Зубчатая муфта

 

Изобретение относится к зубчатой муфте, в частности к двойной зубчатой муфте для единиц рельсового подвижного состава. Зубчатая муфта состоит преимущественно из корпуса и соединительного элемента, расположенного внутри корпуса. Соединительный элемент имеет в зоне своего периметра (окружной зоне) первую зубчатую нарезку, а корпус муфты в зоне своего периметра (окружной зоне) имеет вторую зубчатую нарезку, которая вместе с первой зубчатой нарезкой соединительного элемента образует зубчатое зацепление, зубья которого имеют возможность перемещения друг относительно друга. На торцевой стороне между корпусом муфты и соединительным элементом предусмотрена опорная крышка в форме кольцевого диска, защищающая зубчатое зацепление. Между корпусом муфты и соединительным элементом расположена, по меньшей мере, одна закрепленная на них аксиально направленная гофрированная труба, которая уплотняет зубчатое зацепление и подпружиненно регулирует заданное положение корпуса муфты. Зубчатая муфта может быть выполнена двойной. В результате исключена неровность хода, дисбаланс и износ уплотнительных элементов при вращении муфты. 2 с. и 29 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к зубчатой муфте, в частности двойной зубчатой муфте для единиц рельсового подвижного состава, состоящей, преимущественно, из корпуса муфты и, по меньшей мере, одного соединительного элемента, расположенного в корпусе муфты, причем соединительный элемент имеет в зоне своего периметра первую зубчатую нарезку, а корпус муфты имеет в зоне своего периметра вторую зубчатую нарезку, образующую вместе с первой зубчатой нарезкой соединительного элемента зубчатое зацепление, зубья которого имеют возможность перемещения друг относительно друга, и причем на каждой из торцевых сторон между корпусом муфты и соединительным элементом предусмотрена, по меньшей мере, одна имеющая форму дискового кольца опорная крышка, защищающая зубчатое зацепление.

Такие зубчатые муфты применяются в самых различных областях техники приводов, например для соединения приводного вала с выходным валом, если он имеет две соединительные детали с невращающимися валами и если между обоими валами происходит относительное перемещение вследствие радиальных, аксиальных и/или угловых отклонений, которое должно компенсироваться муфтой. Относительное перемещение между корпусом муфты и соединительными деталями, включая валы, приводит, как следствие, к относительному перемещению между первой и второй зубчатой нарезкой зубчатого зацепления.

В DE-GM 93098294 описана двойная зубчатая муфта для единиц рельсового подвижного состава, в которой соединительные детали с внутренними зубьями и корпус муфты с наружными зубьями находятся в соединении.

Между корпусом муфты и внутренней опорной кольцевой крышкой находится винтовая пружина для фиксации осевого положения. Недостаток винтовых пружин заключается в том, что во время вращения, вследствие перемещения свободных витков, происходит дисбаланс и износ между пружиной и опорой пружины на вращающейся муфте.

С помощью упругих мембранных уплотнительных колец, выпуклых на торцевой стороне, абсолютно герметично закрыты торцевые стороны, радиально проходящие между корпусом муфты и соединительными элементами.

Во время вращения муфты, вследствие сильных центробежных сил, является возможным изменение радиальной кольцевой выпуклости у мембранных уплотнительных колец, что может сократить срок службы мембранного уплотнительного кольца.

Кроме того, в документе DE 29506461 U1 описана двойная зубчатая муфта, у которой между корпусом муфты и соединительными элементами предусмотрены бесконтактное уплотнение зазора с помощью крышки, закрепленной на корпусе муфты, а также дополнительно уплотняющий защитный колпачок. И все же через имеющийся зазор при экстремальных нагрузках изнутри наружу может поступать среда, что, в конечном счете, не обеспечивает полноценного уплотнения.

Поскольку, как правило, в полости муфты не имеется центрирующей винтовой пружины, для ограничения относительного перемещения ко внутренней зоне и к наружной зоне наружных зубьев устанавливаются выполненные из эластичного материала кольцевые элементы, ограничивающие отклонение, расположенные друг против друга, которые могут долгосрочно изнашиваться и не центрируют муфту.

В проспекте "Bogenzahnkupplungen, Basis Baurehen fuer Industrie, Schiffs- und Meerestechnik", рис. 9, изд. 1991 г., описывается зубчатая муфта с мембранным уплотнительным кольцом со стороны торцевой зоны и динамической винтовой пружиной, проложенной внутри. Каждая винтовая пружина вставляется во внутреннюю зону соединительного элемента между внутренними фланцевыми крышками и соединительными элементами и находится снаружи средних линий выпуклости. Мембранные уплотнительные кольца, закрепленные со стороны торцевой зоны, обеспечивают полное уплотнение между корпусом муфты и наружной зоной соединительного элемента.

