Зубчатая передача с вибродемпфирующими элементами
Изобретение относится к машиностроению. Зубчатая передача содержит обод, ступицу с кольцевой полостью и втулкой, в которой установлен несущий вал. В полости ступицы размещен вибропоглощающий элемент в виде коаксиальных втулок, часть полости между которыми заполнена сетчатой проволочной структурой. Со стороны торцевой плоскости ступицы установлен кольцевой упругий элемент. Упругий элемент выполнен в виде двух плоских упругих коаксиально расположенных колец, соединенных между собой посредством трех упругих плоских пластин. Отверстия между пластинами заполнены вибродемпфирующим материалом. Несущий вал выполнен в виде полого стержня с набором демпфирующих дисков во внутренней полости. Внутренняя полость стержня заполнена набором из двух демпфирующих дисков, закрепленных на упругой оси. Между демпфирующими дисками расположена цилиндрическая винтовая пружина, полость размещения которой заполнена полиуретаном. Достигается повышение демпфирующих свойств зубчатой передачи. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для снижения уровня шума различных трансмиссий.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является малошумная зубчатая передача по патенту РФ №131836 (прототип), содержащая обод, ступицу, несущий диск для соединения обода со ступицей и размещенный со стороны торца обода вибродемпфирующий элемент, выполненный в виде пакета чередующихся перфорированных дисков и эластичных колец.
Недостатком известного решения являются сравнительно невысокие демпфирующие свойства вибродемпфирующего элемента.
Технический результат - повышение демпфирующих свойств зубчатой передачи.
Это достигается тем, что в зубчатой передаче с вибродемпфирующими элементами, содержащей обод, ступицу с кольцевой полостью прямоугольного сечения и осесимметричной втулкой, в которой установлен несущий вал, соединенный со втулкой посредством шпоночного соединения, со стороны торцевой плоскости ступицы размещен вибропоглощающий элемент, который выполнен в виде коаксиальных втулок, осесимметричных ступице, и коаксиально размещенных в ее полости таким образом, что одна из них является внешней, а другая - внутренней, часть полости, расположенная между внешней и внутренней втулками, заполнена звукопоглощающим материалом, например сетчатой проволочной структуры, а крепление втулок в кольцевой полости может быть осуществлено по внутренним цилиндрическим поверхностям обода и втулки при помощи эластичного клеевого слоя, причем со стороны торцевой плоскости ступицы жестко, в кольцевой канавке, выполненной в кольцевой полости ступицы, установлен кольцевой упругий элемент с отверстиями, который выполнен в виде, по крайней мере, двух плоских упругих коаксиально расположенных колец, внешнего и внутреннего, соединенных между собой посредством, по крайней мере, трех упругих плоских пластин, соединяющих внешнее и внутреннее кольца, причем отверстия между упругими плоскими пластинами заполнены вибродемпфирующим материалом, причем крепление вибродемпфирующего материала осуществляется посредством его связи с плоскими упругими коаксиально расположенными кольцами с двух сторон путем охвата их боковых поверхностей, а несущий вал, соединенный со втулкой посредством шпоночного соединения, выполнен в виде полого стержня с набором демпфирующих дисков во внутренней полости, полый стержень представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент, к концам которого жестко присоединены плоские жесткие упоры, а внутренняя полость заполнена набором, по крайней мере, из двух демпфирующих дисков, закрепленных на упругой оси, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой, а между демпфирующими дисками расположена, по крайней мере одна, цилиндрическая винтовая пружина, полость размещения которой заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
На фиг. 1 изображен фронтальный разрез зубчатой передачи, на фиг. 2 - форма выполнения вибропоглощающего элемента, на фиг. 3 - профильная проекция вибропоглощающего элемента, на фиг. 4 - вариант выполнения несущего вала 3, соединенного со втулкой 4 посредством шпоночного соединения.
Зубчатая передача с вибродемпфирующими элементами (фиг. 1) содержит обод 1, ступицу 2 с кольцевой полостью 10 прямоугольного сечения и осесимметричной втулкой 4, в которой установлен несущий вал 3, соединенный со втулкой 4 посредством шпоночного соединения (на чертеже не показано). Со стороны торцевой плоскости 5 ступицы 2 размещен вибропоглощающий элемент, который выполнен в виде коаксиальных втулок 6 и 7, осесимметричных ступице 2 и коаксиально размещенных в ее полости 10 таким образом, что одна из них, втулка 6, является внешней, а другая, втулка 7, - внутренней. Часть полости 10, расположенная между внешней 6 и внутренней 7 втулками, заполнена звукопоглощающим материалом, например сетчатой проволочной структуры. Крепление втулок 6 и 7 в полости 10 может быть осуществлено по внутренним цилиндрическим поверхностям обода 1 и втулки 4 при помощи эластичного клеевого слоя.
