Патент на изобретение №2162420

(54) МУФТА С УПРУГИМИ БРУСКАМИ (ВАРИАНТЫ)

(57) Реферат:

Изобретение относится к приводам наземных транспортных средств, в частности к приводам тепловозов, и содержит муфту с упругими брусками, включающую две соосно установленные на валу полумуфты с отверстиями, в которых расположены упругие элементы. Муфта также содержит четное количество упругих элементов, равное по крайней мере 6, помимо этого, полумуфты сочленены между собой посредством выполненных на них соответственно выступов и пазов, имеющих форму уголков, и содержат их четное и одинаковое количество, равное по крайней мере 4. Опорная часть муфты выполнена в виде двух сменных втулок, одна из которых расположена в другой, имеющей форму полого цилиндрического стакана, причем одна из них закреплена на валу, а другая на переходнике наружной полумуфты, при этом втулки установлены с зазором и с возможностью перемещения относительно друг друга. Технический результат – повышение срока службы тепловоза и его надежности в условиях тяжелого режима работы. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предложенное техническое решение относится к машиностроению, а именно к установке силовых механизмов транспортных средств.

Известна соединительная муфта, содержащая две соосно установленные на валу полумуфты, сочлененные между собой посредством выполненных на них соответственно выступов и пазов, имеющих форму уголка, причем зубья расположены в горизонтальных участках пазов.

/А.с.СССР N350998, МКИ F 10 D 1/10 от 2.06.71/.

Недостатком такой муфты является ее ненадежность в условиях тяжелого режима работы в приводе вспомогательных механизмов тепловоза, неспособность компенсировать значительные крутильные колебания привода и смещения валов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является муфта, состоящая из двух полумуфт с отверстиями, в которых расположены упругие бруски, выполненные по форме отверстий. /Кудрявцев В.Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 1980, с.438/
Недостатками такой муфты является ненадежность работы в условиях тяжелого режима эксплуатации, неспособность компенсировать значительные крутильные колебания привода и смещения валов.

Все это приводит к замене привода через 1-1,5 года эксплуатации тепловоза и неплановому ремонту тепловоза.

Данное предложение направлено на повышение срока службы привода вспомогательных механизмов тепловоза и его надежности в условиях тяжелого режима работы /передача более 200 л.с., при 3000 об/мин в условиях температурных колебаний от -60^oC до +100^oC за счет исключения перечисленных недостатков.

Технический результат достигается за счет того, что муфта с упругими брусками, содержащая соосно установленные на валу полумуфты с отверстиями, в которых расположены упругие бруски, причем содержит их четное количество, равное по крайней мере 6, а опорная часть муфты выполнена в виде двух сменных втулок, одна из которых расположена в другой, имеющей форму полого стакана, причем одна из них закреплена на валу, а другая на переходнике наружной полумуфты, при этом втулки установлены с зазором и с возможностью перемещения относительно друг друга.

Муфта отличается тем, что упругие элементы выполнены из материала, работающего в режиме температур от -60^oC до + 100^oC.

Второй вариант муфты с упругими брусками отличается тем, что полумуфты сочленены между собой посредством выполненных на них соответственно выступов и пазов, имеющих форму уголков, и содержат их четное и одинаковое количество, равное по крайней мере 4, причем выступы расположены в продольных участках пазов, а упругие элементы расположены в гнездах между зубьями и обечайкой.

На фиг.1 представлен привод вспомогательных механизмов тепловоза, общий вид; на фиг.2 – общий вид муфты первого варианта; на фиг. 3 – общий вид муфты второго варианта.

Привод вспомогательных механизмов состоит из ведущего вала 10, с закрепленной на нем муфтой 9, соединенного одним своим концом через проставочное кольцо с валом дизеля, а другим через редуктор 7 с фланцем 8 и с синхронным подвозбудителем 1, а также с ведомыми валами 2, на которых закреплены муфты 5 с фланцами 4, которые связаны с гидроприводом вентилятора холодильника 6; 3 – промежуточная опора.

На фиг. 2 представлен общий вид муфты с упругими брусками 18, состоящая из корпуса 12, крышки 13, центрирующей втулки 14 со сменными втулками 15 и 16; причем втулка 16 закреплена на переходнике 17 вала 2.

