УПРУГАЯ МУФТА

Полезная модель относится к области машиностроения и применима 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), выбранная за прототип. Муфта включает 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 первая полумуфта охватывает вторую полумуфту с возможностью поворота вокруг нее. Кроме того, муфта включает шайбу, которая служит ограничительным элементом для первой полумуфты и предназначена для удержания первой полумуфты на второй полумуфте в случае остановки ведомого вала и разрушения элемента из эластичного материала. Шайба прикреплена к ведомому валу посредством болта, который выполнен с осевым отверстием для обеспечения попадания смазки через отверстия в ведомом валу и во второй полумуфте между поверхностями первой и второй полумуфт. Первая полумуфта включает две вставленные с противоположных сторон в нее втулки. Поверхности этих втулок выполнены с канавками для смазки, а зазор между втулками совпадает с отверстием в стенке второй полумуфты. Муфта включает также кожух, установленный на первой полумуфте с возможностью вращения вместе с ней относительно второй полумуфты при разрушении резинового элемента.
Указанная известная муфта имеет следующие недостатки:
1) Элемент из эластичного материала не обеспечивает стабильность момента разрушения в указанных пределах в аварийной ситуации при низких температурах;
2) В аварийной ситуации при заклинивании подшипников генератора разрушение элемента из эластичного материала происходит по косому или произвольному сечению. В данной ситуации происходит остановка второй полумуфты с ведомым валом, при этом первая полумуфта продолжает вращаться, в результате чего возникает трение частей элемента из эластичного материала о металлические элементы муфты и между собой, что может привести к самовозгоранию эластичного материала, отрыву муфты с карданным валом и падению частей привода на железнодорожный путь.
Технической задачей полезной модели является создание упругой муфты повышенной надежности, позволяющей в аварийной ситуации обеспечить стабильность момента ее разрушения в заданном сечении и в указанных пределах и свести к минимуму трение разрушенных частей эластичного элемента о металлические элементы муфты и между собой, а также исключить зависимость момента разрушения муфты от колебаний температуры окружающей среды.
Для решения указанной технической задачи в упругой муфте, включающей первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим карданным валом, вторую полумуфту с фланцем, надеваемую на ведомый вал, эластичный элемент, связанный с обеими полумуфтами, элемент-ограничитель, расположенный в торце первой полумуфты со стороны ведущего карданного вала и прикрепленный к ведомому валу посредством болта, при этом первая полумуфта охватывает вторую полумуфту с возможностью поворота вокруг нее, причем первая полумуфта дополнительно включает две втулки, вставленные в нее с противоположных сторон, согласно полезной модели, эластичный элемент выполнен с местным ослаблением прочности в виде соединенных с этим элементом металлических колец, скрепленных между собой заклепками, в плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов, кроме того под болт, прикрепляющий элемент-ограничитель к ведомому валу, установлена пружинная шайба, а в элементе-ограничителе установлен винт, связанный с болтом проволокой.
Первая полумуфта дополнительно включает вставленную в нее втулку, охватывающую вторую полумуфту.
Внутренняя поверхность втулки, обращенная ко второй полумуфте, выполнена с канавками.
Вторая полумуфта дополнительно включает кольцо, установленное на ее фланце.
Эластичный элемент выполнен из резины и привулканизирован к фланцу первой полу муфты и кольцу второй полумуфты.
Элемент-ограничитель выполнен в виде шайбы с возможностью крепления к ведомому валу и удержания на нем второй полумуфты.
Болт выполнен с осевым сквозным отверстием.
Втулки первой полумуфты, вставленные в нее с противоположных сторон, изготовлены из бронзы, а поверхности этих втулок выполнены с канавками для смазки, при этом зазор между втулками совпадает с отверстием в стенке второй полумуфты.
Заклепки выполнены из стали или алюминиевого сплава.
Муфта может дополнительно включать кожух, установленный на фланце первой полумуфты и выполненный с возможностью вращения вместе с первой полумуфтой вокруг второй полумуфты.
Технический результат - обеспечение высокой надежности упругой муфты, позволяющей в аварийной ситуации обеспечить разрушение эластичного элемента в заданном сечении и исключить зависимость момента его разрушения от колебаний температуры окружающей среды. Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фигуре представлена заявляемая упругая муфта в разрезе. Упругая муфта включает первую полумуфту 1, к которой крепится ведущий карданный вал 2, вторую полумуфту 3, надеваемую на ведомый вал 4 подвагонного генератора 5 и содержащую кольцо 6, и эластичный элемент 7, привулканизированный к поверхностям первой полумуфты 1 и к поверхности кольца 6 второй полумуфты 3. Первая полумуфта 1 и вторая полумуфта 3 выполнены из стали.
Первая полумуфта 1 включает вставленную в нее втулку, охватывающую вторую полумуфту 3 с возможностью поворота вокруг нее. Вставленная втулка может быть выполнена, например, из бронзы для уменьшения трения между ней и второй полумуфтой. Внутренняя поверхность втулки первой полумуфты 1, обращенная ко второй полумуфте 3, выполнена с канавками. Кроме того, первая полумуфта 1 дополнительно включает две бронзовые втулки 17, вставленные в нее с противоположных сторон. Втулки 17 исполняют роль подшипников скольжения и предназначены для уменьшения трения. Внутренние поверхности втулок 17 выполнены с канавками для смазки, а зазор между втулками совпадает с отверстием в стенке второй полумуфты.
Вторая полумуфта 3 дополнительно включает кольцо, установленное на ее фланце.
Эластичный элемент 7 выполнен из резины и привулканизирован к фланцу первой полумуфты и кольцу второй полумуфты. В плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого 4 и ведущего 2 валов выполнено местное ослабление прочности эластичного элемента 7 в виде соединенных с этим элементом металлических колец 8 и 9, скрепленных между собой заклепками 10, которые могут быть выполнены из стали или алюминиевого сплава.
Кроме того, муфта включает элемент-ограничитель 11, выполненный в виде шайбы. Элемент-ограничитель 11 расположен в торце первой полумуфты 1 со стороны ведущего карданного вала 2 и прикреплен к ведомому валу 4 посредством болта 12. Элемент-ограничитель 11 предназначен для удержания первой полумуфты 1 на второй полумуфте 3 при разрушении эластичного элемента 7. Болт 12 выполнен с осевым сквозным отверстием 13 для обеспечения попадания смазки через отверстия в ведомом валу 4 и во второй полумуфте 3 между поверхностями первой и второй полумуфт. Для исключения самопроизвольного отвинчивания болта 12 под него установлена пружинная шайба 14, а в элементе-ограничителе 11 установлен винт 15, связанный с болтом 12 проволокой 16, обеспечивающей дополнительное стопорение данного болта. Муфта включает также кожух 18, установленный на первой полумуфте 1 с возможностью вращения вместе с ней относительно второй полумуфты 3 при разрушении эластичного элемента 7.
В аварийной ситуации при заклинивании подшипника подвагонного генератора 5 происходит разрушение заклепок 10 между металлическими кольцами 8 и 9, что позволяет сохранить целостность всего привода без передачи крутящего момента от ведущего карданного вала 2 к подвагонному 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 обеспечить разрушение эластичного элемента в заданном сечении и исключить зависимость момента разрушения муфты от колебаний температуры окружающей среды.