УПРУГАЯ МУФТА

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для использования в конструкциях пассажирских вагонов железнодорожного транспорта для передачи крутящего момента от колесной пары к подвагонному генератору.
Известна упругая муфта (патент RU 49594 F16D 3/74 опубл. 27.11.2005), включающая первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, одеваемую на ведомый вал и элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, при этом втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущих валов.
Недостаток этой упругой муфты в том, что втулка, охватывающая вторую полумуфту, работает как подшипник скольжения. При заклинивании подшипника генератора происходит интенсивный износ торцов этой втулки, что существенно сокращает срок безаварийной работы муфты. Муфта такой конструкции требует наличия специальных каналов для подачи смазки при ее обслуживании в эксплуатации (спринцевании), необходимо ее периодически осматривать, разбирать и заменять изношенные втулки.
Известна упругая муфта (патент RU 63477 F16D 3/74 опубл. 27.05.2007), включающая первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, одеваемую на ведомый вал и элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, в которой втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов, при этом она снабжена подшипниками качения, установленными между концентрически расположенными втулками полумуфт, причем втулка первой полумуфты с внутренней стороны снабжена кольцевым буртиком, а втулка второй полумуфты с наружной стороны снабжена резьбой для установки гаек, фиксирующих подшипники. Муфта имеет три подшипника качения, два из которых, расположенные по краям, являются радиальными, а третий - находящийся между ними, является упорным. Для регулировки положения подшипников, между ними установлены простановочные кольца.
Недостатком указанной упругой муфты является то, что в аварийной ситуации при заклинивании подшипников генератора в случае разрушения элемента из эластичного материала по косому сечению из-за перекоса полумуфт нарушается работа подшипникового узла и возможно ее самовозгорание.
Известна упругая муфта (патент RU 65989 F16D 3/74 опубл. 27.08.2007), включающая первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, одеваемую на ведомый вал и элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, в которой втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов, при этом она снабжена подшипниками качения, установленными между концентрически расположенными втулками полумуфт, а в плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов выполнено местное ослабление прочности элемента из эластичного материала. Местное ослабление прочности элемента из эластичного материала в муфте данной конструкции выполнено в виде соединенных с этим эластичным материалом металлических колец, между которыми расположен соединенный с ними слой эластичного материала уменьшенной прочности.
Недостатком указанной муфты является то, что эластичный материал между металлическими кольцами не обеспечивает стабильность момента разрушения муфты (в указанных пределах) в аварийной ситуации при низких температурах.
Известна упругая муфта (патент RU 87479 F16D 3/00 опубл. 10.10.2009), выбранная за прототип. Муфта включает первую полумуфту, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту, надеваемую на ведомый вал, и основной элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами. В данной конструкции втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов. Муфта она снабжена подшипниками качения, установленными между концентрично расположенными втулками полумуфт. При этом в плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов, выполнено местное ослабление прочности основного элемента из эластичного материала в виде соединенных с этим эластичным материалом металлических колец, между которыми расположен соединенный с ними дополнительный эластичный материал, выполненный из той же марки, что и основной элемент, и имеет форму концентрично расположенных кольцевых прокладок, соединенных с этими металлическими кольцами.
Недостатком указанной муфты, как и предыдущей, является то, что эластичный материал между металлическими кольцами не обеспечивает стабильность момента разрушения муфты (в указанных пределах) в аварийной ситуации при низких температурах.
Технической задачей полезной модели является создание упругой муфты повышенной надежности, позволяющей в аварийной ситуации исключить зависимость момента ее разрушения от колебаний температуры окружающей среды.
Заявляемая упругая муфта, включающая первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, надеваемую на ведомый вал и элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, при этом втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов, и подшипники качения, установленные между концентрично расположенными втулками полумуфт, а в плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов выполнено местное ослабление прочности элемента из эластичного материала.
Местное ослабление прочности элемента из эластичного материала выполнено в виде соединенных с этим эластичным материалом металлических колец, которые в свою очередь соединены между собой заклепками из стали или алюминиевого сплава.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фигуре представлена заявляемая упругая муфта в разрезе.
Упругая муфта содержит первую полумуфту 1 с фланцем, соединенную с ведущим карданным валом 2, вторую полумуфту 3 с фланцем, надеваемую на ведомый вал 4 подвагонного генератора 5 и элемент из эластичного материала 6, связанный с обеими полумуфтами 1 и 3. Втулка 7 первой полумуфты 1 охватывает втулку 8 второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов. Между концентрично расположенными втулками 7, 8 полумуфт 1, 3 установлены три подшипника качения. По краям расположены радиальные подшипники качения 9, а между ними упорный подшипник качения 10. Ко второй полумуфте 3 болтами 11 прикреплено основание 12 элемента 6 из эластичного материала. Болтами 13 на первой полумуфте 1 закреплен кожух 14, укрывающий муфту от загрязнения. Муфта прикреплена болтом 15 на валу 4 генератора 5 через шайбу 16, в которой выполнено лабиринтное уплотнение, перекрываемое лабиринтным кольцом 17. Карданный вал 2 шпильками 18 крепится к полумуфте 1. Для предотвращения попадания смазки подшипников на элемент 6 из эластичного материала муфта снабжена манжетой 19. Для предотвращения загрязнения смазки подшипников между шайбой 16 и полумуфтой 1 установлено резиновое кольцо 20. В плоскости перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов выполнено местное ослабление прочности элемента 6 из эластичного материала. Оно выполнено в виде соединенных с элементом 6 металлических колец 21 и 23, которые в свою очередь соединены между собой заклепками 22, изготовленными из стали или алюминиевого сплава.
Передача крутящего момента от карданного вала 2 на вал 4 генератора 5 осуществляется через шпильки 18, полумуфту 1, элемент 6 из эластичного материала, кольцо 21, заклепки 22, кольцо 23, элемент 6 из эластичного материала, основание 12, болты 11, полумуфту 3 и шпонку 24. Поворот относительно друг друга полумуфт 1, 3 вокруг продольной оси вала 4 генератора 5 возможен за счет наличия подшипников качения 9, 10.
В аварийной ситуации при заклинивании подшипника генератора 5 происходит разрушение заклепок 22 между металлическими кольцами 21 и 23, что позволяет сохранить целостность всего привода без передачи крутящего момента от карданного вала 2 к генератору 5. При этом исключается самовозгорание муфты, так как трение разрушенных частей будет минимальным.
Заявленная конструкция упругой муфты обеспечивает ее высокую надежность, так как позволяет в аварийной ситуации исключить зависимость момента разрушения муфты от колебаний температуры окружающей среды.