Упругий вал

(51)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ВТОРСКО ЛЬСТВУ ос своз троительный ускатов и Л.П.Хотеьство СССР 26, 1972.ные поезда, Устройонт и устранение не- спорт, 1970, с, 124,(54) УПРУГИЙ ВАЛ (57) Сущность изоб держит карданную и упругую муфту, держит два кардан ретения: упругий вал сопередачу; ограничитель арданная передача соных шарнира, соединен(21) 4819070/27(56) Авторское свидетелМ.454378, кл. Р 16 О 3/Палкин А,П. Дизельство, эксплуатация, ремисправностей. М.: Транрис, 28, 92. Изобретение относится к общему машиностроению и касается соединительных устройств для передачи крутящего момента от двигателя к приводимым им агрегатам в силовых установках тепловозов и других транспортных машин, где требуется установить механизмы относительно друг друга на значительном расстоянии, компенсировать большие величины несоосности и перекосы осей соединяемых упругим валом машин с минимальными нагрузками на подшипниковые узлы и обеспечить низкий уровень динамических нагрузок от крутильных колебаний, В приводе, где пусковой момент во много раз превышает момент длительного режима и требуется обеспечить подбор муфты упругогд вала по моменту длительного режима для сокращения ее габаритов, упругий вал имеет устройство, позволяюных друг с другом промежуточным валом. Ограничитель выполнен в виде двух коакси-" ально расположенных ступиц и пальца, Ступицы установлены с возможностью ограниченного поворота друг относйтельно друга, Палец неподвижно установлен вотверстиях охватывающей ступицы. Палец установлен с возможностью перемещеййя в" пазах охватываемой ступицы. Упругая муфта содержит две полумуфты с центрирующими поверхностями и упругий элемент в виде выпуклой тороидальной оболочки. Охватывающая ступица неподвижно соединена с карданной передачей и с внутренней полу- муфтой, Охватываамая ступица неподвиж- но соединена с внешней полумуфтой, Между центрирующими поверхностями по- лумуфт расположены подшипники качеййя, 1 з.п. ф-лы, 4 ил. щее выключить оболочку муфты из работы: при превышении расчетного момента;Известны упругие валы для передачи крутящих моментов, например, в тяговых приводах рельсового городского транспорта, состоящие из двух упругих муфт, полу- муфты которых сцентрированы упругими резиновыми втулками, причем муфты соединены между собой фланцевым промежуточ ным валом, или к главной передаче ведущего моста автомобиля ВАЗ 2101, Он содержит промежуточный вал с упругой опорой. Один его конец оканчивается шлицами и соединен со шлицевой втулкой упругой муфтой, второй - вилкой карданного шарнира, соединенной крестовиной с вилкой карданного вала.Привод от дизеля к гидропередаче дизель-поездов имеет карданную передачу, 1788357соединенную с упругой муфтой, Карданнаяпередача содержит два карданных асинхронных шарнира, соединенных между собой промежуточным валом, имеющимосевой компенсатор - шлицевое соединительное устройство, Каждый карданныйшарнир содержит две вилки, соединенныедругс другом посредством крестовин.Упругая муфта содержит две сцентрированные посредством антифрикционных колец и плит полумуфты, каждая из которыхимеет выступы, между которыми расположены упругие шары, при этом одна из полумуфт (внутренняя) соединена неподвижно сфланцевой вилкой карданного шарнира.Другая полумуфта соединена неподвижно сфланцем дизеля и лишена антифрикционными кольцами с боковыми плитами возможности осевого перемещенияотносительно внутренней полумуфты, ноимеет возможность поворота вокруг продальной оси за счет деформации упругихшаров. Известный объект обеспечиваеткомпенсацию угловых и радиальных смещений соединяемых валов за счет подвижныхсоединений звеньев каждого из кардэнныхшарниров, а также обеспечивает компенсацию осевых смещений за счет шлицевогоустройства промежуточного вала, При этомизвестный объект за счет деформации упругих элементов в направлении передачи крутящегомомента обеспечиваетдемпфирование ударных нагрузок, вибрации и крутил ьных колебаний.Прототипу и приведенным аналогамприсущ ряд основных недостатков:удорожается применение его в приво де, где отношение крутящего момента припуске к маленту длительного режима составляет порядка три и более раз из-за увеличенных габаритов упругого элементамуфт, рассчитываемых в этом случае па пусковому моменту;снижается надежность иэ-за наличия вцепи передачи крутящего момента трущихся поверхностей муфты (антифрикционныекольца и плиты);ограниченная малыми величинами возможность скомпенсировать несаосность иперекос осей соединяемых валов из-за малой угловой и радиальной деформации центрирующего устройства и отсутствиякарданньх шарниров,Цель изобретения - повысить надежность и уменьшить габариты путем предохранения упругого элемента от перегрузокпри воздействии пускового крутящего момента,Для достижения поставленной цели упругий вал снабжен ограничителем. распаложенным между карданной передачей и упругой муфтой. Ее полумуфты сцентриравэны между собой подшипниками качения, арабочий элемент муфты выполнен в виде5 тороидальной оболочки,На фиг.1 показан упругий вал с устройством ограничения передачи крутящего момент; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг,1; нафиг,З - устройство, вариант; на фиг. 4 -"0 разрез Б-Б на фиг. 3.