И здесь у вращающейся муфты вследствие характеристики предварительно напряженной винтовой пружины имеется дисбаланс и износ.

В международной патентной заявке WO 95/27151 описана двойная зубчатая муфта, в которой два внутренних соединительных элемента окружены корпусом муфты. Выпуклые внутренние зубья соединительных элементов находятся на зубчатом кольце или зубчатой звездочке, в которых по окружности выполнены осевые круглые отверстия, направленные к находящимся снаружи опорным крышкам, и в которые вставлены винтовые пружины, прилегающие к кольцеобразным опорным крышкам корпуса муфты. С помощью составных опорных крышек, выполненных с клиновой формой в наружной зоне соединительного элемента и их регулируемого резьбового закрепления, в наружной торцевой зоне корпуса муфты устанавливаются отдельные винтовые пружины для центрального позиционирования зубчатых зацеплений при значительных затратах. И здесь из-за имеющихся минимальных зазоров клиновой формы между частями опорных крышек со стороны торца возможен обмен средами. В известной зубчатой муфте не исключен износ уплотнения.

Поэтому в основу изобретения положена задача создания зубчатой муфты, выполненной таким образом, чтобы исключить обмен сред и при вращающейся муфте исключить неровность хода, дисбаланс и износ уплотнительных элементов.

Эта задача решается в зубчатой муфте согласно изобретению, состоящей, преимущественно из корпуса и соединительного элемента, расположенного на валу внутри корпуса, причем соединительный элемент имеет в зоне своего периметра (окружной зоне) первую зубчатую нарезку, а корпус муфты в зоне своего периметра (окружной зоне) имеет вторую зубчатую нарезку, которая вместе с первой зубчатой нарезкой соединительного элемента образует зубчатое зацепление, зубья которых имеют возможность перемещения друг относительно друга, и причем на торцевой стороне между корпусом муфты и соединительным элементом предусмотрена опорная крышка в форме кольцевого диска, защищающая соответствующее зубчатое зацепление за счет того, что между корпусом муфты и соединительным элементом расположена, по меньшей мере, одна закрепленная на обоих сегментах аксиально направленная гофрированная труба, которая уплотняет зубчатое зацепление и подпружиненно регулирует заданное положение корпуса муфты.

Предпочтительными формами выполнения зубчатой муфты в первом варианте выполнения являются следующие: - гофрированная труба при аксиальном расположении между корпусом и соединительным элементом имеет возможность предварительно сжиматься или разжиматься и обеспечить при осевом относительном перемещении соединительного элемента возврат корпуса муфты к соединительному элементу в заданное положение; - гофрированные трубы состоят, предпочтительно, из сильфона из коррозионно-стойкого материала; - соединительный элемент снабжен направленной от торцевой стороны ко внутренней зоне соединительного элемента кольцевой выемкой, проходящей, предпочтительно, по окружности и имеющей в поперечном разрезе форму желоба, в котором размещается гофрированная труба, центрируемая, предпочтительно, центрально к средней линии выпуклости зубьев соединительного элемента и аксиально направляемая к оси вращения корпуса муфты; - гофрированные трубы расположены друг за другом, друг в друге и/или параллельно друг другу; - зубчатое зацепление состоит из, предпочтительно, прямых внутренних зубьев на корпусе муфты и взаимодействующих с ними выпуклых наружных зубьев соединительного элемента; - гофрированная труба находится вне окружной зоны корпуса муфты и при торцевом и наружном обхвате корпуса муфты окружной зоной соединительного элемента (3, 4) зубья соединительного элемента в форме первой зубчатой нарезки выполнены в виде внутренних зубьев, и зубья корпуса муфты в форме второй зубчатой нарезки выполнены в виде наружных зубьев; - гофрированная труба герметизирует зубчатое зацепление, состоящее, предпочтительно, из выпуклой второй зубчатой нарезки в форме наружных зубьев корпуса муфты и из прямой первой зубчатой нарезки в форме внутренних зубьев соединительного элемента; - в корпусе муфты имеется, по меньшей мере, одно закрываемое, предпочтительно, завинчиваемое отверстие для заливки смазочного материала в зону соединительного элемента; - опорная крышка закреплена посредством своего наружного крепежного элемента на корпусе муфты или на соединительном элементе и закреплена на гофрированной трубе с помощью своего внутреннего крепежного элемента, предпочтительно, приварена или зажата;
- между опорной крышкой и зубчатым зацеплением находится полость, герметизируемая гофрированной трубой, которая соединена с внутренней зоной соединительного элемента, представляющей внутреннюю полость, по меньшей мере, одним выравнивающим давление отверстием, действующим как дроссель, через которое может протекать смазочный материал, в частности масло, а также воздух.

