CZ282426B6

CZ282426B6 - Kloubová spojka

Info

Publication number: CZ282426B6
Application number: CZ932133A
Authority: CZ
Inventors: Ivan Watscheslawowitsch Prof. Dr. Ing. Birioukov; Hasan Gumerowitsch Prof. Dr. Ing. Usmanov
Original assignee: Hackforth Gmbh & Co., Kg
Priority date: 1992-11-05
Filing date: 1993-10-11
Publication date: 1997-07-16
Also published as: ES2089671T3; DE4237327C2; JPH06211131A; CN1089694A; US5484339A; HUT69236A; EP0596287B1; HU213563B; HU9303139D0; EP0596287A2; EP0596287A3; DE59302904D1; BR9304479A; DE4237327A1; ATE139308T1; CN1038870C; CZ213393A3; KR940011812A; RU2093720C1

Abstract

Kloubová spojka, zejména pro kolejová vozidla, pro přenos výkonu motoru z poháněcího dutého hřídele, uloženého na rámu vozidla nebo na rámu otočného podvozku, na jím obklopenou a omezeně pohyblivou poháněcí nápravu (3). S dutým hřídelem (2) je spojena první příruba (1) a s poháněcí nápravou (3) je pevně spojena druhá příruba (4), jakož i dvě dvojice vodítek (9, 10, případně 11, 12). Poháněcí náprava (3) letmo obklopuje mezilehlý člen (15), o který jsou vodítka opřena. Pro dosažení optimální centrální souměrnosti jsou obě příruby (1, 4) uspořádány v jedné ose a všechna vodítka (9, 10, případně 11, 12) jsou stejně dlouhá a jsou navzájem uspořádána tak, že průměty kloubových bodů v rovině příčné k poháněcí nápravě (3) tvoří rohy čtverce. Kloubové podepření obou navzájem protilehlých vodítek (10, 12) na mezilehlém členu (15) je upraveno vždy v jejich středu. Obě tato vodítka (10, 12) jsou ve směru k poháněcí nápravě (3) ohnuta v tupém úhlu tak, že kloubové body mezileŕ

Description

(57) Anotace:

Kloubová spojka, zejména pro kolejová vozidla, pro přenos výkonu motoru z poháněcího dutého hřídele, uloženého na rámu vozidla nebo na rámu otočného podvozku, na jím obklopenou a omezené pohyblivou poháněči nápravu (3). S dutým hřídelem (2) je spojena první příruba (1) a s poháněči nápravou (3) je pevně spojena druhá příruba (4), jakož i dvě dvojice vodítek (9, 10), případně vodítek (11, 12). Poháněči nápravu (3) letmo obklopuje mezilehlý člen (15), o který jsou vodítka opřena. Pro dosažení optimální centrální souměrnosti jsou obě příruby (1,4) uspořádány v jedné ose a všechna vodítka (9, 10), případně vodítka (11, 12) jsou stejně dlouhá a jsou navzájem uspořádána tak, že průměty kloubových bodů v rovině příčné k poháněči nápravě (3) tvoří rohy čtverce. Kloubové podepření obou navzájem protilehlých vodítek (10, 12) na mezilehlém členu (15) je upraveno vždy v jejich středu. Obě tato vodítka (10, 12) jsou ve směru k poháněči nápravě (3) ohnuta v tupém úhlu tak, že kloubové body mezilehlého členu (15) leží na kružnici, která prochází rohy zmíněného čtverce. Na všech otočných kloubech jsou upraveny gumokovové klouby, takže klouby jsou omezeně pružné a tak mohou zachycovat 1 úhlová přemístění.

Kloubová spojka

Oblast techniky

Vynález se týká kloubové spojky, zejména pro kolejová vozidla, pro spojování obíhajících částí, které jsou navzájem proti sobě v omezeném rozsahu radiálně a/nebo v úhlu pohyblivé, a to podle předvýznakové části prvního patentového nároku.

