Поводково-рычажная муфта тягового привода рельсового транспортного средства

 

Изобретение относится к машиностроению . Цель изобретения - повышение надежности муфты. Муфтз, содержащая валы 1, 2, наклонные поводки 3, полые торсионные валы 4,5, рычаги 6, 7 и упругие шарнирные узлы 8-13, снабжена полыми торсионными валами 4, 5, охватывающими валы 1, 2 с зазорами и сопряженными с ними с помощью упругих шарнирных узлов 12, 13. Это обусловливает образование дополнительной упругой ступени, последовательно соединенной в угловом отношении с упругой ступенью, образованной шарнирными узлами 8, 9, что при вертикальных расцентровках большого зубчатого колеса и ездового колеса в два раза уменьшает относительные угловые деформации лимитирую щих в этом отношении упругих шарнирных узлов муфты. 7 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 16 0 3/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4781020/27 (22) 11.01.90 (46) 23.11.91. Бюл. М 43 (71) Грузинский политехнический институт (72) Г.Г.Купрашвили, Н.В.Львов и З,M.Нацвлишвили (53) 621.825 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

t4 1594313, кл. Е 16 0 3/60, 1988. (54) ПО9ОДКОВО-РЫЧАЖНАЯ МУФТА ТЯГОВОГО ПРИВОДА РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения — повышение надежности муфты. Муфта, содержащая валы

„„Я „„1693289 Al

1, 2, наклонные поводки 3, полые торсионные валы 4, 5, рычаги 6, 7 и упругие шарнирные узлы 8-13, снабжена полыми торсионными валами 4, 5, охватывающими валы 1, 2 с зазорами и сопряженными с ними с помощью упругих шарнирных узлов

12, 13. Это обусловливает образование дополнительной упругой ступени, последовательно соединенной в угловом отношении с упругой ступенью, образованной шарнирными узлами 8, 9, что при вертикальных расцентровках большого зубчато о колеса и ездового колеса в два раза уменьшает относительные угловые деформации лимитирующих в этом отношении упругих шарнирных узлов муфты. 7 ил., 1 тарл.

1693289

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи крутящего момента и компенсации относительных перемещений звеньев в тяговых приводах железнодорожного транспорта.

Цель изобретения — повышение надежности муфты путем разработки новой схемы компоновки механизма, позволяющей в два раза улучшить условия работы лимитирующих в этом о ношении его резиновых элементов.

На фиг.1 показана муфта, вид сбоку; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг.l; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.1; на фиг,5 — разрез Г-Г на фиг,2; на фиг.б — разрез

Д-Д на фиг,2: на фиг.7 — схема передачи вращающего момента от зубчатого колеса (ведущего звана) тяговой передачи к ездовому колесу (ведомому звену) колесной пары.

Муфга сосТо Т 3 samoa 1 и 2, поводков

3, установленных наклонно, полых торсионных валов 4 и 5, охватывающих соответственно валы 1 и 2, выполненных заодно с упомянутыми торсионными валами рычагов

6 и 7, концевые части которых выходят эа пределы плоскости, размещенной посредиче вертикальных плоскостей симметрии указан :ых валов, и двенадцати шарнирных узлов 8-13. Каждый э шарнирных узлов 8 состоит из установленной на обращенной к центру колесной пары торцовой поверхности зубчатого колеса, не показано) опоры 14 и =-апрессованного в ес проушину сайлентблока 15, который охватывает конец вала 1 и образует с ним также соединение с натягом, Каждый из шарнирных узлов 9 совме.цает в себе связанную с ездовым (ведомым) колесом (не показано) и установленную на внешней его торцовой поверхности опору

16, а также запрессованный в проушину госледней сайпент-блок 17, который охватывает конец торсионного вала 2 и образует. ним, в свело очередь, соединение с натягом.

