КАРДАННЫЙ ВАЛ НАЗЕМНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 2006 года по МПК B60K17/22 F16D3/41 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к изготовлению карданных валов, которые могут быть использованы в трансмиссиях грузовых и легковых автомобилей, приводах подвижного состава железных дорог и ряде других транспортных средств.

Наиболее близкой к предлагаемой является конструкция карданного вала, который содержит два шарнира с крестовинами и подшипниками, две фланец-вилки и подвижное шлицевое соединение, выполненное в виде шлицевой втулки и шлицевого вала, с уплотнением в виде телескопической защиты. При этом фланец-вилки выполнены без центрального отверстия, крестовины шарниров выполнены без масленок или с одной угловой масленкой, а шлицевое соединение выполнено с масленкой для смазки шлицев [1].

Недостатками данной конструкции являются большие усилия перемещения шлицевого соединения, недостаточная надежность уплотнительных элементов шлицевого соединения, повышенные нагрузки на элементы крепления карданного вала и подшипниковые узлы сопрягаемых агрегатов, большая трудоемкость обслуживания карданного вала и элементов крепления фланцев присоединяемых агрегатов.

Задачей изобретения является повышение долговечности шлицевого соединения, элементов крепления карданного вала, подшипниковых узлов сопрягаемых агрегатов, снижение трудоемкости обслуживания.

Поставленная задача решается следующим образом. Карданный вал наземных транспортных средств содержит два шарнира с крестовинами и подшипниками, две фланец-вилки и подвижное шлицевое соединение, выполненное в виде шлицевой втулки и шлицевого вала, с уплотнением в виде телескопической защиты, причем фланец-вилки выполнены со сквозным центральным отверстием, крестовины шарниров выполнены с двумя угловыми масленками, расположенными под углом 180° одна относительно другой, а подвижное шлицевое соединение выполнено с предохранительным клапаном, установленным на шлицевой втулке.

Существенность отличий предлагаемого изобретения заключается в следующем. Крепление фланцев присоединяемых агрегатов транспортного средства осуществляется на выходных валах при помощи резьбовых соединений. В процессе эксплуатации, в результате воздействия динамических нагрузок и передачи знакопеременного крутящего момента, возможно ослабление крепления фланцев присоединяемых агрегатов, что приводит к увеличению дисбаланса карданного вала и появлению вибраций в приводе. Поэтому в ответственных приводах, например в приводах пассажирских вагонов, необходим периодический контроль момента затяжки крепления фланцев присоединяемых агрегатов. Центральное сквозное отверстие во фланец-вилке позволяет произвести контроль момента затяжки элементов крепления фланцев присоединяемых агрегатов без демонтажа карданного вала, что позволяет значительно снизить трудоемкость контрольной операции.

Применение крестовин шарниров с двумя угловыми масленками, расположенными под углом 180° одна относительно другой, позволяет производить обслуживание шарниров в любом положении транспортного средства, т.е. нет необходимости в провороте карданного вала с целью попадания масленки в доступную зону для заправки смазкой подшипников шарниров. В приводах пассажирских вагонов это имеет очень важное значение, так как обслуживание шарниров можно производить без демонтажа карданного вала с привода.

Подвижное шлицевое соединение выполнено с предохранительным клапаном, что позволяет не только снизить усилие осевого перемещения за счет выравнивания давления в герметичной полости соединения, но и повысить долговечность уплотнительных элементов шлицевого соединения карданного вала. Кроме того, это позволит повысить долговечность подшипниковых узлов присоединяемых агрегатов за счет снижения осевой составляющей в нагрузках на подшипники от воздействия карданного вала.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлен продольный разрез карданного вала, на фиг.2 - фланец-вилка карданного вала со сквозным центральным отверстием, на фиг.3 - предохранительный клапан, установленный на шлицевой втулке, в разрезе.

Карданный вал наземных транспортных средств содержит два шарнира с крестовинами 1, подшипниками 2, масленками 3, установленными на крестовине 1 под углом 180° одна относительно другой, фланец-вилки 4 со сквозным центральным отверстием 5, подвижное шлицевое соединение 6, состоящее из втулки шлицевой 7, на которой установлен предохранительный клапан 8, и шлицевого вала 9.

Карданный вал наземных транспортных средств работает и обслуживается следующим образом.

Установка карданного вала к агрегатам транспортного средства осуществляется по посадочным поверхностям 10 фланцев 11 присоединяемых агрегатов болтовыми соединениями 12. В процессе эксплуатации при периодическом контроле моментов затяжки элементов крепления 13 фланцев 11 и присоединяемых агрегатов демонтаж карданного вала не производится. Контрольная операция выполняется при установленном карданном вале через центральное сквозное отверстие 5 фланец-вилки 4, и при необходимости производится затяжка элементов крепления 13 и их стопорение.

Пополнение смазкой подшипников 2 шарниров производится в любом положении транспортного средства через одну из двух масленок 3, установленных на крестовине 1, которая находится в доступной зоне.

При движении автомобиля шлицевое соединение 6 совершает возвратно-поступательное движение (сжатие-отбой подвески транспортного средства при движении по неровностям). В герметичной полости 14 подвижного шлицевого соединения 6 возникает перепад давлений, который выравнивается через предохранительный клапан 8, установленный на шлицевой втулке 7.

Источник информации

1. Лукин П.П., Гаспарян Г.А., Родионов В.Ф. Конструирование и расчет автомобиля. - М.: Машиностроение, 1984. - С.153-162.

Карданный вал содержит два шарнира с крестовинами и подшипниками: две фланец-вилки и подвижное шлицевое соединение, выполненное в виде шлицевой втулки и шлицевого вала, с уплотнением в виде телескопической защиты. Фланец-вилки выполнены со сквозным центральным отверстием, крестовины шарниров выполнены с двумя угловыми масленками, расположенными под углом 180° одна относительно другой, а подвижное шлицевое соединение выполнено с предохранительным клапаном, установленным на шлицевой втулке. В результате повышается долговечность шлицевого соединения, элементов карданного вала, подшипниковых узлов сопрягаемых агрегатов и снижается трудоемкость обслуживания. 3 ил.

Карданный вал наземных транспортных средств, содержащий два шарнира с крестовинами и подшипниками, две фланец-вилки и подвижное шлицевое соединение, выполненное в виде шлицевой втулки и шлицевого вала, с уплотнением в виде телескопической защиты, отличающийся тем, что фланец-вилки выполнены со сквозным центральным отверстием, крестовины шарниров выполнены с двумя угловыми масленками, расположенными под углом 180° одна относительно другой, а подвижное шлицевое соединение выполнено с предохранительным клапаном, установленным на шлицевой втулке.