Dosavadní stav techniky

Kloubové spojky tohoto typu jsou známé v různých provedeních, například z DE-A-30 49 054. U těchto spojek je první příruba na poháněči straně spojena prostřednictvím první a druhé dvojice vodítek s druhou přírubou na poháněné straně. Přitom je upraven mezilehlý člen jako podpěra, který svým otvorem obklopuje s vůlí poháněči hřídel a který kloubově navzájem spojuje vodítka obou dvojic.

Podstatní činitelé, kteří určují životnost takových spojek, jsou vzájemná úhlová uložení spojovacích elementů, kinematické chyby, to znamená změna přenášecího koeficientu v průběhu jedné otáčky, který tvoří roli zdroje vybuzení vynucených kmitů poháněcího systému, a nevyváženost spojky. Při očekávaných provozních podmínkách by měly být úhlová přemístění vodítek a síly, vznikající nevyváženosti, pokud možno co nejmenší, přičemž na rozdíl od toho by měla být zajištěna uspokojivá schopnost radiálního přemístění.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit zdokonalenou kloubovou spojku, která spočívá na výhodách známých kloubových spojek, avšak u které současně buď nevznikají žádné z uvedených nevýhod, nebo vznikají jen ve velmi malé míře, aby se dosáhlo vyšší životnosti v provozu při přemístěních, která je nutno očekávat.

Vynález vychází z v úvodu popsané kloubové spojky a řeší tento úkol tak, že jednak jsou obě příruby navzájem v jedné ose, jednak mají všechna vodítka shodnou činnou délku, jednak jsou vodítka jedné dvojice na svých vnitřních koncích otočně kloubově navzájem spojena, jednak tvoří průměty kloubových bodů obou dvojic vodítek v rovině příčné vzhledem k poháněči nápravě vrcholy čtverce, jednak je podepření na mezilehlém členu ve tvaru prstence upraveno na dvou navzájem protilehlých vodítkách vždy v jejich středu, a jednak jsou poloviny ramen na mezilehlém členu přikloubených vodítek upraveny na protilehlých stranách, případně podélné střední rovině mezilehlého členu.

Další výhodná uspořádání kloubové spojky podle vynálezu jsou uvedena v závislých patentových nárocích.

Tak podle prvního dalšího výhodného vytvoření jsou na mezilehlém členu přikloubená vodítka ve směru k poháněči nápravě vytvořena zahnutě v tupém úhlu tak, že obě kloubové osy mezilehlého členu jsou na jedné kružnici, procházející rohy uvedeného čtverce.

Pro držení vodítek na přírubách jsou na přírubách upevněny s poháněči nápravou rovnoběžné kloubové čepy, na kterých jsou vodítka držena prostřednictvím o sobě známých gumokovových kloubů.

-1 CZ 282426 B6

Podle prvního provedení řešení jsou na mezilehlém členu přikloubená vodítka vytvořena vždy ze dvou polovin a tyto poloviny jsou navzájem pevně spojeny prostřednictvím ložiskového čepu, který současně tvoří kloubové uložení.

Ložiskové čepy jsou na mezilehlém členu s výhodou uloženy prostřednictvím sféricky vytvořeného gumokovového kloubu.

Podle dalšího provedení řešení jsou na mezilehlém členu přikloubená vodítka vytvořena jako jednodílná vodítka s vytvarovaným ložiskovým pouzdrem, přičemž mezilehlý člen má na svých koncích vždy jednu vidlici pro uložení ložiskového pouzdra, které je ve vidlici uloženo na čepu vidlice.

Ložisková pouzdra jsou na čepu vidlice s výhodou uložena prostřednictvím gumokovového kloubu.

U kloubové spojky podle vynálezu jsou pro dosažení co největší centrální souměrnosti středy všech kloubů uspořádány na jednom jediném kruhovém oblouku.