При этом опоры 14 и 16 расположены противоположно. Каждый из шарнирных узлов

10 содержит сайлент-блоки 18 и 19, соединительную втулку 20, упорные втулки 21, болт 22 и гайку 23. Сайлент-блоки 18 запрессованы в вилкообразные проушины поводка 3, а сайлент-блок 19 — в проушину рычага

6, Соединительная втулка 20 с сайлент-бло-, ками 18 и 19 образуют также соединение с натягом. Сайлент-блоки 18 и 19 в осевом направлении плотно зажаты при помощи упорных втулок 21, болта 22 и гайки 23, Притом структурные схемы шарнирных узлов 10 и 11 идентичны. Каждый из сайлентблоков 15 и 17 совмещает в себе внутоеннюю аамировочную втулку 24, рези50 кручивания резиновых втулок сайлент-блоков, то отрицательное влияние этих относительно небольших по величине паразитных радиальных ".àãðóæåèèé на долговечность обрезиненных шарниров механизма существенно меньше, чем положительное влияние в этом отношении сравнительно значительного уменьшения углов закручивания указанных упругих элементов (придание наклона поводкам 3 позволяет иметь наибольшую длину рычагов 6 и 7 и

35 новую втулку 25 и наружную армировочную втулку 26. Схемы компоновки шарнирных узлов 12 и 13 одинаковы. Каждый иэ них содержит сайлент-блок, состоящий из внутренней армировочной втулки 27, резиновой втулки 28 и наружной армировочной втулки

29. Предполагается, что рычаги 6 и 7 через специальные отверстия в зубчатом колесе тяговой передачи и ездовом колесе колесной пары будут выходить в пространство между ними.

Муфта работает следующим образом (фиг.7), При вращении зубчатого колеса íà вал

1 через опоры 14 и шарнирные узлы 8 передается момент, равный момен у М на зубчатом колесе. Этот момент от вала 1 через шарнирные узлы 12 передается торсионному валу 4 в виде пары сил PL. Эта пара сил через рычаги 6, жестко связанные с торсионным валом 4, воспринимается через поводки 3 рычагами 7. жестко сопряженными с торсионным валом 5. При этом один иэ поводков 3 работает на растя>кение, а другой — на сжатие. Через торсионный вал 5, шарнирные узлы 13, вал 2 и опоры 16 на ездовое колесо колесной пары действует момент Р1, преодолевающий момент IVlc сил сопротивлений на ездовом колесе, Гlоскольку плоскость вертикального силового взаимодействия между торсионными валами 4 и

5 ле кит посередине их осей, то оба торсионных вала будут скручиваться моментом гпк =- Pl, где l — длина рычагов 6 и 7. Кроме того, рычаги 6 и 7 на торсионные валы 5 и 4 в тяговом режиме передают противонаправленные горизонтальные силы Тр, обусловленные наклоном поводков 3 и равные

Р х tg a (горизонтальные составляющие усилий, действующих в поводках). Эти силы воспринимаются шарнирными узлами 12 и

13, которые через валы 1 и 2 их в виде горизонтальных противонаправленных сил соответствующих величин передают на шарнирные узлы 8 v: 9, а последние — через опоры 14 и 16 соответственно на зубчатое колесо и на ездовое колесо.

Поскольку главным критерием срока службы муфты являются величины углов за1693289 их продольной оси), то îíî в случае равен- 55 ствэ общей жесткости резиновых втулок двух сайлен",-блоков 18 и жесткости резиновой втулки сэйлент-блока 19 при соосном скручивании, а также при одинаковой жесткости резиновых втулок сопряжения торситем самым предоставляется возможность максимально уменьшить величины углов закручивания резиновых элементов сайлентблоков механизма при вертикальных расцентровках осей зубчатого колеса и ездового колеса, наклон поводков относительно вертикали на величины узлов закручивания упругих элементов сайлентблоков муфты при изменении кинематического состояния данного механизма в результате взаимных смещений ездового колеса колесной пары и зубчатого колеса вдоль продольных осей, как уже известно, не влияет), При расцентровке зубчатого колеса и ездового колеса колесной пары, обусловленной колебаниями подрессоренной части тележки, как торсионные валы 4 и 5, так и валы 1 и 2 смещаются относительно друг друга. Если величина рэсцентровки z nepпендикулярна продольным осям указанных валов, то происходит параллельное их вертикальное смещение, В силу того, что длины рычагов 6 и 7 одинаковы, плоскость вертикального силового взаимодействия между торсионными валами 4 и 5 (как и между валами 1. и 2) лежит посредине их осей, вертикальное перемещение конца каждого рычага в результате их угловых поворотов вокруг продольных осей валов 1 и 2, сопутствующих рассматриваемой расцентровке благодаря подвижным сопряжениям торсионных валов 4 и 5 с валами 1 и 2 и рычагов

