Упругий вал

 

Сущность изобретения: упругий вал содержит карданную передачу, ограничитель и упругую муфту. Карданная передача содержит два карданных шарнира, соединенных друг с другом промежуточным валом. Ограничитель выполнен в виде двух коаксиально расположенных ступиц и пальца. Ступицы установлены с возможностью ограниченного поворота друг относительно друга. Палец неподвижно установлен в отверстиях охватывающей ступицы. Палец установлен с возможностью перемещений в пазах охватываемой ступицы. Упругая муфта содержит две полумуфты с центрирующими поверхностями и упругий элемент в виде выпуклой тороидальной оболочки. Охватывающая ступица неподвижно соединена с карданной передачей и с внутренней полумуфтой . Охватывае-мая ступица неподвижно соединена с внешней полумуфтой. Между центрирующими поверхностями поч лумуфт расположены подшипники качения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ф (я)5 F 16 0 3/16, 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

{ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4819070/27 (22) 07.03.90

f (46) 15.01.93. Бюл. N- 2 (71) Людиновский тепловозостроительный завод (72) А.M.Õîòååâà, В.В.Лускатов и Л.П.Хотеенкова (56) Авторское свидетельство СССР

N.454378, кл. F 16 0 3/26, 1972.

Палкин А,П. Дизельные поезда, Устройство, эксплуатация, ремонт и устранение неисправностей. М.: Транспорт, 1970, с, 124, рис, 28, 92. (54) УПРУГИЙ ВАЛ (57) Сущность изобретения: упругий вал содержит карданную передачу; ограничитель и упругую муфту, Карданная передача содержит два карданных шарнира, соединенИзобретение относится к общему машиностроению и касается соединительных устройств для передачи крутящего момента от двигателя к приводимым им агрегатам в силовых установках тепловозов и других транспортных машин, где требуется установить механизмы относительно друг друга на значительном расстоянии, компенсировать большие величины несоосности и перекосы осей соединяемых упругим валом машин с минимальными нагрузками на подшипниковые узлы и обеспечить низкий уровень динамических нагрузок oT:êðóòèëüíûõ колебаний. В приводе, где пусковой момент во много раз превышает момент длительного режима и требуется обеспечить подбор муфты упругогд вала по моменту длительного режима для сокращения ее габаритов, упругий вал имеет устройство. позволяю„„.Я2„„1788357 А1 ных друг с другом промежуточным валом. -Ограничитель выполнен в виде двух коакси- ально расположенных ступиц и пальца. Ступицы установлены с возможностью ограниченного поворота друг относйт6льно друга. Палец неподвижно установлен в отверстиях охватывающей ступицы. Палец установлен с возможностью перемещеййя в " пазах охватываемой ступицы. Упругая муфта содержит две полумуфты с центрирующими поверхностями и упругий элемент в виде выпуклой тороидальной оболочки. Охваты-- . вающая ступица неподвижно соединена с карданной передачей и с внутренней полумуфтой. Охватываамая ступица неподвиж- но соединена с внешней полумуфтой, Между центрирующими поверхностями по- лумуфт расположены подшипники качеййя.

1 з.и. ф-лы, 4 ил. щее выключить оболочку муфты из работы: при превышении расчетного момента;

Известны упругие валы для передачи крутящих моментов, например, в тяговых приводах рельсового городского транспорта, состоящие из двух упругих муфт, полумуфты которых сцентрированы упругими резиновыми втулками, причем муфты соединены между собой фланцевым промежуточным валом, или к главной передаче ведущего моста автомобиля ВА3 2101. Он содержит промежуточный вал с упругой опорой. Один его конец оканчивается шлицами и соединен со шлицевой втулкой упругой муфтой, второй — вилкой карданного шарнира, соединенной крестовиной с вилкой карданного вала.

Привод от дизеля к гидропередаче дизель-поездов имеет карданную передачу, 1788357 соединенную с упругой муфтой. Карданная передача содержит два карданных асинхронных шарнира, соединенных между собой промежуточным валом, имеющим осевой компенсатор — шлицевое соединительное устройство, Каждый карданный шарнир содержит две вилки, соединенные друг с другом посредством крестовин.

Упругая муфта содер>кит две сцентрированные посредством антифрикционных колец и плит полумуфты, каждая из которых имеет выступы, между которыми расположены упругие шары, при этом одна из полумуфт (внутренняя) соединена неподвижно с фланцевой вилкой карданного шарнира.

Другая полумуфта соединена неподвижно с фланцем дизеля и лишена антифрикционными кольцами с боковыми плитами возможности осевого перемещения относительно внутренней полумуфты, но имеет возможность поворота вокруг продальной оси за счет деформации упругих шаров. Известный объект обеспечивает компенсацию угловых и радиальных смещений соединяемых валов за счет подвижных соединений звеньев каждого из кардэнных

lJJ8pllMpoB, а также обеспечивает компенсацию осевых смещений за счет шлицевого устройства промежуточного вала. При этом известный объект за счет деформации упругих элементов в направлении передачи крутя щего момента обеспечивает демпфирование ударных нагрузок, вибрации и крутильных колебаний.

