Упругое составное зубчатое колесо

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ ОНИ Х

РЕСПУБЛИН

09) (11) (б1) 4 F 16 H 55/14, 55/17

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3634530/25-28 (22) 09.08.83 (46) 15.03.86. Бюл. Ф 10 (71) Производственное объединение 1В

Ворошиловградский теплово зос т роительный завод им . Октябрьской революции" (72) Н.Я. Биндер (53) 621. 833 (088. 8) (56) Патент CIIIA Ф 2493106, кл. 74-448, 1950.

Патент Франции Р 527324, кл. 47 В 23, 1920.

Патент Франции Р 670791, кл. 47 В 23, 1929.

Авторское свидетельство СССР

9 905541. кл. F 16 F 15/10. 1980. (54)(57) 1. УПРУГОЕ СОСТАВНОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО, содержащее ступицу, на наружной цилиндрической поверхности которой выполнены полуотвер- . стия, составленный из нескольких пар зубчатых полуколец венец, на внутренней поверхности которого выполнены полуотверстия, ответные полуотверстиям ступицы, скрепляющие накладки с отверстиями, закрепленные в отверстиях накладок и размещенные в полуотверстиях венца и ступицы цилиндрические упругие элементы, расположенные между накладками и венцом или ступицей кольцевые упругие элементы, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности на наружной цилиндрический поверхности ступицы выполнены дополнительные полуотверстия.

2. Колесо по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что поверхности сопряжения накладок и венца выполнены коническими.

3. Колесо по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что на каждой паре полуколец выполнены кольцеобразные полки, на которых размещена

12182? 1 пара последующих полуколец, а плоскости разъема соседних пар полуколец взаимно перпендикулярны.

4. Колесо по и. 3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что на торце одной из накладок выполнен кольцевой бурт, контактирующий с крайней парой полуколец..Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым тяговым передачам привода колесных пар локомотивов.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности колеса.

Положительный эффект достигается путем повышения ремонтопригодности и упрощения сборной конструкции колеса, в которой составные элементы одновременно играют роль крепежных.

На фиг. 1 схематически показано предлагаемое колесо (первый вариант), общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — колесо, общий вид (второй вариант); на фиг. 6— разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 разрез Д-Д на фиг. 5; на фиг. 8— сечение Е-Е на фиг. 5, третий вариант колеса.

Упругое составное зубчатое колесо содержит цельную ступицу 1, выполненную заодно с симметрично расположенным диском 2, имеющим на наружной поверхности равномерно расположенные полуотверстия 3. Зубчатый венец 4 состоит из пары зубчатых полуколец 5 и 6, имеющих с внутренней стороны диск 7 с облегчающими вырезами 8 и выступами 9 для соединения полуколец 5 и 6 одно с другим. Выступы 9 зубчатого венца 4 имеют на внутренней поверхности полуотверстия

10, ответные полуотверстиям 3 на диске ступицы, а на боковой поверхности с обеих сторон — бурты 11 с конической поверхностью 12, образующей с внутренней поверхности 13 обода венца впадину. В каждой впадине выступа 9 выполнены отверстия, соосные с отверстиями в коническом

1Î

15. в отверстия 19 накладок 14. Между поверхностями 20 и 21 соответственно накладок 14 и диска 2 ступицы 1 установлены кольцевые упругие элементы в виде резиновых прокладок 22, 20

25 которые сжаты при затяжке болтов 16.

Между кромками 23 и 24 дисков 2 и 7 соответственно имеется радиальный зазор 25. Средняя часть 26 полуколец

5 и 6 венца 4 сопряжена с диском 2

Ф ступицы 1 аналогично их концевым частям: посредством накладок 14, прикрепленным к выступам 9 болтами

16, резинометаллических блоков 17 и резиновых прокладок 22. Число полуотверстий 3 ступицы 1 превышает чис30 ло полуотверстий 10 венца 4 на величину, определяемую числом дополнительных полуотверстий 3.

Согласно второму варианту (фиг. 5) З5, в колесе ступица 1 с циском 2 и полуотверстиями 3 выполнена аналогично основному варианту. Венец 27 состоит из пары основных полуколец 28 и 29, сопрягающихся торцовыми поверхностями 30 и имеющими каждое на

40 ободе 31 кольцеобразную полку 32 и на внутренней стороне обода 31 диск

33 с полуотверстиями 34, соответвыступе накладки 14, сопрягающемся с коническими поверхностями 12 и 13 выступа 9 диска 7 венца 4, Полукольца 5 и 6 венца 4 сопрягаются своими торцами 15 и соединены в одно целое через накладки 14 болтами 16, проходящими через упомянутые соосные отверстия в накладке и выступе 9.

