Поводково-рычажная муфта Советский патент 1989 года по МПК F16D3/60 

Изобретение относится к машиностроению, частности к устройствам для передачи вращения и является усовершенствованием изобретения по авт. св. 1286849.

Целью изобретения является повы- шение надежности путем выравнивания угловых деформаций шарнирных узлов ,муфты.

На фиг.1 показана предлагаемая муфта, вид сбоку; на фиг.2 - принципиальная схема муфты; на фиг.З - раз рез А-А на фиг.i; на фиг.4 - схема передачи вращакщего момента от зубча того колеса к движущему колесу колесной пары; на фиг.З - схема для определения углов закручивания сайлент- блоков.

.Муфта состоит из торсионных валов I и 2, поводков 3, рычагов 4 и 5, расположенных встречно, и восьми шарнирных узлов 6-9. Причем продольные оси поводков 3 проходят посередине вертикальных плоскостей симметрии торсионных валов и 2. Каждый из шарнирных узлов 6 состоит из установленной на обращенной к центру колесной пары торцовой поверхности зубчатого колеса 10 опоры и запрессованного в ее проушину сайлент- блока 12, который охватывает конец торсионного вала 1 и образует с ним также соединение с натягом. к;аждый из шарнирных узлов 7 совмещает в себе связанную с движущим колесом 13 и установленную на внешней его торцовой поверхности опору 14, а также запрессованный в проушину последней сайлент-блок 15, который охватывает конец торсионного вала 2 и образует с ним, в свою очередь, соединение с натягом. При этом опоры 11 и 14 расположены противоположно. Каждый из иварнирных узлов 8 содержит сайлент- блоки 16 и 17, соединительную втулку 18, упорные втулки 19, болт 20 и гайку 21. Сайлент-блоки 16 запрессованы в вилкообразные проушины поводка 3, а сайлент-блок 1-7 - в проушину рычага 4. Соединительная втулка 18 с сайлент-блоками 16 и 17 образует также соединение с натягом. Сайлент-блоки I6 и 17 в осевом направлении плотно зажаты при помощи упорных втулок 19, болта 20 и гайки 21. При том структурные схемы шарнирных узлов 8 и 9 идентичны. Рычаги 4 и 5 через спиральные отверстия в

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

зубчатом колесе и движущем колесе колесной пары выходят в пространстве между ними. .

Такое выполнение муфты позволяет иметь наибольшую и, к тому же, оди- наковзпо длину рычагов, выровнять при расцентровке осей большого зубчатого колеса и колесной пары угловые деформации между последовательно соединенными сайлент-блоками шарнирных узлов муфты (в виде того, что при вер- тикальном смещений осей большого зубчатого колеса и колесной пары поводки 3 являются кинематически подвижными злёментами муфты в указанном направлении, шарнирные узлы 6, 7, а также шарнирные узлы 8, 9 соответственно следует рассматривать последовательно соединенные друг с другом) и, тем самым, существенно уменьшить углы закручивания лимитирующих в отношении срока службы резиновых втулок.

Муфта работает следующим образом (фиг.. 4).

При вращении зубчатого колеса 10 на торсионный вал 1 через шарнирные узлы 6 действует пара сил PL,равная моменту Мдц на зубчатом колесе. Эта пара сил через рычаги 4, жестко связанные с торсионным валом Г, передает через поводки 3 на-рычаги 5, жестко сопряженные с торсионным валом 2. Притом один из поводков 3 работает . на растяжение, а другой на сжатие. Через шарнирные узлы 7 со стороны торсионного вала 2 на движущее колесо 13 колесной пары действует момент PL, преодолевающий момент М., сил сопротивлений на движущем колесе. Поскольку оси поводков 3 проходят посередине осей торсионных валов 1 и 2, то при работе муфты равнодействующая вертикального силового взаимодействия между зтими торсионными валами лежит в вертикальной плоскости, расположенной посередине их осей, и поэтому оба торсионных вала скручиваются моментом Шц PL,, где 1 - длина рычагов 4 и 5..