Кроме того, поставленная задача решается в зубчатой муфте второго варианта выполнения, в частности двойной зубчатой муфте для единиц рельсового подвижного состава, состоящей, преимущественно, из корпуса муфты и двух соединительных элементов, расположенных внутри корпуса муфты, причем каждый соединительный элемент в зоне своего периметра (окружной зоне) имеет первую зубчатую нарезку, а корпус муфты в зоне своего периметра (окружной зоне) имеет вторую зубчатую нарезку, которая вместе с первой зубчатой нарезкой соответствующего соединительного элемента образует зубчатое зацепление, зубья которых имеют возможность перемещения друг относительно друга, и причем на соответствующих торцевых сторонах между корпусом муфты и соответствующим соединительным элементом муфты предусмотрена опорная крышка в форме кольцевого диска, защищающая зубчатые зацепления, за счет того, что между корпусом муфты и соответствующим соединительным элементом расположена, по меньшей мере, одна аксиально направленная гофрированная труба, закрепленная на обоих сегментах, которая уплотняет зубчатое зацепление и подпружиненно регулирует заданное положение корпуса муфты.

Предпочтительными формами выполнения второго варианта выполнения зубчатой муфты являются следующие:
- гофрированные трубы при аксиальном расположении между корпусом и соответствующим соединительным элементом имеет возможность предварительно сжиматься или разжиматься и обеспечить при осевом относительном перемещении соединительного элемента возврат корпуса муфты в заданное к соединительному элементу;
- гофрированные трубы состоят, предпочтительно, из сильфона, из коррозионно-стойкого материала;
- гофрированные трубы выполнены, по меньшей мере, одностенными;
- гофрированные трубы выполнены в продольном сечении, по меньшей мере, с однократной формой меандра;
- в зависимости от заданной нагрузки, геометрия гофр гофрированных труб выполнена таким образом, что наружный конец оболочки гофрированных труб имеет форму геометрической фигуры, предпочтительно, цилиндра или усеченного конуса или т.п.;
- гофрированные трубы имеют кольцеобразный или фланцеобразный крепежный элемент в своих обеих зонах наружного края со стороны торца;
- крепежные элементы гофрированных труб выполнены состоящими из нескольких колец, и каждый содержит наружное зажимное кольцо и вставляемое в него установочное кольцо, причем гофрированные трубы закреплены на зажимных кольцах, в частности соединены с кольцами путем соединения материалов, а зажимные кольца удерживаются с помощью навинчиваемых установочных колец на соединительных элементах или на корпусе муфты;
- соединительные элементы снабжены направленной от соответствующей торцевой стороны ко внутренним зонам соединительных элементов кольцевой выемкой, проходящей, предпочтительно, по окружности и имеющей в поперечном разрезе форму желоба, в котором размещается гофрированная труба, центрируемая, предпочтительно, центрально к средней линии выпуклости зубьев соединительного элемента и аксиально направляемая к оси вращения корпуса муфты;
- гофрированные трубы расположены друг за другом, друг в друге и/или параллельно друг к другу;
- корпус муфты состоит, преимущественно, из двух, предпочтительно симметрично выполненных сегментов, соединенных друг с другом, в частности свинченных посредством установочных винтов на имеющихся, отформованных на сегментах корпуса муфты, обращенных друг к другу фланцах, и имеют, предпочтительно, в зоне фланца направленные к соответствующей внутренней зоне, закрепленные на соответствующих сегментах корпуса муфты уплотняющие изнутри внутренние крышки;
- зубчатые зацепления состоят из, предпочтительно, прямых внутренних зубьев на корпусе муфты и взаимодействующих с ними выпуклых наружных зубьев соединительного элемента;
- корпус муфты выполнен в виде промежуточного элемента, а гофрированные трубы находятся вне окружной зоны корпуса муфты, выполненного в виде промежуточного элемента, и при торцевом и наружном обхвате корпуса муфты окружными зонами соединительных элементов зубья соединительных элементов в форме первых зубчатых нарезок выполнены в виде внутренних зубьев, и зубья корпуса муфты в форме вторых зубчатых нарезок выполнены в виде наружных зубьев;
- гофрированные трубы герметизируют зубчатые зацепления, состоящие, предпочтительно, из выпуклых вторых зубчатых нарезок в форме наружных зубьев корпуса муфты или частей корпуса муфты и из прямых первых зубчатых нарезок в форме внутренних зубьев соединительных элементов;
- в корпусе муфты или сегментах корпуса муфты имеется, по меньшей мере, одно закрываемое, предпочтительно завинчиваемое отверстие для заливки смазочного материала внутрь зон соединительных элементов, ограниченных от фланцевой зоны внутренними крышками;
- опорная крышка закреплена посредством своего наружного крепежного элемента на корпусе муфты на соединительном элементе и закреплена на гофрированной трубе с помощью своего внутреннего крепежного элемента, предпочтительно приварена или зажата;
- опорные крышки закреплены посредством своих наружных крепежных элементов на корпусе муфты или на соединительных элементах, предпочтительно каждый разборным фиксирующим приспособлением;
- между опорными крышками и зубчатыми зацеплениями находятся полости, герметизируемые гофрированной трубой, которые соединены с соответствующими внутренними зонами соединительных элементов, представляющих внутренние полости, по меньшей мере, одним выравнивающим давление отверстием, действующим как дроссель, через которое может протекать смазочный материал, в частности масло, а также воздух;
- сообщающиеся друг с другом полости образуют пневматическую рессору;
- силы пневматической рессоры определяются выбранным поперечным сечением отверстий, выравнивающих давление.

