УПРУГАЯ МУФТА (ВАРИАНТЫ)

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 126779 F16D 3/00, опубл. 10.04.2013), включающая первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, надеваемую на ведомый вал, элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, три подшипника качения, установленные между концентрично расположенными втулками полумуфт. При этом по краям расположены радиальные подшипники качения, а между ними упорный подшипник качения. Подшипники качения закреплены на второй полумуфте гайками. Между гайками установлено стопорное кольцо, препятствующее самопроизвольному отвинчиванию гаек. Втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов. На первой полумуфте болтами закреплен кожух. В плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов выполнено местное ослабление прочности элемента из эластичного материала в виде соединенных с этим элементом металлических колец, соединенных между собой заклепками, изготовленными из стали или алюминиевого сплава. В первой полумуфте выполнена канавка, в которую вставлено пружинное кольцо.
Однако указанная известная муфта имеет следующие недостатки:
- для нормальной работы подшипникового узла необходим определенный нормативами осевой зазор в упорном подшипнике, который в процессе эксплуатации необходимо постоянно контролировать с помощью специального оборудования, что приводит к увеличению трудозатрат на обслуживание и ремонт подшипникового узла;
- наличие трех подшипников качения усложняет конструкцию муфты.
Технической задачей полезной модели является создание упругой муфты более простой конструкции, не требующей контроля осевого зазора в подшипниковом узле.
Техническим результатом, на который направлена заявленная полезная модель, является сокращение трудозатрат на обслуживание и ремонт за счет создания упругой муфты более простой конструкции.
Для достижения указанного технического результата разработаны 2 варианта конструкции упругой муфты.
По варианту №1: В упругой муфте, включающей первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, надеваемую на ведомый вал, элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, подшипники качения, установленные между концентрично расположенными втулками полумуфт, при этом втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов, а в плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов, выполнено местное ослабление прочности элемента из эластичного материала в виде соединенных с этим элементом металлических колец, соединенных между собой заклепками, согласно полезной модели, в качестве подшипников качения, установленных между концентрично расположенными втулками полумуфт, использованы два радиально-упорных шариковых подшипника.
На первой полумуфте болтами закреплен кожух.
Ко второй полумуфте болтами прикреплено основание элемента из эластичного материала.
Заклейки, соединяющие между собой металлические кольца, выполнены из стали или алюминиевого сплава.
Два радиально-упорных шариковых подшипника закреплены на первой полумуфте гайкой, а на второй полумуфте они зафиксированы пружинными кольцами.
По варианту №2:
В упругой муфте, включающей первую полумуфту с фланцем, соединенную с ведущим валом, вторую полумуфту с фланцем, надеваемую на ведомый вал, элемент из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами, подшипники качения, установленные между концентрично расположенными втулками полумуфт, при этом втулка первой полумуфты охватывает втулку второй полумуфты с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого и ведущего валов, а в плоскости, перпендикулярной продольной оси ведомого и ведущего валов, выполнено местное ослабление прочности элемента из эластичного материала в виде соединенных с этим элементом металлических колец, соединенных между собой заклейками, согласно полезной модели, в качестве подшипников качения, установленных между концентрично расположенными втулками полумуфт, использованы два радиально-упорных роликовых подшипника.
На первой полумуфте болтами закреплен кожух.
Ко второй полумуфте болтами прикреплено основание элемента из эластичного материала.
Заклепки, соединяющие между собой металлические кольца, выполнены из стали или алюминиевого сплава.
Два радиально-упорных роликовых подшипника закреплены на первой полумуфте гайкой, а на второй полумуфте они зафиксированы пружинными кольцами.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена упругая муфта по варианту №1 конструкции; на фиг. 2 упругая муфта по варианту №2 конструкции.
Вариант №1.
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 6 из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами 1 и 3. Втулка первой полумуфты 1 охватывает втулку второй полу муфты 3 с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого 4 и ведущего 2 валов.
Между концентрически расположенными втулками полумуфт 1 и 3 установлены два радиально-упорных шариковых подшипника качения 7. Крепление радиально-упорных шариковых подшипников 7 на первой полумуфте 1 осуществлено гайкой 8, а фиксация их положения на второй полумуфте 3 двумя пружинными кольцами 9.
Ко второй полумуфте 3 болтами 10 прикреплено основание 11 элемента 6 из эластичного материала. Болтами 12 на первой полумуфте 1 закреплен кожух 13, укрывающий элемент 6 от повреждений.