Упругий вал содержит карданную передачу, соединенную двумя упругими муфтами 1; Карданная передача имеет дважестких асинхронных карданных шарнира,15 соедйненных друг с другом промежуточнымв виде жесткой трубы валам 11. Каждыйкарданный шарнир содержит две вилки -внешнюю 8 и внутреннюю 10, соединенныедруг с другом посредством крестовин 9,20 Каждая упругая муфта 1 содержит двесцентрировэнные между собой по поверхностям "Б" и "В" посредством подшипниковкачения 4, полумуфты, имеющие возможность взаимного перемещения вокруг про 25 дальной оси и вдоль нее. Каждая изполумуфт содержит цельный наружнь 1 й Фланец 3 или 15 и разрезной внутренний фланец 2. С помощью болтов б бортовая частьоболочки 7 закрепляется в полумуфтах пу 30 тем ее сжатия, Внутренние кольца подшипников в осевом направлении стопорятсяпружинными кольцами 5. Наружные - устанавливаются с зазором по поверхности "В"для возможного их взаимного осевого перемещения, В муфте предусмотрен монтажный зазор ДЪ 2 Е. Он выбирается за счетосевого перемещения поверхности "В" понаружным кольцам подшипников 4 и осевойдеформации торообразной оболочки 7,40 Предохранительное устройство содержит две коаксиально расположенные охватывающую ступицу 14 и охватывающуюудлиненную ступицу фланца 3 полумуфты,установленные относительно друг друга с45 возможностью ограниченного поворотавокруг продольной оси и радиально расположенного пальца 12 с элементам крепления 13, Охватывающая ступица 14выполнена с парой саосных диаметрально50 противоположных сквозных отверстий, аськоторых расположена перпендикулярнопродольной оси ступицы. Охватываемаяступица выполнена с парой диаметральнопротивопалокных и расположенных в ради 55 альной плоскости сквозных пазов "Ж" с лобовыми "Г и боковыми поверхностями,Палец 12 неподвижно закреплен в саосных отверстиях охватывающей ступицы 14 и имеет воэможность перемещения в пазах"Ж" охватываемой ступицы до контакта слобовой поверхностью Т". Угол поворота пальца от среднего положения Н до крайнего выполнен равным углу деформации оболочки от воздействия расчетного установившегося крутящего момента. Охватывающая ступица неподвижно соединена с фланцем 8 карданной передачи и фланцем 15 внутренней полумуфты. Охватываемая ступица неподвижно соединена фланцами 2,3 внешней полумуфты упругой муфты. Формула изобретения 1. Упругий вал, содержащий карданную , передачу в виде двух жестких асинхронных карданных шарниров и расположенного между ними промежуточного вала, соединенную по меньшей мере с одной упругой муфтой, включающей соединенные друг с другом посредством по меньшей мере одного упругого элемента внутреннюю и внешнюю полумуфты с центрирующими поверхностями, причем полумуфты соединены с возможностью взаимных перемещений в направлении продольной оси и вокруг нее, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения габаритов путем предохранения упругого элемента от перегрузок при воздействии пускового крутящего момента за счет ограничения его деформации до величины, соответствующей воздействию установившегося крутящего момента, он снабжен ограничителем, расположенным между карданной передачей и упругой муфтой и выполненным в виде двух коаксиально Передача пускового крутящего моментаот двигателя к ведомой машине осуществляется в последовательности; к фланцу 3 внешней полумуфты на резинокордную обо лочку 7 до момента контакта лобовой поверхности "Г" с пальцем 12, внутреннюю полумуфту 15, 14, вилку 8, промежуточный вал 11 ко второй упругой муфте и по цепи обратной последовательности к ведомой 10 машине,При передаче установившегося крутящего момента отсутствует контакт пальца с лобовой поверхностью "Г". расположенных охватывающей и охватываемой ступиц, установленных с возможностью ограниченного поворота относительно друг друга, и пальца, причем охватывающая ступица выполнена с парой диаметрально противоположных соосных сквозных отверстий, ось которых расположена перпендикулярно продольной:оси, охватываемая ступица выполнена с парой диаметрально противоположных и расположенных в радиальной плоскости сквозных пазов с боковыми и лобовыми поверхностями, а палец неподвижно закреплен в соосных отверстиях охватывающей ступицы, при этом палец . установлен с возможностью перемещения в пазах, охватывающая ступица неподвижно соединена с карданной передачей и с внутренней полумуфтой, а охватываемая ступица - с внешней полумуфтой.2. Вал по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что упругая муфта содержит подшипники качения, установленные между цейтрирующими поверхностями полумуфт, а упругий элемент выполнен в виде выпуклой тороидальной оболочки.1788357 Корректор Л. Пилипенк эктор роизвадственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гага О аказ 674 ВНИИ Ю- Е лобериуто Е ХФиг 4 оставитель А. Хотееваехред М,Моргентал Тираж Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5