Благодаря изобретению открывается возможность при любом выполнении зубчатых муфт, в особенности двойных зубчатых муфт, герметизировать полость между соединительными элементами и корпусом муфты, как снаружи вовнутрь, так и в обратном направлении, благодаря чему невозможен выход смазочного материала из полостей наружу, а также вход сред внутрь зубчатого зацепления, что значительно повышает срок службы. Изобретение длительно защищает от износа выпуклые зубчатые нарезки (сцепные звездочки) соединительных элементов с двух сторон в из внутренних и наружных зонах.

Поэтому оно ориентировано на зубчатую муфту, смазанную в течение всего срока службы.

Благодаря как уплотняющей, так и пружинящей, а также закрепленной, соответственно, на корпусе муфты и на одном из соединительных элементов гофрированной трубе, закрытой стенкой по всему периметру, получается простое конструктивное выполнение соединительных элементов, благодаря чему могут экономиться расходы на материал и время на сборку.

Изобретение может применяться во всех зубчатых муфтах, независимо от конструкции соединительных элементов и корпуса муфты и независимо от места и выполнения зубьев, образующих зубчатое зацепление.

Ниже изобретение поясняется с помощью примера выполнения, показанного на нескольких чертежах.

На фиг. 1 схематически показана половина продольного разреза двойной зубчатой муфты согласно изобретению;
фиг. 2 - в увеличенном изображении вырез по круговой линии 1, относящейся к гофрированной трубе на фиг. 1,
фиг. 3 - в увеличенном изображении вырез по круговой линии II, относящейся к закреплению опорной крышки,
фиг. 4 - в увеличенном изображении вырез, аналогичный фиг. 2, 3, с крепежным элементом на гофрированной трубе, состоящим из нескольких частей, и
- фиг. 5 - схематическое изображение двойной зубчатой муфты по фиг. 1 при радиальном отклонении соединительных элементов.

На фиг. 1 - 5 для одинаковых элементов использованы одни и те же ссылочные позиции.

На фиг. 1 показана зубчатая муфта согласно изобретению, в частности двойная зубчатая муфта 1, содержащая корпус 2 и два соединительных элемента 3, 4, расположенных внутри корпуса 2 муфты, которые выполнены, например, в виде цельных деталей, причем в полости корпуса 2 муфты соединительные элементы 3, 4 образуют по одной внутренней зоне 17, 65, между которыми имеется фланцевая зона 56. Корпус 2 муфты состоит, целесообразным образом, из двух, выполненных, преимущественно, симметрично частей 5, 6 корпуса муфты (называемых втулками или гильзами муфты), которые свинчены друг с другом установочными винтами 23 на обращенных друг к другу фланцах 42, 43, имеющихся на частях 5, 6 корпуса, и имеют радиально направленные внутренние крышки 45, 46, герметизирующие внутренние зоны 17, 65, образованные соединительными элементами. Соединительные элементы 3, 4 имеют в своей наружной окружной зоне 7 наружные зубья 9, 10 (первые зубчатые нарезки) с выпуклыми зубьями муфты. Корпус 2 муфты имеет в своей внутренней окружной зоне 8 внутренние зубья 11, 12 (вторые зубчатые нарезки). Наружные зубья 9, 10 соединительных элементов 3, 4 и внутренние зубья 11, 12 корпуса 2 муфты образуют в каждой из частей 5, 6 корпуса муфты зацепление 13, 14, в котором, в соответствии с относительным перемещением между соединительными элементами 3, 4 муфты и корпусом 2 муфты могут перемещаться друг относительно друга внутренние зубья 11, 12 и наружные зубья 9, 10. Относительное перемещение возникает за счет аксиальных и/или угловых отклонений соединительных элементов 3, 4 от корпуса 2 муфты или от частей 5, 6 корпуса муфты. В зоне аксиально направленных торцевых сторон 19, 20, между частями 5, 6 корпуса муфты и соответствующим соединительным элементом 3, 4 муфты, имеется окружная внешняя полость 15 или 16.

