткости, взаимодействующие с диском и щеками . В данной конструкции упругие элементы выполнены в виде резинометаллических блоков, причем упругие элементы ма- 35 лой жесткости установлены в отверстиях диска и щек, а упругие элементы большей жесткости — в отверстиях щек (1) .

Недостатком известной конструкции 2р являются низкие динамические свойства, обусловленные неравномерным нагружени ем резинометаллических блоков, а также их большой жесткостью, поскольку резиновые втулки блоков работают на радиальное сжатие.

Цель изобретения .— улучшение динамических свойств колеса.

Указанная цель достигается тем, что в упругом зубчатом колесе, содержащем ступицу, венец, несущий последний и установленный с возможностью поворота относительно ступицы диск с отверстиями, щеки с отверстиями, охватывающие диск, центрирующие элементы в виде роликов, упругие элементы разной жесткости, взаимодействующие с диском и щеками, упругие элементы малой .жесткости выполнены в виде колец с окнами, соответствующими отверстиям диска и щек, и установ- 4О лены между торцами послеДних, а центрирующие элементы выполнены в вид е сф ерич ески х и одшип ни к ов, р азмещенных в отверстиях диска с зазор так, что наружное кольцо каждого 45 из подшипников сопряжено с поверхностью отверстия в наиболее удаленной от центра колеса точке.

На фиг. 1 изображено колесо, радиальное сечение; на фиг. 2 — разрез

A — А на фиг. 1; на фиг. 3 — колесо с использованием в качестве центрирующих элементов сферических подшипников, радиальное сечение; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 3. 55

Упругое зубчатое колесо состоит из ступицы 1, венца 2, диска 3 с отверстиями 4, несущего венец 2, щек

5 и б с отверстиями 7, центрирующих элементов в виде роликов 8, упругих 60 элементов 9 большой жесткости, выполненных э виде резинометаллических блоков, и упругих элементов малой жесткости, выполненных в виде колец

10 с окнами 11, соотэетсвующими отверстиями 4 и 7 диска и щек. Кольца

10 установлены между торцами диска 3 и щек 5 и б. Упругие элементы 9 большой жесткости установлены без зазора в отверстиях 7 щек 5 и б. В качестве центрирующих элементов возможно использование сферических подшипников

12, смонтирбванных в средней части осей 13, несущих резинометаллические блоки упругих элементов 9. Наружное кольцо каждого подшипника 12 установлено в соответствующем отверстии 4 диска 3 с зазором и сопрягается с поверхно"тью этого отверстия в наиболее удаленной от центра колеса точке 14. Диаметр отверстий 4 в диске 3 больше наружного диаметра осей

13, несущих основные упругие элементы 9.

Упругое зубчатое колесо работает следующим образом.

При приложении к колесу крутящего момента, поворачивается венец 2 и через кольцо 10 передает усилие на щеки 5 и б до тех пор, пока средняя часть каждой оси 13 не с прикоснется с поверхностью соответствующего отверстия 4 в диске 3 венца 2. При этом кольца 10 работают на сдвиг, а линейная величина перемещения ступицы

1 колеса на радиусе расположения 13 не превышает допустимого значения деформации сдвига материала колец 10 (обеспечивается соотношением диаметров отверстий 4 в диске 3 и осей 13) .

После соприкосновения осей 13 с поверхностями отверстий 4 диска 3, дальнейшая передача крутящего момента ведется через оси 13, упругие элементы 9 большой жесткости, щеки

5 и 6 и ступицу 1. Так как жесткость рези нометаллических втулок упругих элементов 9 на радиальное. сжатие нам-! ного больше жесткости на сдвиг материала колец 10, то работа последних блокируется. Кольца-10, таким образом, работают в пределах допустимых по прочности материала деформаций, что повышает общую надежность колеса и снижает суммарную угловую жесткость упругой системы. Наличие реэинометаллических втулок на концах осей обеспечивает их равномерное :нагружение— и смягчает интенсивность соприкосновения осей 13 с поверхностями отверстий 4 в диске 3.

Применение в качестве центрирующих элементов сферических подшипников 12 позволяет исключить жесткую центровку венца 2 относительно ступицы 1 и выполнить венец 2 плавающим, что обеспечивает более равномерное нагружение упругих элементов и улучшает динамические свойства колеса

Улучшение динамических качеств колеса достигается также за счет обеспечения нелинейности его упругой

1059333

А-А б-б

Фиг.Я

Фиг. 4

Составитель A.Ãåðàñèìîâ

Редактор Г.Киселева Техред И.Тепер Корректор Л.Патай

Заказ 9801/41 Тираж 925 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская.наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 характеристики, которая более полога при работе на сдвиг материала колеса и более крутая при включении в работу резинометаллических блоков упругих элементов,подвергакицихся радиальному сжатию.