Поводково-рычажная муфта

 

Изобретение относится к машиностроению и, в частности, к муфтам тяговых приводов железнодорожного транспорта. Цель изобретения - повышение надежности муфты. Муфта содержит две полумуфты, торсионные валы 1, 2, поводки 3, установленные наклонно, рычаги 4, 5 и восемь шарнирных узлов. Шарнирные узлы состоят из опор и сайлент-блоков. При вращении зубчатого колеса на торсионный вал 1 через шарнирные узлы действует пара сил, которая через рычаги 4, жестко связанные с торсионным валом, передается через поводки 3 на рычаги 5, жестко связанные с торсионным валом 2 и далее через шарнирные узлы на ведомое колесо 13. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 16 О 3/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4610713/27-27 (22) 29.11.88 (46) 23.09.90. Бюл. N. 35 (71) Грузинский политехнический институт (72) Г.Г. Купрашвили, Н.В. Львов, Г.В. Маркозашвили, Х.Г, Усманов и С.А, Шленский (53) 621.825.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1449730, кл. F 16 О 3/60, 1987. (54) ПОВОДКОВО-РЫЧАЖНАЯ МУФТА (57) Изобретение относится к машинострое-. нию, в частности, к муфтам тяговых приводов железнодорожного транспорта. Цель

„„Я „„1594313 А1 изобретения — повышение надежности муфты. Муфта содержит две полумуфты, торсионные валы 1, 2, поводки 3, установленные наклонно, рычаги 4, 5 и восемь шарнирных узлов. Шарнирные узлы состоят из опор и сайлент-блоков. При вращении зубчатого колеса на торсионный вал 1 через шарнирные узлы действует пара сил, которая через рычаги 4, жестко связанные с торсионным валом, передается через поводки 3 на рычаги 5, жестко связанные с торсионным валом

2, и далее через шарнирные узлы на ведомое колесо 13. 7 ил.

1594313

Изобретение относится к машиностро- 5 через специальные отверстия в зубчатом ению, в частности к устройствам для пере- колесе тяговой передачи и ездовом колесе дачи вращающего момента и компенсации колесной пары будут выходить в пространотносительных перемещений звеньев в тя- ство между ними. говых приводах железнодорожного транс- 5 Муфта работает следующим образом.

При вращении зубчатого колеса 10

Цель изобретения — повышение надеж- (фиг. 2) на торсионный вал 1 через шарнирности муфты путем разработки новой схе- ные узлы 6 действует пара сил PL, равная мы расположения шарниров механизма. моменту Мз< на зубчатом колесе. Эта пара

На фиг. 1 показана муфта, вид сбоку; на 10 сил через рычаги 4; жестко связанные с торфиг. 2 — принципиальная схема муфты и сионным валом 1, передается черезповодки схема передачи вращающего момента от 3 на рычаги 5, жестко сопряженные с торсиэубчатого колеса тяговой передачи к веда- онным валом 2, При этом один из поводков мому колесу; на фиг. 3 — вид А на фиг. 1; на 3 работает на растяжение, а другой на сжафиг. 4 — вид Б на фиг. 1; на фиг, 5 — разрез 15 тие. Через шарнирные узлы 7 со стороны

В-Р на фиг. 1; на фиг. 6 — схема для опреде- торсионного вала 2 на ведомое колесо 13 ления углов закручивания сайлент-блоков колесной пары действует момент PL, препривертикальнойрэсцентровке(вертикаль- одолевающий момент Мс сил сопротивлено и взаимном смещении) центров ведущего ни и н а е эдо в о м колесе. П ос кол ь ку зубчатого колеса и ведомого колеса; на 20 плоскость вертикального силового взаимофиг. 7 — схема для определения углов эакру- действия между торсионными валами 1 и 2 чивания сайлент-блоков при горизонталь- лежит посередине их осей, то оба торсионной расцентровке (взаимном смещении ных вала скручиваются моментом гп =-Р(, где вдоль своих продольных осей) центров зуб- I — длина рычагов 4 и 5. Кроме того, рычаги чатого колеса и ведомого колеса. 25 4 на торсионные валы 1 и 2 в тяговом режиМуфта состоит иэ торсионных валов 1 и ме передают противонаправленные гори2, йоводков3, установленных наклонно, ры- зонтальные силы Тг„обусловленные часов 4 и 5, концевые части которых выходят наклоном поводков 3 и равные Ptg а(гориза пределы плоскости, размещенной посе- зонтальные составляющие усилий, дейстредине вертикальных плоскостей симмет- 30 вующих в поводках). Эти силы рии указанных торсионных валов, и восьми воспринимаются опорами 11 и 14 торсионшарнирных узлов 6 — 9. Каждый из шарнир- ных валов. Поскольку главным критерием ных узлов 6 состоит из установленной на срока службы муфты являются углы закручиобращенной к центру колесной пары торцо- вания резиновых втулок сайлент-блоков, то вой поверхности зубчатого колеса 10 опоры 35 отрицательное влияние этих относительно

11 и запрессованного в ее проушину сай- небольших по величине паразитных радилент-блока 12, который охватывает конец альных нагружений на долговечность обреторсионного вала 1 и образует с ним также эиненных шарниров механизма соединение с натягом. Каждый из шарнир- существенно меньше, чем положительное ных узлов 7 совмещает в себе связанную с 40 влияние в этом отношении сравнительно ведомым колесом 13 и установленную на значительного уменьшения углов закручивнешней его торцовой поверхности опору вания указанных упругих элементов, Тем