Со стороны торцевой плоскости 5 ступицы 2 жестко, в кольцевой канавке, выполненной в кольцевой полости 10 ступицы 2, установлен кольцевой упругий элемент 8 с отверстиями 9.
Упругий элемент 8 выполнен (фиг. 2) в виде, по крайней мере, двух плоских упругих коаксиально расположенных колец, внешнего 8 и внутреннего 13, соединенных между собой посредством, по крайней мере, трех упругих плоских пластин 11. Пластины 11, соединяющие внешнее и внутреннее 13 кольца, могут быть выполнены в виде упругих стержней круглого или многоугольного профиля (на чертеже не показано).
Упругий элемент 9 может быть выполнен из плоского упругого элемента круглой формы путем вырубки профильных отверстий 12 и 9 или путем лазерной вырезки этих профильных отверстий.
Возможен вариант, когда отверстия 9 между упругими плоскими пластинами 11 заполнены вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном, причем крепление вибродемпфирующего материала осуществляется посредством его связи с плоскими упругими коаксиально расположенными кольцами 8 и 13 с двух сторон путем охвата их боковых поверхностей, например при заливке их полиуретаном (фиг. 3).
Зубчатая передача с вибродемпфирующими элементами работает следующим образом.
При работе зубчатой передачи часть радиальных нагрузок воспринимается упругими элементами 8. При колебаниях на зубцовой частоте обеспечивается пространственная виброизоляция и защита от ударов. Гашению звуковых колебаний способствует и звукопоглощающий материал в кольцевой полости 10 ступицы 2 в виде сетчатой проволочной структуры.
Возможен вариант (фиг. 4) выполнения несущего вала 3, соединенного со втулкой 4 посредством шпоночного соединения в виде полого стержня с набором демпфирующих дисков во внутренней полости. Полый стержень представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент, к концам которого жестко присоединены плоские жесткие упоры, а внутренняя полость заполнена набором, по крайней мере, из двух демпфирующих дисков 14 и 15, закрепленных на упругой оси 19, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой 17, а между демпфирующими дисками 14 и 15 расположена, по крайней мере одна, цилиндрическая винтовая пружина 16, полость 18 размещения которой заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
Возможен вариант выполнения несущего вала 3 (фиг. 4), когда упругая ось 19, коаксиально расположенная с цилиндрической обечайкой 17, выполнена полой, при этом полость заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
1. Зубчатая передача с вибродемпфирующими элементами, содержащая обод, ступицу с кольцевой полостью прямоугольного сечения и осесимметричной втулкой, в которой установлен несущий вал, соединенный со втулкой посредством шпоночного соединения, со стороны торцевой плоскости ступицы размещен вибропоглощающий элемент, который выполнен в виде коаксиальных втулок, осесимметричных ступице и коаксиально размещенных в ее полости таким образом, что одна из них является внешней, а другая - внутренней, часть полости, расположенная между внешней и внутренней втулками, заполнена звукопоглощающим материалом, например сетчатой проволочной структуры, а крепление втулок в кольцевой полости может быть осуществлено по внутренним цилиндрическим поверхностям обода и втулки при помощи эластичного клеевого слоя, причем со стороны торцевой плоскости ступицы жестко в кольцевой канавке, выполненной в кольцевой полости ступицы, установлен кольцевой упругий элемент с отверстиями, который выполнен в виде по крайней мере двух плоских упругих коаксиально расположенных колец, внешнего и внутреннего, соединенных между собой посредством по крайней мере трех упругих плоских пластин, соединяющих внешнее и внутреннее кольца, причем отверстия между упругими плоскими пластинами заполнены вибродемпфирующим материалом, причем крепление вибродемпфирующего материала осуществляется посредством его связи с плоскими упругими коаксиально расположенными кольцами с двух сторон путем охвата их боковых поверхностей, отличающаяся тем, что несущий вал, соединенный со втулкой посредством шпоночного соединения, выполнен в виде полого стержня с набором демпфирующих дисков во внутренней полости, а полый стержень представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент, к концам которого жестко присоединены плоские жесткие упоры, внутренняя полость заполнена набором по крайней мере из двух демпфирующих дисков, закрепленных на упругой оси, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой, а между демпфирующими дисками расположена по крайней мере одна цилиндрическая винтовая пружина, полость размещения которой заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
2. 3убчатая передача с вибродемпфирующими элементами по п. 1, отличающаяся тем, что упругая ось, коаксиально расположенная с цилиндрической обечайкой, выполнена полой, при этом полость заполнена вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.