При этом полуотверстия 3 и 10 совмещены и в них уложены цилиндрические упругие элементы в виде резинометаллических блоков 17, концы наружных втулок 18 которых имеют больший, чем в средней части диаметр и входят

218221 4

22 (или 46 и 47) имеют предварительное сжатие и при передаче крутящего момента также частично работают на сдвиг. Основное их наэначение— центрировать венец 4(27) относительно ступицы 1, а также включаться в работу параллельно с резинометаллическими блоками 17 (40) при угловых перемещениях венца относительно ступицы. Здесь имеется в виду новое

10 колесо, когда радиальные зазоры между наружными втулками резинометаллических блоков 17(40) и охватывающими их полуотверстиями 3(10) и отверстиями 19 (например при плотной посадке) практически отсутствуют.

В неработавших колесах эти радиальные зазоры неизбежно возникают. Тогда при передаче крутящего момента

15 первыми включаются в работу до выбора

20 зазоров резиновые прокладки 22 (или

46 и 47 в вариантах колеса). Если радиальная нагрузка велика, то упругие деформации в радиальном направлении резинометаллических блоков

17(40) блокируются путем выбора зазора 25(49), величина которого подбирается таким, чтобы он был не больше допустимой деформации на сжатие резинометаллических блоков.

При выходе из строя венца 4(27) или деталей крепления, или упругих элементов нет необходимости разби; рать колесную пару. Производится разборка только венца, замена на месте вышедших из строя деталей и колесо собирают вновь. При разра ботке полуотверстий 3 в диске 2 ступицы венец устанавливают против дополнительных (резервных) полуотверстий 3 и обычным образом производят сборку колеса.

Таким образом, увеличивается . эксплуатационный ресурс (долговечность) колесной пары в целом, а также упрощается и ускоряется ее ремонт с одновременным увеличением надежности путем использования минимума. составных элементов (полуколец, накладок) для создания жесткого венца, упругого относительно ступицы.

3 ствующими полуотверстиям 3, и резьбовые отверстия 35. На полке 32 установлена пара последующих зубчатых полуколец 36 и 37,так, что их сопрягающиеся торцовые поверхности 38 повернуты по отношению к торцовым поверхностям 30 на 90 . Полукольца

36 и 37 прикреплены к полукольцам

28 и 29 винтами 39. В совмещенные полуотверстия. 3 и 34 уложены реэинометаллические блоки 40, причем концы валиков 41 каждого из них имеют резьбу и входят в отверстия накладок

42 и 43, установленных с двух сторон дисков 2 и 33. Между внутренними поверхностями 44 и 45 накладок 42 и

43 соответственно и дисков 2 и 33 установлены резиновые прокладки

46 и 47, которые сжаты накладками

42.и 43 при завинчивании гаек 48 на концах валиков 41. Между кромками дисков 2 и 33 имеется радиальный зазор 49.

Согласно третьему варианту (фиг. 8) в колесе в отверстия 50 полуколец 51 запрессованы штифты 52, на которые одеты с опорой на полку

53 полукольца 54. Кольцевой бурт 55 через накладки 56 прижимает полукольца 54 к полукольцам 51. Накладки 42 и 43, 56, а также резиновые прокладки 46 и 47 могут быть выполнены из двух частей каждая.

Работа упругого составного зубчатого колеса и его вариантов происходит следующим образом.

При установке колеса на ось колесной пары возможны два варианта: полностью собранное колесо напрессовывают на ось или напрессовывается одна ступица, а затем на ней производится сборка колеса. В ремонтном варианте сборка венца производится на уже установленной на оси колесной пары ступице зубчатого колеса. При приложении к венцу крутящего момента он проворачивается в пределах упругих деформаций резинометаллических блоков.17 (40) и упруго передает крутящий момент на ступицу 1 колеса и от нее на ось колесной пары. Резиновые прокладки

1218221 б-b

15 юг. Л

Фиг. 5

Фиг.4

24

А — А лойр улга д- д па5ернуто

1218221

4Б

41

40 юг. 7

Заказ 1121/48

Подписное

ВНИИПИ

Тираж 880

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная,4