Dále jsou všechna vodítka stejně dlouhá. Ta vodítka, která jsou přikloubená na mezilehlém členu, jsou přitom vytvořena tak, že jsou upravena na protilehlých stranách mezilehlého členu, případně jeho střední roviny. Tím se dosáhne velmi kompaktní konstrukce. Pro všechny klouby je možné upravit o sobě známé gumokovové klouby, čímž se zajistí, že klouby jsou v omezeném rozsahu pružné. Dík tomuto vytvoření lze u kloubové spojky podle vynálezu dosáhnout optimálních kinematických a dynamických podmínek pro kloubové elementy, které určují životnost spojky a spolehlivost celého uspořádání.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na dvou příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí, ve které jsou tyto příklady provedení schematicky znázorněny.

Na obr. 1 je znázorněn axonometrický pohled na kloubovou spojku podle vynálezu, ve kterém jsou různé jednotlivé části znázorněny v navzájem vytažené poloze. Na obr. 2 je znázorněn bokorys kloubové spojky podle obr. 1 s detaily v řezu.

Na obr. 3 je znázorněn další axonometrický pohled na kloubovou spojku podle vynálezu v pozměněném příkladu provedení. Na obr. 4 je znázorněn bokorys příkladu provedení podle obr. 3 s detaily v řezu.

Na obr. 5 je znázorněno schéma kloubové spojky podle vynálezu s vyobrazením kloubových bodů na jediné kružnici.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je na straně pohonu upravená příruba 1 kloubové spojky spojena neotočně s dutým hřídelem 2, který je uložen v neznázoměném rámu vozu a který je spojen s poháněcím motorem. Uvnitř poháněného dutého hřídele 2 je upravena poháněči náprava 3, se kterou je v otočně pevném spojení upravena poháněná příruba 4. Poháněči náprava 3 je vzhledem k poháněcímu dutému hřídeli 2 radiálně a/nebo úhlově pohyblivá. U znázorněného příkladu provedení mají navzájem v jedné ose upravené příruby 1, 4 obrys ve tvaru kosodélníku. Mohou být samozřejmě opatřeny i jiným tvarem, například kruhovým.

-2CZ 282426 B6

Na volných koncích přírub 1, 4 jsou upraveny na vnitřních stranách po dvojicích v jedné ose upravené kloubové čepy 5, 6, případně 7, 8. Kloubové čepy 5, 8 jsou navzájem spojeny první dvojicí vodítek, která je vytvořena vodítky 9, 10, a kloubové čepy 6, 7 jsou navzájem spojeny druhou dvojicí vodítek, která je tvořena vodítky 11, 12. Klouby, které jsou uloženy na kloubových čepech 5, 6, případně 7, 8, jsou vytvořeny jako gumokovové klouby. Sestávají v podstatě ze dvou soustředně uspořádaných objímek a z pryžového prstence, který je upraven mezi oběma objímkami a který může být navulkanizován na stěnách těchto objímek. Takové gumokovové klouby jsou samy o sobě známé. Tyto klouby umožňují omezený úhlový pohyb připojených vodítek 9,10, 11, 12 proti kloubovým čepům 5,6, 7, 8.

Vodítka 9, 11, vycházející z poháněči příruby 1, jsou u tohoto příkladu provedení vytvořena vždy ze dvou shodných lamel. Na volném konci jsou spojeny lamely s přikloubenými vodítky JO, případně 12. Kloubové spojení se uskutečňuje prostřednictvím čepu 13, případně 14.

Pro podepření obou dvojic vodítek 9, 10, případně 11, 12, je upraven mezilehlý člen 15 s centrálním otvorem 16, uvnitř kterého je s vůlí upravena poháněči náprava 3 nebo případně také volný konec dutého hřídele 2. Mezilehlý člen 15 má na svých protilehlých koncích vždy jeden s osou rovnoběžný úložný otvor pro otočné uložení ložiskového čepu 17, případně 18. Na volných koncích každého ložiskového čepu 17, případně 18 je neotočně upevněna vždy jedna polovina dvoudílného vodítka 10, případně 12. Na rozdíl od vodítek 9, 11 nejsou vodítka 10, 12 přímočará, nýbrž jsou ohnuta v tupém úhlu. Mimoto jsou upraveny odpovídající poloviny vodítek 10, 12 na protilehlých stranách mezilehlého členu 15.