С торцевых сторон 19, 20 корпуса 2 муфты имеются опорные крышки 21, 22, выполненные, преимущественно, в форме кольцевых дисков с наружным крепежным элементом 28, 29, направленным радиально, и внутренним крепежным элементом 60, 61. Опорные крышки 21, 22 прикреплены своим наружным элементом 28, 29 к корпусу 2 муфты или к частям 5, 6 корпуса муфты, причем аксиально направленные полости 15, 16 со стороны торца, по большей своей части, являются закрытыми.

Согласно изобретению между корпусом 2 муфты или частями 5, 6 корпуса муфты и каждым соединительным элементом 3, 4 муфты расположена закрепленная на обеих частях 5, 3, а также 6, 4 аксиально направленная гофрированная труба 18, 47, которая уплотняет как соответствующее зубчатое зацепление 13, 14, так и подпружиненно устанавливает заданное положение корпуса 2 муфты.

При этом гофрированная труба 18, 47 встроена между частями 5, 6 корпуса муфты и соответствующим соединительным элементом 3, 4 с направлением по оси и при относительном перемещении соединительных элементов 3, 4 обеспечивает возврат корпуса 2 муфты в заданное среднее положение между обоими соединительными элементами 3, 4. Гофрированная труба 18, 47 может находиться при этом в напряженном состоянии, то есть в сжатом или растянутом, или разгруженном состоянии.

Путем целенаправленного выбора размеров гофрированных труб 18, 47 можно обеспечить беззазорную передачу вращающего момента.

Гофрированная труба 18, 47 состоит, предпочтительно, из сильфона из коррозионно-стойкого материала.

Гофрированная труба 18, 47 имеет с обеих сторон в зонах наружных краев кольцеобразные или фланцеобразные крепежные элементы 53, 54 или 40, 41, в частности фланцы сильфона, направленные, предпочтительно, параллельно друг другу. Гофрированная труба 18, 47 может прикрепляться к своим крепежным элементам 53, 54 или 40, 41 соединением материалов, в частности сваркой.

Гофрированная труба 18, 47 может быть выполнена с одной стенкой или с несколькими стенками.

На фиг. 2 в увеличенном изображении показана гофрированная труба 47 в среднем встроенном положении, причем для дальнейшего пояснения дается, также ссылка на изображение с левой стороны на фиг. 1.

Гофрированная труба 18, 47 может иметь в продольном сечении форму однократного или многократного меандра.

В зависимости от нагрузки муфты 1 может изменяться геометрия вала. Точно так же конец 55 наружной оболочки гофрированной трубы 18, 47 может отличаться от цилиндрической формы.

Со стороны торца гофрированные трубы 47, 18 закреплены на внутренних крепежных элементах 60, 61 опорных крышек 22, 21.

Каждый из соединительных элементов 4, 3, направленный от торцевой стороны 20, 19 к внутренней зоне 65, 17, образованной соединительными элементами, снабжен кольцеобразной или окружной выемкой 50 или 51, имеющей в поперечном сечении форму желоба, в котором центрируется гофрированная труба 47 или 18, предпочтительно, центрально к средним линиям 52 или 48 выпуклости зубьев 10, 9 соединительных элементов и установлен с осевым предварительным прижимом к соответствующей опорной крышке 22, 21. Гофрированные трубы 18, 47 могут закрепляться, например, резьбовым соединением, сваркой или зажимом и т.п., причем сварка, по меньшей мере, одной стороны наружного края гофрированной трубы 47, 18 осуществлена, предпочтительно, без собственного крепежного элемента на опорной крышке 22, 21.

Наружные полости 16, 15 целесообразно соединить с относящимися к ним зонами 65, 17 соединительных элементов, представляющих собой внутренние полости, посредством, по меньшей мере, одного отверстия 30, выравнивающего давление, действующего как дроссель (фиг. 2), 31 (фиг. 3), через которое может протекать смазочный материал, в частности масло, а также воздух.

Отверстия 30, 31, выравнивающие давление, направленные, каждое, предпочтительно, параксиально (вдоль оси) в соединительной зоне выступающего кольца 49, 44 наружных зубьев, расположены между наружной полостью 16, 15 и внутренней зоной 65, 17 соединительных элементов.

С другой стороны, относящиеся друг к другу полости 16, 65 или 15, 17 действуют как пневматическая рессора.

При выполнении отверстий 30, 31, выравнивающих давление путем выбора определенных размеров по поперечному сечению, можно отрегулировать эффект пневматической рессоры.

Для заполнения внутренних зон 65, 17 соединительных элементов маслом в качестве смазочного материала, в корпусе 2 муфты или частях 6, 5 корпуса муфты имеются запираемые, в частности, завинчиваемые соответствующим запорным элементом 62, заливочные отверстия 58, 57.

На фиг. 3 в увеличенном изображении показана часть разреза по фиг. 1. Для пояснения при рассмотрении привлекается фиг. 1.