Прототипу и приведенным аналогам присущ ряд основных недостатков: удорожается применение его в приво де, где отношение крутящего момента при пуске к моменту длительного режима составляет порядка три и более раз из-за увеличенных габаритов упругого элемента муфт, рассчитываемых в этом случае по пусковому моменту; снижается надежность иэ-за наличия в цепи передачи крутящего момента трущихся поверхностей муфты (антифрикционные кольца и плиты); ограниченная малыми величинами возможность скомпенсировать несоосность и перекос осей соединяемых валов из-за малой угловой и радиальной деформации центрирующего устройства и отсутствия карданных шарниров, Цель изобретения — повысить надежность и уменьшить габариты путем предохранения упругого элемента от перегрузок при воздействии пускового крутящего момента, Для достижения поставленной цели упругий вал снабжен ограничителем. расположенным между карданной передачей и упругой муфтой. Ее полумуфты сцентрировэны между собой подшипниками качения, а рабочий элемент муфты выполнен в виде тороидальной оболочки, На фиг.1 показан упругий вал с устройством ограничения передачи крутящего мо мент; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг,З вЂ” устройство, вариант; на фиг. 4—

"0 разрез Б-Б на фиг.3.

Упругий вал содержит карданную передачу, соединенную двумя упругими муфта-ми 1; Карданная передача имеет два жестких асинхронных карданных шарнира, 15 соедйненных друг с другом промежуточным в виде жесткой трубы валом 11. Каждый карданный шарнир содержит две вилки— внешнкио 8 и внутреннюю 10, соединенные друг с другом посредством крестовин 9, 20 Каждая упругая муфта I содержит две сцентрировэнные между собой по поверхностям "Б" и "В" посредством подшипников качения 4, полумуфты, имеющие возможность взаимного перемещения вокруг про25 дольной оси и вдоль нее. Каждая из полумуфт содержит цельный наружный фланец 3 или 15 и разрезной внутренний фланец 2. С помощью болтов 6 бортовая часть оболочки 7 закрепляется в полумуфтах пу30 тем ее сжатия. Внутренние кольца подшипников в осевом направлении стопорятся пружинными кольцами 5. Наружные — устанавливаются с зазором по поверхности "В" для возможного их взаимного осевого перемещения, B муфте предусмотрен монтажный зазор Дъ2Е. Он выбирается за счет осевого перемещения поверхности "В" по наружным кольцам подшипников 4 и осевой деформации торообразной оболочки 7, 40 Предохранительное устройство содержит две коаксиально расположенные охватывающую ступицу 14 и охватывающую удлиненную ступицу фланца 3 полумуфты, установленные относительно друг друга с

45 возможностью ограниченного поворота вокруг продольной оси и радиально расположенного пальца 12 с элементом крепления 13. Охватывающая ступица 14 выполнена с парой соосных диаметрально

50 противоположных сквозных отверстий, ось которых расположена перпендикулярно продольной оси ступицы. Охватываемая ступица выполнена с парой диаметрально противополо>кных и расположенных в ради55 альной плоскости сквозных пазов "Ж" с лобовыми "Г и боковыми поверхностями.

Палец 12 неподвижно закреплен в соосных отверстиях охватывающей ступицы 14 и имеет воэможность перемещения в пазах

1788357

"Ж" охватываемой ступицы до контакта с лобовой поверхностью Т".

Угол поворота пальца от среднего положения Н до крайнего выполнен равным углу деформации оболочки от воздействия расчетного установившегося крутящего момента. Охватывающая ступица неподвижно соединена с фланцем 8 карданной передачи и фланцем 15 внутренней полумуфты. Охватываемая ступица неподвижно соединена фланцами 2,3 внешней полумуфты упругой муфты.

Формула изобретения

1. Упругий вал, содержащий карданную . передачу в виде двух жестких асинхронных карданных шарниров и расположенного между ними промежуточного вала, соединенную по меньшей мере с одной упругой муфтой, включающей соединенные друг с другом посредством по меньшей мере одного упругого элемента внутреннюю и внешнюю полумуфты с центрирующими поверхностями, причем полумуфты соединены с возможностью взаимных перемещений в направлении продольной оси и вокруг нее, о тл и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения габаритов путем предохранения упругого элемента от перегрузок при воздействии пускового крутящего момента за счет ограничения его деформации до величины, соответствующей воздействию установившегося крутящего момента, он снабжен ограничителем, расположенным между карданной передачей и упругой муфтой и выполненным в виде двух коаксиально

Передача пускового крутящего момента от двигателя к ведомой машине осуществляется в последовательности; к фланцу 3 внешней полумуфты на резинокордную обо5 лочку 7 до момента контакта лобовой поверхности "Г" с пальцем 12, внутреннюю полумуфту 15, 14, вилку 8, промежуточный вал 11 ко второй упругой муфте и по цепи обратной последовательности к ведомой

10 машине.

При передаче установившегося крутящего момента отсутствует контакт пальца с лобовой поверхностью "Г". расположенных охватывающей и охватываемой ступиц, установленных с возможностью ограниченного поворота относительно друг друга, и пальца, причем охватывающая ступица выполнена с парой диаметрально противоположных соосных сквозных отверстий, ось которых расположена перпендикулярно продольной:оси, охватываемая ступица выполнена с парой диаметрально противоположных и расположенных в радиальной плоскости сквозных пазов с боковыми и лобовыми поверхностями, а палец неподвижно закреплен в соосных отверстиях охватывающей ступицы, при этом палец . установлен с возможностью перемещения в пазах, охватывающая ступица неподвижно соединена с карданной передачей и с внутренней полумуфтой, а охватываемая ступица — с внешней полумуфтой.

2. Вал поп.1, отл ичаю щи йся тем, что упругая муфта содержит подшипники качения, установленные между цейтрирующими поверхностями полумуфт, а упругий элемент выполнен в виде выпуклой тороидальной оболочки.

1788357

1788357

1788357

1788357

Ю-6 лобириуто

Составитель А. Хотеева

Техред М.Моргентал Корректор il. Пилипенко

Редактор

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

Заказ 674 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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