Зубчатая упругая вибропоглащающая муфта передачи крутящего момента от колесной пары к подвагонному генератору
Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для использования в конструкциях пассажирских вагонов железнодорожного транспорта для передачи крутящего момента от колесной пары к подвагонному генератору и направлено на упрощение конструкции муфты. Зубчатая упругая виброполгащающая муфта передачи крутящего момента от колесной пары к подвагонному генератору состоит из первой зубчатой полумуфты, соединенной с ведущим карданным валом, второй зубчатой полумуфтой, одеваемой на ведомый вал подвагонного генератора, зубчатого сменного элемента из эластичного материала и подшипников качения. Обе зубчатые полумуфты, зубчатый сменный элемент и валы расположены соосно. При этом обе полумуфты в своих средних частях содержат втулки. Причем диаметр втулки первой полумуфты выполнен больше чем диаметр втулки второй полумуфты, втулка второй полумуфты в рабочем состоянии располагается внутри втулки первой полумуфты с возможностью вращения одной относительно другой. Между втулками полумуфт располагаются подшипники качения. Каждая полумуфта содержит радиальный участок, проходящий перпендикулярно оси муфты. Причем радиальные участки каждой полумуфты располагаются на противоположных сторонах. На радиальных участках каждой полумуфты располагаются зубья, направленные в сторону радиальной части другой полумуфты, причем зубья расположены таким образом, что находятся на расстоянии от зубьев другой полумуфты в направлении оси муфты. Между радиальными частями обеих полумуфт располагается кольцеобразный зубчатый сменный элемент, выполненный в виде единой детали и содержащий зубья с обеих сторон, которые располагаются между зубьями обеих полумуфт. На зубчатом сменном элементе между зубьями обеих полумуфт имеется место ослабленной прочности, разрушаемое при заклинивании одного из валов, не предотвращая вращение другого.
Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для использования в конструкциях пассажирских вагонов железнодорожного транспорта для передачи крутящего момента от колесной пары к подвагонному генератору.
Из уровня техники известны различные варианты зубчатых предохранительных муфт.
Документ RU 115846 U1 раскрывает упругую муфту, включающую первую полумуфту, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту, одеваемую на ведомый вал и основной элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, в которой втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов, при этом она снабжена подшипниками качения, установленными между концентрично расположенными втулками полумуфт, а в плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов, выполнено местное ослабление прочности основного элемента из эластичного материала в виде соединенных с этим эластичным материалом металлических колец, между которыми расположен соединенный с ними дополнительный эластичный материал. Дополнительный эластичный материал между металлическими кольцами выполнен идентичной марки, что и основной элемент, и имеет форму концентрично расположенных кольцевых прокладок, соединенных с этими металлическими кольцами.
Документ RU 134261 U1 раскрывает упругую муфту, включающую первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, надеваемую на ведомый вал, элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, подшипники качения, установленные между концентрично расположенными втулками полумуфт, при этом втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов, а в плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов, выполнено местное ослабление прочности элемента из эластичного материала в виде соединенных с этим элементом металлических колец, соединенных между собой заклепками. В качестве подшипников качения, установленных между концентрично расположенными втулками полумуфт, использованы два радиально-упорных шариковых подшипника.
Наиболее близким к заявленному техническому решению по своей сути и набору существенных признаков является документ RU 65989 U1, который раскрывает упругую муфту, включающую первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, одеваемую на ведомый вал и элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, в которой втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов, при этом она снабжена подшипниками качения, установленными между концентрически расположенными втулками полумуфт. В плоскости перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов выполнено местное ослабление прочности элемента из эластичного материала ограниченное кольцами.
Недостатком всех известных предохранительных муфт, включая наиболее близкий аналог, является достаточно сложная конструкция предохраняемых элементов, поскольку они выполнены из нескольких элементов.
Таким образом, техническим результатом, на достижение которого направлена заявленная полезная модель является упрощение конструкции муфты.
Также данное техническое решение направлено на повышение безопасности движения поездов.
Заявленный технический результат полностью достигается совокупностью признаков независимого пункта заявленной формулы изобретения.
Зубчатая упругая виброполгащающая муфта передачи крутящего момента от колесной пары к подвагонному генератору включает первую зубчатую полумуфту, соединенную с ведущим карданным валом, вторую зубчатую полумуфту, одеваемую на ведомый вал и сменный зубчатый элемент из эластичного материала, охватывающий обе зубчатые полумуфты. Причем сменный зубчатый элемент выполнен таким образом, что зубья полумуфт находятся на расстоянии друг от друга в направлении оси муфты.
Сменный зубчатый элемент выполнен в виде единой детали и является разрушаемым в месте ослабленной прочности, которое разрушается при заклинивании одного из валов.
Далее более подробно заявленное техническое решение поясняется чертежом, на котором представлена заявленная муфта.