Муфта закреплена болтом 14 на ведомом валу 4 генератора 5 через шайбу 15, в которой выполнено лабиринтное уплотнение.
Ведущий карданный вал 2 шпильками 16 с гайками 17 прикреплен к полумуфте 1.
Для предотвращения попадания смазки подшипникового узла на элемент 6 из эластичного материала муфта снабжена металлическим кольцом 18 и резиновым кольцом 24.
Для предотвращения загрязнения смазки подшипников между шайбой 15 и полумуфтой 1 установлено резиновое кольцо 19.
В плоскости перпендикулярной продольной оси ведомого 4 и ведущего 2 валов выполнено местное ослабление прочности элемента 6 из эластичного материала. Оно выполнено в виде соединенных с элементом 6 металлических колец 20 и 21, соединенных между собой заклепками 22, изготовленными из стали или алюминиевого сплава.
Передача крутящего момента от ведущего карданного вала 2 на ведомый вал 4 подвагонного генератора 5 осуществляется через шпильки 16, полумуфту 1, элемент 6 из эластичного материала, болты 10, полумуфту 3 и шпонку 23.
За счет применения в конструкции муфты радиально-упорных шариковых подшипников исключается необходимость контроля зазора в подшипниковом узле, поскольку одним из достоинств данных подшипников является возможность изменения осевого зазора (предварительного натяга). К достоинствам радиально-упорных шариковых подшипников относятся также высокие скорости вращения и высокая точность готовых узлов. Кроме того радиально-упорные шариковые подшипники способны воспринимать как радиальные, так и осевые нагрузки.
Благодаря замене устанавливаемых между концентрично расположенными втулками полумуфт трех подшипников качения (по прототипу) на два радиально-упорных шариковых подшипника качения (по варианту №1 предлагаемого решения) удалось упростить конструкцию упруг ой муфты и обеспечить сокращение трудозатрат на обслуживание и ремонт.
Вариант №2.
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 6 из эластичного материала, связанный с обеими полумуфтами 1 и 3. Втулка первой полумуфты 1 охватывает втулку второй полумуфты 3 с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной оси ведомого 4 и ведущего 2 валов.
Между концентрически расположенными втулками полумуфт 1 и 3 установлены два радиально-упорных роликовых подшипника 7. Крепление радиально-упорных роликовых подшипников 7 на первой полумуфте 1 осуществлено гайкой 8, а фиксация их положения на второй полумуфте 3 - двумя пружинными кольцами 9.
Ко второй полумуфте 3 болтами 10 прикреплено основание 11 элемента 6 из эластичного материала. Болтами 12 на первой полумуфте 1 закреплен кожух 13, укрывающий элемент 6 от повреждений.
Муфта закреплена болтом 14 на ведомом валу 4 генератора 5 через шайбу 15, в которой выполнено лабиринтное уплотнение.
Ведущий карданный вал 2 шпильками 16 с гайками 17 прикреплен к полумуфте 1.
Для предотвращения попадания смазки подшипникового узла на элемент 6 из эластичного материала муфта снабжена металлическим кольцом 18 и резиновым кольцом 24.
Для предотвращения загрязнения смазки подшипников между шайбой 15 и полумуфтой 1 установлено резиновое кольцо 19.
В плоскости перпендикулярной продольной оси ведомого 4 и ведущего 2 валов выполнено местное ослабление прочности элемента 6 из эластичного материала. Оно выполнено в виде соединенных с элементом 6 металлических колец 20 и 21, соединенных между собой заклепками 22, изготовленными из стали или алюминиевого сплава.
Передача крутящего момента от ведущего карданного вала 2 на ведомый вал 4 подвагонного генератора 5 осуществляется через шпильки 16, полумуфту 1, элемент 6 из эластичного материала, болты 10, полумуфту 3 и шпонку 23.
За счет применения в конструкции муфты радиально-упорных роликовых подшипников исключается необходимость контроля зазора в подшипниковом узле, поскольку одним из достоинств данных подшипников является возможность изменения осевого зазора (предварительного натяга). Кроме того радиально-упорные роликовые подшипники способны воспринимать радиальные, осевые и ударные нагрузки. По сравнению с шариковыми радиально-упорными подшипниками роликовые радиально-упорные подшипники имеют большую грузоподъемность, поэтому являются более долговечными.
Благодаря замене устанавливаемых между концентрично расположенными втулками полумуфт трех подшипников качения (по прототипу) на два радиально-упорных роликовых подшипника (по варианту №2 предлагаемого решения) удалось упростить конструкцию упругой муфты и обеспечить сокращение трудозатрат на обслуживание и ремонт.