Pro dosažení pokud možno co největší centrální souměrnosti jsou vzdálenosti mezi body přikloubení u všech vodítek shodné. To umožňuje uspořádat vodítka v klidové poloze kloubové spojky tak, že čtyři kloubové body leží ve svém průmětu na společné kružnici, jak je to znázorněno na obr. 5. Dále je upraveno pro vodítka 10. 12 vždy takové úhlové odchýlení jejich polovin, že také středy ložiskových čepů 17, 18 jsou na uvedené kružnici. Ve schematickém znázornění na obr. 5 jsou pro vodítka a mezilehlý člen převzaty vztahové znaky z obr. 1.

Také pro uložení ložiskových čepů 17, 18 na mezilehlém členu 15 je upraveno omezeně úhlově pohyblivé uložení. K tomu účelu je uvnitř vrtání 20 ložiska mezilehlého členu 15 uspořádán o sobě známý sféricky vytvořený gumokovový kloub 19.

U pozměněného provedení, které je znázorněno na obr. 3 a 4, je funkční činnost zcela shodná s provedením kloubové spojky, popsané v předcházejícím příkladu provedení. Jen některé jednotlivé součásti jsou konstrukčně pozměněny. Pro souhlasné konstrukční součásti jsou i zde zachovány vztahové znaky podle obr. 1 a 2.

Vodítka 21, případně 22, která jsou přikloubena na poháněči přírubě 1, jsou jednodílná a na svém volném konci mají vytvarovanou vidlici 23, případně 24. Na vidlicových částech je prostřednictvím čepu 13, případně 14 přikloubeno vždy další vodítko 25. případně 26. Každé z těchto vodítek 25, případně 26 je vytvořeno jako jednodílné vodítko, v jehož středu je vytvarováno ložiskové pouzdro 27, případně 28. Poloviční ramena vodítek 25, 26 jsou stejně jako u prvního příkladu provedení ohnuta ke středu v tupém úhlu. Dále jsou tato poloramena upravena v axiálním směru v přesazených rovinách, jak je to patrno z obr. 3 a 4.

Mezilehlý člen 29 je u tohoto příkladu provedení vytvořen se dvěma koncovými částmi vidlice 30, 31. V každé této vidlicové části je otočně uloženo ložiskové pouzdro 27. případně 28 vodítka 25, případně 26 na čepu 32, případně 33 vidlice. Stejně tak jako u prvního příkladu provedení, jsou i zde všechny klouby vytvořeny jako gumokovové klouby.

Také u druhého příkladu provedení je upraveno čtvercové uspořádání čtyř kloubových bodů, jak je to znázorněno na obr. 5. Mimoto jsou kloubové body čepů vidlice mezilehlého členu 29 na společné kružnici.

V dalším je popsána činnost kloubové spojky podle vynálezu.

Pro zjednodušení se v dalším popisu vychází jen z toho příkladu provedení, který je znázorněn na obrázcích 1 a 2.

