Упругое зубчатое колесо Советский патент 1983 года по МПК F16H55/14 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводе осей колесных пар рельсового подвижного состава.

Известно упругое зубчатое колесо, содержащее ступицу, венец, несущий последний и установленный с возможностью поворота относительно ступицы диск с отверстиями, щеки с отверстиями, охватывающие диск, центрирующие элементы в виде роликов/ упругие элементы разной жесткости, взаимодействующие с диском и щеками. В данной конструкции упругие элементы выполнены в виде резинометаллических блоков, причем упругие элементы малой жесткости установлены в отверстиях диска и щек, а упругие элементы большей жесткости - в отверстиях щек ij .

Недостатком известной конструкции являются низкие динамические свойства, обусловленные неравномерным нагружением резинометаллических блоков, а также их больщой жесткостью, поскольку резиновые втулки блоков работают на радиальное сжатие.

Цель изобретения .- улучшение динамических свойств колейа.

Указанная цель достигается тем, что в упругсм зубчатом колесе, содержащем ступицу, венец, несущий последний и установленный с возможностью поворота относительно ступицы диск с отверстиями, щеки с отверстиями, охватывающие диск, центрирующие элементы в виде роликов, упругие элементы разной жесткости,взаимодействующие с диском и щеками,упругие элементы малой .жесткости выполнены в виде колец с окнами, соответствующими отверстиям диска и щек, и установлены между торцами последних, а центрирующие элементы выполнены в виде сферических подшипников, размещенных в отверстиях диска с зазор так, что наружное кольцо каждого из подшипников сопряжено с поверхностью отверстия в наиболее удаленной от центра колеса точке.

На фиг. 1 изображено колесо, радиальное сечение; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - колесо с использованием в качестве центрирующих элементов сферических подшипников, радиальное сечение; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 3.

Упругое зубчатое колесо состоит из ступицы 1, венца 2, диска 3 с отверстиями 4, несущего венец 2, щек 5 и 6 с отверстиями -7, центрирующих элементов в виде роликов 8, упругих элементов 9 большой жесткостц, выполненных в виде резинометаллических блоков, и упругих элементов малой жесткости, выполненных в виде колец Ю с окнами 11, соответсвующими отверстиями 4 и 7 диска и щек . Кольца 10 установлены между торцами диска 3 и щек 5 и 6. Упругие элементы 9 большой жесткости установлены без зазора в отверстиях 7 щек 5 и 6. В качестве центрирующих элементов возможно использование сферических подишпников

12,смонтированных в средней части осей 13, несущих резинометаллические блоки упругих элементов 9. Наружное кольцо каждого подшипника 12 установлено в соответствующем отверстии 4 диска 3 с зазором и сопрягается с поверхностью этого отверстия в наиболее удаленной от центра колеса точке 14. Диаметр отверстий 4 в диске 3 больше наружного диаметра осей

13,несущих основные упругие элементы 9.

Упругое зубчатое колесо работает следующим образом.

При приложении к колесу крутящего момента, поворачивается венец 2 и через кольцо 10 передает усилие на щеки 5 и 6 до тех пор, пока средняя часть каждой оси 13 не соприкоснется с поверхностью соответствующего отверстия 4 в диске 3 венца 2. При этсм кольца 10 работают на сдвиг, а линейная величина перемещения ступиц 1 колеса на радиусе расположения 13 не превышает допустимого значения деформации сдвига материала колец 10 (обеспечивается соотношением диаметров отверстий 4 в диске 3 и осей 13)

После соприкосновения осей 13 с поверхностями отверстий 4 диска 3, дальнейшая передача крутящего момента ведется через оси 13, упругие элементы 9 большой жесткости, щеки 5 и 6 и ступицу 1. Так как жесткость резинометаллических втулок упругих элементов 9 на радиальное сжатие нам(ного больше жесткости на сдвиг материала колец 10, то работа последних блокируется. Кольца-10, таким образом, работ 1ют в пределах допустимых по прочности материала деформаций, что повышает общую надежность колеса и снижает суммарную угловую жесткость упругой системы. Наличие резинометаллических втулок на концах осей обеспечивает их равномерное нагружение- и смягчает интенсивность соприкосновения осей 13 с поверхностями отверстий 4 в диске 3.

Применение в качестве центрирующих элементов сферических подшипников 12 позволяет исключить жесткую центровку венца 2 относительно ступицы 1 и выполнить венец 2плавающим, что обеспечивает более равномерное нагружение упругих элементов и улучшает динамические свойства колеса..

Улучшение динамических качеств колеса достигается также за счет обеспечения нелинейности его упругой

УПРУГОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО, содержащее ступицу, венец, несущий последний и установленный с возможностью поворота относительно ступицы диск с отверстиями, щеки с отверстиями, охватывающие диск, центрирующие элементы в виде роликов, упругие элементы разной жесткости, взаимодействующие с диском .и щеками, о тличающееся тем, что, с целью ул5гчшения динамических свойств упругие элементы малой жесткости выполнены в виде колец с окнами, соответствующими отверстиями диска и щек, и установлены между торцами последних, а центрирующие элементы выполнены в виде сферических подашпников, размещенных в отверстиях диска с зазором так, что наружное кольцо каждого из подшипников сопряжено с поверхностью отверстия в наиболее .д удаленной от центра колеса точке. Э (Л ел со 00 00 со