Опорные крышки 21, 22 закреплены на частях 5, 6 корпуса муфты, каждая - с разъемным блокирующим приспособлением 39, 38, которое состоит, преимущественно, из наружной радиальной кольцевой канавки 34, 35 в частях 5, 6 корпуса муфты, из радиальной внутренней кольцевой канавки 32, 33 в опорных крышках 21, 22, и пружинного кольца, в частности, разделительного кольца 24, 25, которое при фиксировании вставляется в обе противолежащие кольцевые канавки 32, 34 или 33, 35. Фиксирующие пружинные кольца 24, 25 выполнены в виде элементов геометрического замыкания с кольцевыми канавками 32, 33, 34, 35.

Для освобождения опорных крышек 21, 22 от фиксирования имеется, по меньшей мере, три отверстия, в частности резьбовые отверстия 26 или 27, выполненные на наружных крепежных элементах 29, 28, предпочтительно, радиально, со смещением на 120^o.

Опорные крышки 21, 22 могут также крепиться своими наружными крепежными элементами 28, 29, простым свинчиванием с торцевой стороны на частях 5, 6 корпуса муфты.

На фиг. 4, аналогично фиг. 2, 3, показано в разрезе крепление гофрированной трубы 47 на опорной крышке 66 и на соединительном элементе 4 в упрощенной сборке. Например, гофрированная труба 47 может крепиться с одной стороны на торце в наружной краевой зоне без соединения материалов крепежного элемента непосредственно к соответствующей опорной крышке 66 в месте 67 соединения, в частности, быть приварена или зажата.

С другой стороны, гофрированная труба 47 со стороны внутреннего торца, в другой наружной краевой зоне и обращенной к соединительному элементу 4, может иметь кольцеобразный крепежный элемент 68, который может быть также составлен из нескольких колец, например, из наружного зажимного кольца 69, приваренного к гофрированной трубе 47, и подогнанного к нему по размеру, направляемого внутреннего установочного кольца 70, причем прикрепление к соединительному элементу 4 осуществляется с помощью резьбового отверстия, находящегося в установочном кольце 70, и относящегося к нему фиксирующего винта 71 таким образом, что при навинчивании зажимного кольца 69 происходит зажим между установочным кольцом 70 и соединительным элементом 4.

Наряду с упрощенной сборкой за счет присоединения материалов гофрированной трубы 47 ко внутреннему крепежному элементу 60 опорной крышки 66, упрощенным по форме может быть выполнен также его наружный крепежный элемент 28, в частности, в виде фланца, и закреплен, например, резьбовым соединением 72 на фланце корпуса 6 муфты. У двойных резьбовых муфт аналогичным образом располагается другая гофрированная труба 18.

Вышеприведенные расположения гофрированных труб 18, 47 на опорных крышках 21, 22 или 66, и на соединительных элементах 3, 4, не ограничивают возможности закрепления, показанные на фиг. 2, 3, 4.

На фиг. 5 зубчатая муфта 1 согласно изобретению по фиг. 1 показана функционирующей с радиальным отклонением.

За счет отклонения друг к другу соединительных элементов 3, 4 (валов) возникает относительное перемещение к корпусу 2 муфты или частям 5, 6 корпуса муфты, что показано на чертеже углом отклонения δ между осями 64, 63 поворота соединительного элемента и осью 59 поворота корпуса муфты.

При отклонении корпус 2 муфты отклоняется вокруг точек 36, 37 средней линии выпуклости, причем после этого происходит упругая деформация гофрированной трубы 18, 47.

За счет пружинного напряжения гофрированных труб 18, 47 и посредством воздушной подушки можно отказаться от элементов упора не только в боковых наружных зонах зубчатых зацеплений 13, 14, но и вообще во всей зубчатой муфте 1 согласно изобретению.

Изобретение может применяться в зубчатых муфтах, в частности, двойных зубчатых муфтах, у которых зона зубчатого зацепления состоит из двух выпуклых вторых зубчатых нарезок (наружные зубья) корпуса муфты или частей корпуса муфты, и из прямых первых зубчатых нарезок (внутренние зубья) соединительных элементов.

Формула изобретения

1. Зубчатая муфта, состоящая преимущественно из корпуса и соединительного элемента, расположенного внутри корпуса, причем соединительный элемент имеет в зоне своего периметра (окружной зоне) первую зубчатую нарезку, а корпус муфты в зоне своего периметра (окружной зоне) имеет вторую зубчатую нарезку, которая вместе с первой зубчатой нарезкой соединительного элемента образует зубчатое зацепление, зубья которого имеют возможность перемещения друг относительно друга, и причем на торцевой стороне между корпусом муфты и соединительным элементом предусмотрена опорная крышка в форме кольцевого диска, защищающая зубчатое зацепление, отличающаяся тем, что между корпусом муфты и соединительным элементом расположена, по меньшей мере, одна закрепленная на них аксиально направленная гофрированная труба, которая уплотняет зубчатое зацепление и подпружиненно регулирует заданное положение корпуса муфты.