Зубчатая упругая виброполгащающая муфта передачи крутящего момента от колесной пары к подвагонному генератору состоит из первой зубчатой полумуфты (1), соединенной с ведущим карданным валом (2), второй зубчатой полумуфтой (3), одеваемой на ведомый вал (4) подвагонного генератора (на фиг. не показано) при помощи стопорной шайбы (8) и болта (9), зубчатого сменного элемента (5) из эластичного материала, защитного кожуха (6) и подшипников (7) качения. Причем обе зубчатые полумуфты (1 и 3), зубчатый сменный элемент (5) и валы (2 и 4) расположены соосно. Обе полумуфты (1 и 3) в своих средних частях содержат втулки, причем диаметр втулки первой полумуфты (1) выполнен больше чем диаметр втулки второй полумуфты (3). Втулка второй полумуфты (3) в рабочем состоянии располагается внутри втулки первой полумуфты (1) с возможностью вращения одной относительно другой. Между втулками обеих полумуфт располагаются подшипники (7) качения. Каждая полу муфта (1 и 3) содержит радиальный участок, проходящий перпендикулярно оси муфты. Причем радиальные участки каждой полумуфты (1 и 3) располагаются на противоположных сторонах. На радиальных участках каждой полумуфты располагаются зубья, направленные в сторону радиальной части другой полумуфты, причем зубья расположены таким образом, что находятся на расстоянии от зубьев другой полумуфты в направлении оси муфты. Между радиальными частями обеих полумуфт располагается кольцеобразный зубчатый сменный элемент (5), выполненный в виде единой детали и содержащий зубья с обеих сторон, которые располагаются между зубьями обеих полумуфт. На зубчатом сменном элементе (5) между зубьями обеих полумуфт имеется место (10) ослабленной прочности, разрушаемое при заклинивании одного из валов, не предотвращая вращение другого. На первой полумуфте (1) при помощи болтов укреплен кожух (6), предотвращающий попадание влаги и грязи на сменный элемент (5) и на подшипники (7) качения.
Место ослабленной прочности на сменном элементе выполнено любым известным способом, например перфорацией, насечкой или высечкой эластичного элемента в определенном месте или др.
В заявленной муфте фиксация сменного элемента относительно обеих полумуфт осуществляется при помощи геометрического зацепления, а не при помощи дополнительных крепежных элементов, как в любом приведенном в разделе «уровень техники» источнике информации, следовательно также упрощается конструкция муфты.
Решение направлено на повышение безопасности движения поездов, восстановление работоспособности муфты в пути следования путем замены разрушенного сменного элемента без демонтажа муфты с вала генератора.
Такое выполнение упругой муфты позволяет повысить ее надежность, т.к. при заклинивании подшипников генератора происходит разрушение элемента из эластичного материала по сечению перпендикулярному продольной оси ведомого и ведущего валов, т.е. по слою эластичного материала уменьшенной прочности, что не приводит в аварийном режиме к перекосу полумуфт. Разрушение элемента по сечению перпендикулярному продольной оси ведомого и ведущего валов позволяет исключить самовозгорание муфты в аварийном режиме, т.к. трение разрушенных частей будет минимально.
Устройство работает следующим образом:
В нормальном режиме заявленная муфта передает крутящий момент от вала колесной пары к валу подвагонного генератора. При заклинивании одного из валов (при достижении порогового значения) осуществляется разрушение эластичного элемента по месту ослабленной прочности. Таким образом, один вал продолжает вращение, которому не препятствует заклиненный вал. Для восстановления нормальной работы муфты необходимо просто заменить упругий элемент.
Выполнение упругого элемента в виде единой детали значительно упрощает устройство самой муфты, удешевляет ее, снижает физические затраты на производство сменных элементов (сменного упругого элемента).
1. Зубчатая упругая виброполгащающая муфта передачи крутящего момента от колесной пары к подвагонному генератору, характеризующаяся тем, что состоит из первой зубчатой полумуфты, соединенной с ведущим карданным валом, второй зубчатой полумуфтой, одеваемой на ведомый вал подвагонного генератора, зубчатого сменного элемента из эластичного материала и подшипников качения, причем обе зубчатые полумуфты, зубчатый сменный элемент и валы расположены соосно, при этом обе полумуфты в своих средних частях содержат втулки, причем диаметр втулки первой полумуфты выполнен больше чем диаметр втулки второй полумуфты, втулка второй полумуфты в рабочем состоянии располагается внутри втулки первой полумуфты с возможностью вращения одной относительно другой, между втулками полумуфт располагаются подшипники качения, каждая полумуфта содержит радиальный участок, проходящий перпендикулярно оси муфты, причем радиальные участки каждой полумуфты располагаются на противоположных сторонах, на радиальных участках каждой полумуфты располагаются зубья, направленные в сторону радиальной части другой полумуфты, причем зубья расположены таким образом, что находятся на расстоянии от зубьев другой полумуфты в направлении оси муфты, между радиальными частями обеих полумуфт располагается кольцеобразный зубчатый сменный элемент, выполненный в виде единой детали и содержащий зубья с обеих сторон, которые располагаются между зубьями обеих полумуфт, на зубчатом сменном элементе между зубьями обеих полумуфт имеется место ослабленной прочности, разрушаемое при заклинивании одного из валов, не предотвращая вращение другого.
2. Зубчатая упругая виброполгащающая муфта по п. 1, отличающаяся тем, что на первой полумуфте при помощи болтов укреплен кожух, предотвращающий попадание влаги и грязи на сменный элемент и на подшипники качения.
3. Зубчатая упругая виброполгащающая муфта по п. 1, отличающаяся тем, что вторая зубчатая полумуфта одевается на ведомый вал подвагонного генератора при помощи стопорной шайбы и болта.
4. Зубчатая упругая виброполгащающая муфта по п. 1, отличающаяся тем, что фиксация сменного элемента относительно обеих полумуфт осуществляется при помощи геометрического зацепления.