Главным критерием оценки степени динамического совершенства предлагаемой муфты в сравнении с ияиестной являются углы закручивания резиновых втулок сайлент-блоков.

При расцентровках (взаимных смещениях) центров зубчатого колеса и

3144

колесной пары, обусловленных колебаниями подрессорной части тележки, торсионные валы 1 и 2 смещаются относительно друг друга. Если величина расцентровки Z перпендикулярна продольным осям торсионньк валов, то происходит параллельное их смещение. Ввиду несоизмеримости угловых же

сткостей при соосном скручивании ре- ю осей торсионных валов, то происходит

зиновых втулок сайлент-блоков и же- сткостей на кручение торсионш х валов последние в этом отношении можно принять абсолютно твердыми (недеформируемыми) . В случае равных угло- 15 вых жесткостей при соосном скручивании резиновых втулок сайлент-блоков 12 и 15 и одинаковых общкк угловых жесткостей при том же виде деформации резиновых втулок шарнирных узлов 8 и 9 соотношение Ь 0,

I

Учитывая малость угловых поворотов торсионных валов за счет податливости резиновых втулок сайлент-блоков, получают зависимость

20

перекос резиновых втулок сайлент-блоков 16 и 17 в шарнирных узлах 8 и 9.

Из двух рассмотренных взаимно перпендикулярных компонентов может быть получено перемещение зубчатого колеса относительно колесной пары в любом направлении в вертикальной плоскости.

При смещении зубчатого колеса вдоль своей продольной оси на величину Y (фиг.56) происходит скручивание резиновых втулок сайлент-блоков 16 и 17 в шарнирных узлах 8 и 9. При этом углы их скручивания составляют 25 половину угла 6: и равны

а -

Ык- «15 - 21,

Z 10, + 10J.

Углы закручивания образующих упругое последовательное соединение в линейном и угловом отношениях (в частности, при загружении их осевыми и радиальными силами, а также при повороте моментом в плоскости, перпендикулярной продольным осям) резиновых втулок сайлент-блоков 16 и 17 в шарнирных узлах 8 в случае равенства общей жесткости резиновых втулок сай- лент-блоков 16 и жесткости резиновой втулки сайлент-блока 17 при соосном скручивании составляют половину угла закручивания сайлент-блоков 12, т.е. Z 1 2 Аналогичным образом углы закручивания резиновых втулок сайлент-блоков 16 и 17 в шарнирньгх узлах 9 рав- Hbi:

Z 1 При применении предлагаемой муфты (фиг.5) и при условии 1, Ig 1

9..

0 - is

e,t

где

Если величина расцентровки зубчатого колеса и движущего колеса совпадает с направлением продольных

5

0

перекос резиновых втулок сайлент-блоков 16 и 17 в шарнирных узлах 8 и 9.

Из двух рассмотренных взаимно перпендикулярных компонентов может быть получено перемещение зубчатого колеса относительно колесной пары в любом направлении в вертикальной плоскости.

При смещении зубчатого колеса вдоль своей продольной оси на величину Y (фиг.56) происходит скручивание резиновых втулок сайлент-блоков 16 и 17 в шарнирных узлах 8 и 9. При этом углы их скручивания составляют 5 половину угла 6: и равны

а -

Ык- «15 - 21,

В частности, в результате изменения схемы взаиморасположения и сопряжения структурных элементов муфты прейпоженным образом при расцентров- ке осей большого зубчатого колеса и колесной пары достигается выравнивание угловых деформаций последовательно соединенных в угловом отношении сайлент-блоков шарнирных узлов и тем самым существенно уменьшаются углы закручивания лимитирующих в от- , ношении срока службы резиновых втулок шарнирных узлов 6.

0

5

0

Формула изобретения

Поводково-рычажная муфта по авт.

св. № 1286849, отличающая- с я тем, что, с целью повышения надежности, опоры торсионных валов расположены на торцовых поверхностях зубчатого колеса и колеса колесной

пары, обращенных в сторону одна от другой, а поводки расположены между торсионными валами на равном расстоянии от них.

Риг.1

ФигМ