2. Зубчатая муфта по п.1, отличающаяся тем, что гофрированные трубы при аксиальном расположении между корпусом и соединительным элементом имеют возможность предварительно сжиматься или разжиматься и обеспечить при осевом относительном перемещении соединительного элемента возврат корпуса муфты к соединительному элементу в заданное положение.

3. Зубчатая муфта по п.2, отличающаяся тем, что гофрированные трубы состоят, предпочтительно, из сильфона из коррозийно-стойкого материала.

4. Зубчатая муфта по п.2, отличающаяся тем, что соединительный элемент снабжен направленной от торцевой стороны ко внутренней зоне соединительного элемента кольцевой выемкой, проходящей, предпочтительно, по окружности и имеющей в поперечном разрезе форму желоба, в котором размещаются гофрированные трубы, центрируемые, предпочтительно, центрально к средней линии выпуклости зубьев соединительного элемента.

5. Зубчатая муфта по п.3, отличающаяся тем, что гофрированные трубы расположены друг за другом, друг в друге и/или параллельно друг другу.

6. Зубчатая муфта по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что зубчатое зацепление состоит из, предпочтительно, прямых внутренних зубьев на корпусе муфты и взаимодействующих с ними выпуклых наружных зубьев соединительного элемента.

7. Зубчатая муфта по п.1 или 2, отличающаяся тем, что гофрированные трубы находятся вне окружной зоны корпуса муфты и при торцевом и наружном обхвате корпуса муфты окружной зоной соединительного элемента зубья соединительного элемента в форме первой зубчатой нарезки выполнены в виде внутренних зубьев, и зубья корпуса муфты в форме второй зубчатой нарезки выполнены в виде наружных зубьев.

8. Зубчатая муфта по п. 7, отличающаяся тем, что гофрированные трубы герметизируют зубчатое зацепление, состоящее, предпочтительно, из выпуклой второй зубчатой нарезки в форме наружных зубьев корпуса муфты и прямой первой зубчатой нарезки в форме внутренних зубьев соединительного элемента.

9. Зубчатая муфта по любому из пп.1 - 8, отличающаяся тем, что в корпусе муфты имеется, по меньшей мере, одно закрываемое, предпочтительно завинчиваемое, отверстие для заливки смазочного материала в зону соединительного элемента.

10. Зубчатая муфта по любому из пп.1 - 9, отличающаяся тем, что опорная крышка закреплена посредством своих наружных крепежных элементов на корпусе муфты или на соединительном элементе и закреплена на гофрированных трубах с помощью своих внутренних крепежных элементов, предпочтительно приварена или зажата.

11. Зубчатая муфта по любому из пп.1 - 10, отличающаяся тем, что между опорной крышкой и зубчатым зацеплением находится полость, герметизируемая гофрированными трубами, которая соединена с внутренней зоной соединительного элемента, представляющей внутреннюю полость, по меньшей мере, одним выравнивающим давление отверстием, действующим как дроссель, через которое может протекать смазочный материал, в частности масло, а также воздух.

12. Зубчатая муфта, в частности двойная зубчатая муфта для единиц рельсового подвижного состава, состоящая преимущественно из корпуса и двух соединительных элементов, расположенных внутри корпуса муфты, причем каждый соединительный элемент в зоне своего периметра (окружной зоне) имеет первую зубчатую нарезку, а корпус муфты в зоне своего периметра (окружной зоне) имеет вторую зубчатую нарезку, которая вместе с первой зубчатой нарезкой соответствующего соединительного элемента образует зубчатое зацепление, зубья которых имеют возможность перемещения друг относительно друга, и причем на соответствующих торцевых сторонах между корпусом муфты и соответствующим соединительным элементом муфты предусмотрена опорная крышка в форме кольцевого диска, защищающая зубчатое зацепление, отличающаяся тем, что между корпусом муфты и соответствующим соединительным элементом расположена, по меньшей мере, одна аксиально направленная гофрированная труба, закрепленная на них, которая уплотняет зубчатое зацепление и подпружинено регулирует заданное положение корпуса муфты.

13. Зубчатая муфта по п.12, отличающаяся тем, что гофрированные трубы при аксиальном расположении между корпусом и соответствующим соединительным элементом имеют возможность предварительно сжиматься или разжиматься и обеспечить при осевом относительном перемещении соединительного элемента возврат корпуса муфты к соединительному элементу в заданное положение.

14. Зубчатая муфта по п.13, отличающаяся тем, что гофрированные трубы состоят, предпочтительно, из сильфона из коррозионно-стойкого материала.

15. Зубчатая муфта по п.14, отличающаяся тем, что гофрированные трубы выполнены, по меньшей мере, одностенными.

16. Зубчатая муфта по п.15, отличающаяся тем, что гофрированные трубы выполнены в продольном сечении, по меньшей мере, с однократной формой меандра.