На фиг.3 представлен общий вид и разрез по A-A второго варианта муфты с упругими брусками 25 и двумя одинаковыми полумуфтами: ведущей 20,закрепленной на валу 10, связанным с валом дизеля 11 через проставочное кольцо 19 и ведомой 21, связанной с фланцем 8 редуктора 7 /фиг.1/. Кожух 26, закрепленный на ведущей полумуфте 20 болтами 27, удерживает упругие бруски 25 от выпадения; в ведомой полумуфте 21 установлена центрирующая втулка 22 со сменной цилиндрической втулкой 23, в которой установлена втулка 24, закрепленная на валу 10.

Эти муфты взаимозаменяемы, так как могут работать и на ведомых валах и на ведущих.

Пример конкретного выполнения
Муфта ведущего вала
кол-во упр.брусков – 12
диаметр скв.отв. – 6 мм
конусность бруска – 28
кол-во зубьев – 6
Муфта ведомого вала
кол-во упр.брусков – 6
диаметр скв.отв. – 9 мм
конусность бруска – 45
Размеры сечения втулки 24:
R_круга = 25 мм
Длина хорды = 20 мм
В точке касания двух сменных втулок на поверхности втулки 24 выполнена площадка длиной до 1 мм. Это увеличивает срок службы втулок.

Для упругих брусков применяют резиновую смесь В-14-1/ТУ 380051166=73
Крутящий момент от дизеля передается через муфту 9 на ведущий вал 10 заднего редуктора 7, а затем с помощью ведомых валов 2 /бесшлицевых валов, которых может быть от 1 до 3 в зависимости от расстояния между агрегатами/ с упругими муфтами 5 передается на гидропривод 6 вентилятора холодильника и далее на колесо вентилятора. Наличие промежуточной опоры зависит от длины вала и его диаметра.

Данный привод может быть использован, как со стороны холодильника, так и со стороны генератора. Нагрузки со стороны генератора меньше, чем со стороны холодильной камеры. Отличия будут заключаться в диаметре муфт, в количестве упругих брусков, в размерах отверстий в них, в количестве пазов и выступов в муфте.

Предложенные муфты жестко скрепляют валы, при этом сохраняют их подвижность за счет подвижности сменных втулок относительно друг друга, что позволяет сбалансировать возникающие динамические моменты и снизить их уровень в 3-6 раз, уменьшить трудозатраты на обслуживание привода в 2-2,5 раза, увеличить межремонтные сроки тепловоза в 3-3,5 раза.

Это позволяет ремонтировать привод с заменой опорных частей и амортизаторов только при прохождении тепловозом заводского ремонта, т.е. через 6 лет эксплуатации тепловоза.

Технология изготовления муфт большого диаметра сопряжена с трудоемкостью изготовления пресс-формы для отливки полумуфт. Так как конструкция внешней и внутренней полумуфт одинакова /2-й вариант муфты/, то они отливаются в одной пресс-форме, т. е. трудозатраты на изготовление пресс-формы уменьшаются вдвое. Это является дополнительным преимуществом предложенного решения.

Формула изобретения

1. Муфта с упругими брусками, содержащая две соосно установленные на валу полумуфты с отверстиями, в которых расположены упругие элементы, отличающаяся тем, что содержит четное количество упругих элементов, равное по крайней мере 6, а опорная часть муфты выполнена в виде двух сменных втулок, одна из которых расположена в другой, имеющей форму полого цилиндрического стакана, причем одна из них закреплена на валу, а другая на переходнике наружной полумуфты, при этом втулки установлены с зазором и с возможностью перемещения относительно друг друга.

2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что упругие элементы выполнены из материала, работающего в режиме температуры от -60 до +100^oС.

3. Муфта с упругими брусками, содержащая две соосно установленные на валу полумуфты с отверстиями, в которых расположены упругие элементы, отличающаяся тем, что полумуфты сочленены между собой посредством выполненных на них соответственно выступов и пазов, имеющих форму уголков, и содержит их четное и одинаковое количество, равное по крайней мере 4, причем выступы расположены в продольных участках пазов, а упругие элементы расположены в гнездах между зубьями и обечайкой, причем опорная часть муфты выполнена в виде двух сменных втулок, одна из которых расположена в другой, имеющей форму полого цилиндрического стакана, при этом одна из них закреплена на валу, а другая на переходнике наружной полумуфты, при этом втулки установлены с зазором и с возможностью перемещения относительно друг друга.

4. Муфта по п.3, отличающаяся тем, что упругие элементы выполнены из материала, работающего в режиме температуры от -60 до +100^oС.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 14.04.2009

Извещение опубликовано: 10.09.2010 БИ: 25/2010

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.11.2010

Извещение опубликовано: 27.11.2010 БИ: 33/2010