Poháněči moment se přenáší z příruby 1 na vodicí vodítka 9, 11 a přikloubená vodítka JO, 12 a na poháněnou přírubu 4 a tím i na poháněči nápravu 3. Letmo uložený mezilehlý člen 15 přitom zastává úlohu podpěry, protože zabraňuje, aby se vodítka 9, JO, případně JJ, 12 mohla přiblížit nebo oddálit. Takto vytvořený kloubový čtyřúhelník s pružnými klouby v jednotlivých kloubových bodech umožňuje svislé a vodorovné přemístění poháněči nápravy 3 vzhledem k dutému hřídeli 2, který je uložen v podvozku. Zvolené uspořádání jednotlivých elementů zajišťuje shodné a maximální délky vodítek pro průměr spojky, který je dán vnějšími podmínkami zástavby. Na podkladě daného provedení jsou jejich úhly a relativní přemístění menší než u známých konstrukcí. Zmenšení relativního úhlu přemístění zvyšuje životnost kloubů. Snížení kinematických chyb zmenšuje dynamické momenty.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Kloubová spojka, zejména pro kolejová vozidla, pro přenos výkonu motoru z poháněcího dutého hřídele, uloženého na rámu vozidla nebo na rámu otočného podvozku, najím obklopenou a omezeně pohyblivou poháněči nápravu, s pevně s dutým hřídelem spojenou první přírubou a s pevně s poháněči nápravou spojenou druhou přírubou, přičemž volné konce jedné příruby jsou spojeny prostřednictvím první dvojice a druhé dvojice vodítkových kloubů s volnými konci druhé příruby, přičemž obě dvojice vodítkových kloubů jsou uspořádány diametrálně a jsou kloubově podepřeny na mezilehlém členu, letmo obklopujícím dutý hřídel, vyznačující se tím, že jednak jsou obě příruby (1,4) navzájem v jedné ose, jednak mají všechna vodítka (9, 10, 11, 12), případně vodítka (21, 22, 25, 26) shodnou činnou délku, jednak jsou vodítka (9, 10), případně vodítka (11, 12) nebo vodítka (21, 22), případně vodítka (25, 26) jedné dvojice na svých vnitřních koncích otočně kloubově navzájem spojena, jednak tvoří průměty kloubových bodů obou dvojic vodítek (9, 10), případně vodítek (11, 12) nebo vodítek (21, 22), případně vodítek (25, 26) v rovině příčné vzhledem k poháněči nápravě (3) vrcholy čtverce, jednak je podepření na mezilehlém členu (15, 29) ve tvaru prstence upraveno na dvou navzájem protilehlých vodítkách (10, 12), případně vodítkách (25, 26) vždy v jejich středu, a jednak jsou poloviny ramen na mezilehlém členu (15, 29) přikloubených vodítek (10, 12), případně vodítek (25, 26) upraveny na protilehlých stranách, případně podélné střední rovině mezilehlého členu (15, 29).
2. Kloubová spojka podle nároku 1, vyznačující se tím, že na mezilehlém členu (15, 29) přikloubená vodítka (10, 12), případně vodítka (25, 26) jsou ve směru k poháněči nápravě (3) vytvořena zahnutě v tupém úhlu tak, že obě kloubové osy mezilehlého členu (15, 29) jsou na jedné kružnici, procházející rohy uvedeného čtverce.
3. Kloubová spojka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že na přírubách (1, 4) jsou upevněny s poháněči nápravou (3) rovnoběžné kloubové čepy (5, 6, 7, 8) a

-4CZ 282426 B6 že vodítka (9, 10, 11, 12), případně vodítka (21, 22, 25, 26) jsou na nich držena prostřednictvím gumokovových kloubů.
4. Kloubová spojka podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že na mezilehlém členu (15) přikloubená vodítka (10, 12) jsou vytvořena ze dvou polovin a tyto poloviny jsou navzájem pevně spojeny prostřednictvím ložiskového čepu (17, 18), který současně tvoří kloubové uložení.
5. Kloubová spojka podle nároku 4, vyznačující se tím, že ložiskové čepy (17, 18) jsou na mezilehlém členu (15) uloženy prostřednictvím sféricky vytvořeného gumokovového kloubu (19).
6. Kloubová spojka podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že na mezilehlém členu (29) přikloubená vodítka (25, 26) jsou vytvořena jako jednodílná vodítka (25, 26) s vytvarovaným ložiskovým pouzdrem (27, 28) a že mezilehlý člen (29) má na svých koncích vždy jednu vidlici (30, 31) pro uložení ložiskového pouzdra (27, 28), které je ve vidlici (30, 31) uloženo na čepu (32, 33) vidlice.
7. Kloubová spojka podle nároku 6, vyznačující se tím, že ložisková pouzdra (27, 28) jsou na čepu (32, 33) vidlice uložena vždy prostřednictvím gumokovového kloubu.