17. Зубчатая муфта по любому из пп.12 - 16, отличающаяся тем, что в зависимости от заданной нагрузки геометрия гофр гофрированных труб выполнена таким образом, что наружный конец оболочки гофрированных труб имеет форму геометрической фигуры, предпочтительно цилиндра или усеченного конуса.

18. Зубчатая муфта по любому из пп.12 - 17, отличающаяся тем, что гофрированные трубы имеют кольцеобразные или фланцеобразные крепежные элементы с обеих сторон в зонах наружных краев со стороны торца.

19. Зубчатая муфта по п.18, отличающаяся тем, что крепежные элементы гофрированных труб выполнены состоящими из нескольких колец, и каждый содержит наружное зажимное кольцо и вставляемое в него установочное кольцо, причем гофрированные трубы закреплены на зажимных кольцах, в частности соединены с кольцами, а зажимные кольца удерживаются с помощью навинчиваемых установочных колец на соединительных элементах или на корпусе муфты.

20. Зубчатая муфта по п.13, отличающаяся тем, что соединительные элементы снабжены направленной от соответствующей торцевой стороны ко внутренним зонам соединительных элементов кольцевыми выемками, проходящими, предпочтительно, по окружностям и имеющим в поперечном разрезе форму желобов, в которых размещаются гофрированные трубы, центрируемые, предпочтительно, центрально к средней линии выпуклости зубьев соединительных элементов.

21. Зубчатая муфта по п.20, отличающаяся тем, что гофрированные трубы расположены друг за другом, друг в друге и/или параллельно друг другу.

22. Зубчатая муфта по любому из пп.12 - 21, отличающаяся тем, что корпус муфты состоит, преимущественно, из двух, предпочтительно симметрично выполненных, частей, соединенных друг с другом, в частности свинченных посредством установочных винтов на имеющихся, отформованных на частях корпуса муфты, обращенных друг к другу фланцах, и имеют, предпочтительно в зонах фланцев, направленные к соответствующей внутренней зоне, закрепленные на соответствующих частях корпуса муфты уплотняющие изнутри внутренние крышки.

23. Зубчатая муфта по любому из пп.12 - 21, отличающаяся тем, что зубчатые зацепления состоят из, предпочтительно, прямых внутренних зубьев на корпусе муфты и взаимодействующих с ними выпуклых наружных зубьев соединительных элементов.

24. Зубчатая муфта по п.12, отличающаяся тем, что корпус муфты выполнен в виде промежуточного элемента, а гофрированные трубы находятся вне окружной зоны корпуса муфты, и при торцевом и наружном обхвате корпуса муфты окружными зонами соединительных элементов зубья соединительных элементов в форме первых зубчатых нарезок выполнены в виде внутренних зубьев, и зубья корпуса муфты в форме вторых зубчатых нарезок выполнены в виде наружных зубьев.

25. Зубчатая муфта по п.24, отличающаяся тем, что гофрированные трубы герметизируют зубчатые зацепления, состоящие, предпочтительно, из выпуклых зубчатых нарезок в форме наружных зубьев корпуса муфты или частей корпуса муфты и из прямых первых зубчатых нарезок в форме внутренних зубьев соединительных элементов.

26. Зубчатая муфта по любому из пп.12 - 25, отличающаяся тем, что в корпусе муфты или частях корпуса муфты имеется, по меньшей мере, одно закрываемое, предпочтительно завинчиваемое, отверстие для заливки смазочного материала внутрь зон соединительных элементов, ограниченных от фланцевых зон внутренними крышками.

27. Зубчатая муфта по любому из пп.12 - 26, отличающаяся тем, что опорные крышки закреплены посредством своих наружных крепежных элементов на корпусе муфты или на соединительных элементах и закреплены на гофрированных трубах с помощью своих внутренних крепежных элементов, предпочтительно, приварены или зажаты.

28. Зубчатая муфта по п.27, отличающаяся тем, что опорные крышки закреплены посредством своих наружных крепежных элементов на корпусе муфты или на соединительных элементах, предпочтительно, каждая разборным фиксирующим приспособлением.

29. Зубчатая муфта по любому из пп.12 - 28, отличающаяся тем, что между опорными крышками и зубчатыми зацеплениями находятся полости, герметизируемые гофрированными трубами, полости соединены с соответствующими внутренними зонами соединительных элементов, представляющих внутренние полости, по меньшей мере, одним выравнивающим давление отверстием, действующим как дроссель, через которое может протекать смазочный материал, в частности масло, а также воздух.

30. Зубчатая муфта по п.29, отличающаяся тем, что сообщающиеся друг с другом полости образуют пневматическую рессору.

31. Зубчатая муфта по п.30, отличающаяся тем, что силы пневматической рессоры определяются выбранным поперечным сечением отверстий, выравнивающих давление.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5