6, 7 с поводками 3, составляет 1/2z. Следовательно, изменение углов наклона рычагов

6 и 7 составляет

0=

2 Z

) 2I

Что касается значения углов закручивания резиновых втулок сайлент-блоков сопряжений каждого поводка с рычагами, сайлентблоксв сопряжений каждого торсионного вала и сайлент-блоков сопряжений каждого вала с его опорами, то поскольку, с одной стороны, сайлент-блоки 18 и 19 между собой, а, с другой стороны, сайлент-блоки сопряжений торсионного вала с валом и последнего с опорой между собой образуют упругие последовательные соединения в линейном и угловом отношениях (в частности, при загружении их осевыми и радиальными силами, а также при повороте моментом в плоскости, перпендикулярной

50 онного вала с валом и г1оследнего -. опорои при том же виде их деформации. состэвляег

О

01 = — =

2 4I

Если расцентровка цегпров зубча,o;o колеса и ведомого колеса совпадг=. с; вправлением продольнь.х осей iopñèoíí .Ix валов 4 и 5, то происходит перскос ге"..иновых втулок сэйлент-блоков 18 и 19 в шарнирных узлах 10 и 11. При этом видно, чго значение угла перекоса резиновых втугок определяется не длиной поводка 3, г оэсстоянием по вертикали между шарнирным. узлами 8 и 9. Т,е, придание наклона поводкам 3 относительно вертикали не влияет и на указанную величину.

Из двух рассмотренных взаимно пеопендикулярных компонентов может быть получено перемещение зубчато о колеса оТносительно ведомого колеса в любом направлении в вертикальной плоскости, Результаты соответствующих расчетов для известной и предлагаемой муфт, проведенных в сопоставимых условиях (в обоих случаях I = 350 мм. z = 40 мм), сведены в таблицу, Результаты. приведенные в таблице, с точки зрения главного критерия динамического совершенства муфт подтверждают явное преимущество предлагаемого механизма, в частности, углы закручивания лик1итирующих в отношении срока службы резиновых в-.улок уменьшаются в два раза.

Оормулэ и=-oope;e;,ия

Поводково-рычажная му T тягового привода рельсового тргнспорт:"(o! о средства, содержащая ва,ы. размегценные в or,орах, закрепленных на обращенной к центру колесной пэры торцовой поверхности зубчатого колеса тяговой передачи и на внешней торцовой поверхности ездового колеса и расположенных при эт м противоположно, установленные наклонно поводки, расположенные встречно и выходящие через специальные отверстия в зубчатом и ездовом колесах в пространство между ними связующие рычаги, концевые части которых выходят за пределы плоскости, проходящей посередине вертикальных плоскостей симметрии указанных валов, а также сайлентблоки, установленные в сопряжении валов с опорами и рычагов с поводками, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности муфты, она снабжена полыми торсионными валами. охватывающими размещенные в опорах валы с зазорами, расположенными между указанными опорами и сопряженными концами с упомянутыми валами посредством сайлент-блоков.

1693289

Углы закручивания резиновых втулок муфты, выбранной в качестве прототипа всех шарнирных узлов предлагаемой муфты

Значение> рад

Формула

> формула Значение, рад Формула Значение, рад

0,0286

0,0286

0 41

<6 -у шарнирных узлов сопряжений торсионных валов с опорами

Q = — - - 0 0571

21

> шарнирных узлов сопряжений поводка с рычагами

Z (41

22

1693289

Фиг. 7

Составитель А, Морозов

Редактор М. Янкович Техред M.Mîðråíòàë Корректор Т. Колб

Заказ 4063 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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