Упругое колесо Советский патент 1985 года по МПК B60B9/06 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к колесам повышенной эластичности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем повышения надежности работы колеса при изменении направление враш,ения.

На фиг. 1 изображено упругое колесо, к ступице которого приложен крутяш,ий моМент, разрез; на фиг. 2 - то же, к ступице приложен крутящий момент противоположного направления, разрез; на фиг. 3 - то же, в ненагруженном состоянии, поперечный разрез; на фиг. 4 - то же, в случае приложения нагрузки.

Упругое колесо содержит упругие металлические плоские спиральные спицы 1, которые расположены между ободом 2 и ступицей 3 и прикреплены к ободу шарнирами 4, позволяюш,ими осуществить поворот упругих элементов вокруг оси шарнира без их деформации. Для обеспечения свободного перемещения внутренних концов упругих элементов к центру колеса при изменении направления вращения последнего ступица 3 выполнена полой.

На боковой поверхности ступицы имеются сквозные отверстия в виде радиальных пазов 5, выполняющие функцию направляющих для плавающих осей 6, закрепленных на внутренних концах упругих спиц 1. Нлавающие оси 6 передают крутящий момент от ступицы 3 к упругим спицам 1, а также при смене направления вращения упругого колеса обеспечивают перемещение упругих спиц 1 от центра колеса к его периферии. Ступица 3 установлена на подшинниках на балке 7 и прикреплена болтами к полуоси 8. Внутреняя полость упругого колеса защищена от загрязнения кольцевыми крышками 9 и 10 и уплотнениями 11.

В свободном и рабочем состоянии каждая упругая спица 1 колеса характеризуется определенным радиусом кривизны, стрелой прогиба, расстоянием между его концами и жесткостью. В свободном состоянии, когда отсутствуют ведущий момент и нормальная нагрузка, упругие спицы не деформированы. При нагружении колеса через ось ступицы нормальной нагрузкой происходит перераспределение нагрузки по спицам в соответствии с их угловым расположением относительно вертикальной оси. Упругие спицы 1, расположенные выше горизонтальной оси, проходящей через центр колеса, растягиваются с момента упора плавающей оси в наружный торец паза ступицы, а спицы 1, находящиеся ниже горизонтальной оси - сжимаются, и их плавающие оси перемещаются по пазам внутрь ступицы на величины, пропорциональные нагрузкам на спицы 1 (фиг. 4).

Устройство работает следующим образом.

Крутящий момент от главной передачи через полуось 8 передается на ступицу 3, которая поворачивается относительно обода 2, а плавающие оси 6 перемещаются по радиальным пазам 5 на боковёй поверхности ступицы 3 в паправлении от центра колеса. При упоре плавающих осей 6 в края пазов 5 крутящий момент передается через упругие спицы 1 ободу 2.

0 С подведением ведущего момента к ступице колеса происходит дополнительное нагружение спиц 1. Упругие спицы 1, плавающие оси 6 которых расположены в пазу 5 ступицы 3 в крайнем внешнем положении,

5 при этом получат дополнительное растяжение. Составляющие касательных сил, обусловленных действующим моментом, вызывают перемещение в крайнее внешнее положение плавающих осей 6, находяшихся у центра колеса, до упора. Происходит равномерное распределение ведущего момента по всем упругим спицам 1. Перемещению и повороту в пазу 5 нагруженных радиальной силой спиц препятствуют силы трения, снижение которых осуществляется, например, путем подбора материалов пар трения,

5 обеспечением необходимой смазки поверхносей трения, возможной заменой трения скольжения трением качения, а также выбором соотношений длины и ширины паза, диаметров плаваюшей оси и ступицы.

При появлении неровностей дороги обод 2 смещается за счет деформации спиц 1, чем обеспечивается смягчение толчков, передаваемых на корпус транспортного средства. В случае изменения направления вращения колеса вращение ступицы 3 вызывает перемещение осей б в радиальных пазах 5 к центру колеса, а затем возврат их в прежнее положение.

УПРУГОЕ КОЛЕСО, содержащее обод и ступицу с радиальными пазами, выполненными на боковой поверхности, в которых одним концом установлены плоские спиральные упругие спицы, другой конец каждой из которых шарнирно закреплен на внутренней поверхности обода, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем повышения надежности работы колеса при изменении направления вращения, радиальные пазы выполнены с замкнутым контуром и в них размещены плавающие оси, которые закреплены на концах плоских спиральных упругих спиц. (О 00