14, а также запрессованный в проушину по- более, что максимальные значения действуследней сайлент-блок 15, который охваты- ющих в условиях эксплуатации на резиновоет конец торсионного вала 2 и образует с 45 вые втулки сайлент-блоков шарнирных ним соединение с натягом. При этом опоры узлов муфты радиальных нагрузок, обуслов11 и 14 расположены противоположно. Каж- ленных тяговым моментом, и скручивающих дый из шарнирных узлов 8 содержит сай- моментов, вызванных перемещениями в лент-блоки 16 и 17, соединительную втулку приводе при колебаниях подрессоренной

18, упорные втулки 19, болт 20 и гайку 21, 50 части тележки, не совпадают. Так, наприСайлент-блоки 16 запрессованы в вилкооб- мер, при пуске и разгоне локомотива (т.е. .,разные проушины поводка 3, а сайлент- при движении со скоростью, не превышэюблок 17 — в проушину рычага 4. щей 20 км/ч) тяговый момент имеет значиСоединительная втулка 18 с сэйлент-блока- тельные величины, а затем с наращиванием ми 16 и 17 образует также соединение с 55 скорости движения резко уменьшается. Конатягом. Сайлент-блоки 16 и 17 в осевом лебания же подрессоренных масс локомонаправлении плотно зажаты при помощи тива, наоборот, при низких скоростях упорных втулок 19, болта 20 и гайки 21. движения имеют малые амплитуды, а с увеСтруктурные схемы шарнирных узлов 8 и 9 личением скорости движения их амплитуды идентичны, Предполагается, что рычаги 4 и оезко возрастают.

1594313

При расцентровке зубчатого колеса и ведомого колеса, обусловленной колебаниями подрессоренной части тележки, торсионные валы 1 и 2 смещаются относительно друг друга. Если величина расцентровки Z 5 перпендикулярна продольным осям торсионных валов, происходит параллельное их смещение. В случае попарно равных между собой угловых жесткостей при соосном скручивании резиновых втулок сайлент- 10 блоков 12 и 15 и обрезиненных шарнирных узлов 8 и 9 в применении к одинаковой длине рычагов 4 и 5 кинематическое состояние механизма в целом изменяется так, как это показано на фиг. 6. При этом благо- 15 даря одинаковым относительным перемещениям по. вертикали попарно шарнирных узлов 6, 8 и 7, 9 соблюдается соотношение (из соображений симметрии это соотношение является очевидным) 20

2 =(0+ 10.

Отсюда изменение углов наклона рычагов 4 и 5 относительно горизонтали и, следовательно, величина углов закручивания резиновых втулок сайлент-блоков 12 и 15 шарнирных узлов 6 и 7

0= —.

2 f.

Что касается значения углов закручивэния резиновых втулок сэйлент-блоков 16 и

17 в шарнирных узлах 8 и 9, образующих упругое последовательное соединение в линейном и угловом отношениях (в частносТи, при загружении их осевыми и радиальными силами, э также при повороте моментом в плоскости, перпендикулярной продольных осей), то оно, в случае равенства общей жесткости резиновых втулок двух сайлент-блоков 16 и жесткости резиновой втулки сайлент-блока 17 при соосном скручивании, составляет половину величины угла закручивания сайлент-блоков 12 и 15, т.е.

01 = —.

4Е

Если расцентровка центров зубчатого колеса и ведомого колеса совпадает с направлением продольных осей торсионных валов 1 и 2, то происходит перекос резиновых втулок сайлент-блоков 16 и 17 в шарнирных узлах 8 и 9, При этом очевидно, что значение угла перекоса резиновых втулок определяется не длиной поводка 3, а расстоянием по вертикали между шарнирными узлами 8 и 9, т.е, придание наклона поводкам 3 относительно вертикали не влияет на указанную величину.

Из двух рассмотренных взаимно перпендикулярных компонентов может быть получено перемещение зубчатого колеса относительно ведомого колеса в любом направлении в вертикальной плоскости.

При . изменении кинематического состояния муфты в результате смещения зубчатого колеса вдоль своей продольной оси на величину У (фиг. 7) происходит скручивание резиновых втулок сайлент-блоков 16 и

17 в шарнирных узлах 8 и 9. При этом имеет место соотношение а1 =а+ Ла.

Здесь в первом приближении (фиг. 7) а. a+Y а = -, а —

Следовательно, величина изменения угла наклона поводка относительно вертикали

a+Y à Y

Ла =а1 — а— (1 6 6 B силу ранее указанных кинематических особенностей шарнирных узлов 8 и 9 значение углов скручивания резиновых втулок сайлент-блоков 16 и 17 равно

Ла Y

2 26

Таким образом, придание наклона поводкам 3 относительно вертикали не влияет на укаэанные угловые перемещения упомянутых сайлент-блоков.

В результате изменения схемы взаиморасположения структурных элементов муфты обеспечивается значительное увеличение длины рычагов 4 и 5 и тем самым достигается уменьшение угловых перемещений в шарнирных механизмах.

Формула изобретения

Поводково-рычажная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, торсионные валы, размещенные в опорах, выполненных на обращенных одна к другой торцовых поверхностях полумуфт, рычаги, одним концом шарнирно связанные с опорами, и поводки. шарнирно связанные со свободными концами рычагов, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, оси крепления каждого рычага с опорами и с поводками расположены по обе стороны от плоскости, перпендикулярной осям рычагов и проходящей через середину поводка.

1594313

BudA

Фиг.5

1594313

М1

1б

М

19

21

4ьг.5

1594313

4Ь8. 7

Составитель И.Шестакова

Техред М,Моргентал Корректор А.Обручар

Редактор E.Ïàïï

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2819 Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5