ТОРЦЕВОЕ КРЕПЛЕНИЕ ПОДШИПНИКОВ БУКСЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции торцевого крепления буксы к шейке оси колесной пары железнодорожного транспортного средства.
Известна торцевое крепление состоящее из упругой шайбы, удерживающей буксовые подшипники, и болтов, крепящих упругую шайбу к шейке оси колесной пары [а.с. СССР №643385 B 61 F 5/26, 1979].
Недостатком такой конструкции является относительно низкая надежность крепления, вследствие ослабления затяжки болтов из-за недостаточной упругости системы «болт - шайба - шейка оси».
Известно торцевое крепление подшипников буксы железнодорожного транспортного средства, содержащее крышку, удерживающую подшипник и закрепленную на шейке оси колесной пары при помощи болтов, а также упругий элемент, расположенный между крышкой и подшипником. Усилие затяжки торцевого крепления передается на подшипники через переходное кольцо, представляющее собой тонкостенный цилиндр, в результате чего эффективная упругость системы «болт - шайба - кольцо - шейка оси» повышается, что снижает вероятность ослабления затяжки болтов при действии аксиальных сил на торцевое крепление [Патент США №5017025 от 21.05.91, МПК F 16 C 43/04].
Недостатками такой конструкции являются существенная зависимость усилия затяжки крепления от износов контактных поверхностей его элементов, а также невозможность формирования необходимого усилия с заданной точностью вследствие неизвестных моментов трения в резьбовом соединении. Кроме того, отклонение усилия затяжки от проектного изменяет кривизну поверхности упругой шайбы, создавая дополнительные изгибные усилия в болтах крепления, и тем самым, снижая его надежность.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности конструкции торцевого крепления за счет снижения вероятности ослабления затяжки торцевого крепления. Решение поставленной задачи достигается использованием в
конструкции торцевого крепления упругого элемента с нелинейной характеристикой деформирования.
Это достигается тем, что в торцевом креплении подшипников буксы колесной пары железнодорожного транспортного средства, состоящим из крышки, удерживающей подшипник и закрепленной на шейке оси колесной пары при помощи болтов, а также упругого элемента, расположенного между крышкой и подшипником, упругий элемент выполнен в виде кольца, имеющего форму части тороидальной поверхности, и расположен в пазу на привалочной поверхности крышки, причем ширина паза соответствует ширине сечения кольца, а глубина паза меньше высоты сечения кольца на величину хода затяжки.
Крышка крепления может быть выполнена в виде цилиндра с кольцевым выступом с одной стороны и нишами с отверстиями для установки болтов с другой стороны.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид спереди торцевого крепления, на фиг.2 - разрез по А-А, на фиг.3 вид «В», на фиг.4 диаграмма «усилие - ход затяжки».
Торцевое крепление состоит из крышки 1 крепления, закрепленной на шейке 2 оси колесной пары при помощи болтов 3. Крышка крепления имеет форму цилиндра с кольцевым выступом со стороны ее примыкания к буксовому подшипнику и с выбранными нишами 4 круглой формы с отверстиями для установки болтов 3 с другой стороны. В привалочной поверхности кольцевого выступа крышки выбран кольцевой паз 5, в котором установлен упругий элемент 6 в виде кольца, имеющего форму части тороидальной поверхности. Ширина паза 5 соответствует ширине сечения кольца, а глубина паза 5 меньше высоты сечения кольца на величину хода затяжки торцевого крепления S. Выступающий конец упругого элемента 6 контактирует с буксовым подшипником 7.
При затяжке болтов 3 крепления упругий элемент 6 деформируется, причем в начале деформация элемента 6 происходит в режиме внецентренного сжатия с высокой продольной жесткостью упругого элемента 6. По мере изменения формы деформированного упругого элемента 6 его деформация начинает осуществляться с изгибом при значительном уменьшением продольной жесткости упругого элемента 6. Однако в процессе деформации упругого элемента 6 его внешняя поверхность вступает в контакт с соответствующей поверхностью паза 5, тем самым повышая изгибную жесткость сечения кольца. В результате эффективная продольная жесткость упругого элемента 6 в процессе его деформации незначительно снижается и усилие затяжки
крепления после достижения заданного уровня повышается незначительно, образуя «площадку стабильности» "С" на диаграмме «усилие - ход затяжки», показанной на фиг.4. Такая «площадка стабильности» позволяет стабилизировать усилие затяжки торцевого крепления относительно возможных износов его элементов. По мере затяжки и деформации упругого элемента 6 зазор между крышкой 1 крепления и буксовым подшипником 7 уменьшается, и в момент их контакта жесткость системы «крышка - болты - шейка оси» скачкообразно возрастает, что легко органолептически или приборным методом определяется оператором, производящим затяжку, по резкому возрастанию момента затяжки.
Предлагаемая конструкция торцевого крепления позволяет стабилизировать усилие затяжки относительно износов его элементов, а также обеспечивает уверенный органолептический или приборный контроль момента завершения затяжки, что в целом значительно снижает вероятность ослабления затяжки торцевого крепления и повышает его надежность.