RU2117830C1

RU2117830C1 - Rotation transmitting device and clutch

Info

Publication number: RU2117830C1
Application number: RU96121523A
Authority: RU
Inventors: Э.П. Дергачев; В.И. Завгородний
Original assignee: Дергачев Эдуард Петрович
Priority date: 1996-11-04
Filing date: 1996-11-04
Publication date: 1998-08-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; transmission of rotation in different machines and mechanisms. SUBSTANCE: rotation transmitting device has shafts connected by splined joint and connected by clutches with driving and driven units. Guard case with sealing arrangement is secured on one of shafts. Guard case is provided with projection at side of sealing arrangement to engage with projection made on splined end of other shaft. Projection of case can be formed by shoulder of nut turned onto projection. Clutch has two clutch members with connecting members in between. Clutch is furnished with device for limiting relative displacement of shaft and one of clutch members and member intercoupling these members. Strength of displacement limiting device is less than strength of clutch coupling members. Member connecting shaft and clutch member is made in form of one rod passed through holes made in shaft and clutch member. EFFECT: prevention of disconnection of splined shafts in operation, reduced traumatism of attending personnel. 8 cl, 3 dwg

Description

Изобретения относятся к общему машиностроению, в частности, к приводам различных машин и механизмов. The invention relates to general engineering, in particular, to the drives of various machines and mechanisms.

В настоящее время очень большое распространение получили передачи вращения, содержащие связанные между собой шлицевым соединением валы, соединенные муфтами с ведущим и ведомым узлами. Закрепленный на одном из валов защитный кожух с уплотнением, контактирующим с внешней поверхностью другого вала (см. , например, Анохин В.И. Отечественные автомобили, М.: Машиностроение, 1968, с. 536-537). Currently, rotation gears containing shafts connected to each other by a spline connection, connected by couplings to the master and slave units are very widespread. A protective casing fixed on one of the shafts with a seal in contact with the outer surface of the other shaft (see, for example, Anokhin V.I. Domestic Cars, Moscow: Mashinostroenie, 1968, pp. 536-537).

Из указанного источника информации известна муфта, состоящая из двух полумуфт, жестко связанных между собой соединительными элементами. A clutch consisting of two half-couplings rigidly interconnected by connecting elements is known from the indicated information source.

Недостатком известных передач и муфты является возможность разъединения шлицевых валов при обрыве болтов крепления карданного вала. A disadvantage of the known gears and clutch is the possibility of separation of the spline shafts when the bolts of the propeller shaft are broken.

Разъединение валов может привести к выбросу шлицевого вала и нанесению травм обслуживающему персоналу. При использовании привода на железнодорожном транспорте разъединение валов может привести к созданию аварийной ситуации при движении поезда. Separating the shafts may result in the splined shaft being ejected and causing personal injury. When using the drive in railway transport, the separation of the shafts can lead to an emergency when the train moves.

Технический результат, достигаемый от использования предлагаемых изобретений, заключается в исключении возможности разъединения шлицевых валов в процессе эксплуатации, а также в обеспечении возможности перемещения смазки в след за перемещающим шлицевым соединением в процессе эксплуатации устройства передачи вращения. The technical result achieved by using the proposed inventions is to exclude the possibility of separation of the spline shafts during operation, as well as to ensure the possibility of moving the grease in the wake of the spline joint during operation of the rotation transmission device.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве передачи вращения защитный кожух на конце со стороны уплотнения выполнен с выступом, расположенным с возможностью контакта с выступом, выполненным на шлицевом конце другого вала, при этом выступ кожуха может быть образован буртом навинченной на него гайки, а на торце одного из валов может быть смонтирована перегородка, ограничивающая в полости упругого вала камеру для смазки. The specified technical result is achieved due to the fact that in the rotation transmission device the protective casing at the end on the seal side is made with a protrusion located with the possibility of contact with the protrusion made on the splined end of another shaft, while the protrusion of the casing can be formed by a collar of a nut screwed onto it and at the end of one of the shafts a partition can be mounted limiting the lubricant chamber in the cavity of the elastic shaft.

Для достижения указанного результата муфта снабжена приспособлением для ограничения относительного продольного перемещения вала и одной из полумуфт, которые выполнены в виде отдельных деталей, связанных между собой элементом, имеющим прочность меньше прочности соединенных элементов полумуфт, при этом одна из полумуфт может быть выполнена в виде охватывающей конец вала втулки с кольцевым выступом, расположенным с возможностью контакта с закрепленным на валу ограничителем в виде тел качения или упругого разрезного кольца, размещенных в кольцевом пазу вала, а элемент, соединяющий вал и полумуфту, может быть выполнен в виде по крайней мере одного стержня, пропущенного через выполненные в них отверстия, причем торец другой полумуфты может быть расположен с возможностью взаимодействия с торцем вала при поломке элемента,
Сущность изобретений поясняется чертежами.To achieve this result, the coupling is equipped with a device to limit the relative longitudinal movement of the shaft and one of the coupling halves, which are made in the form of separate parts interconnected by an element having a strength less than the strength of the connected coupling elements, while one of the coupling halves can be made in the form of covering the end sleeve shaft with an annular protrusion located with the possibility of contact with a limiter fixed on the shaft in the form of rolling elements or an elastic split ring, placed in the annular groove of the shaft, and the element connecting the shaft and the coupling half can be made in the form of at least one rod passed through the holes made in them, and the end face of the other coupling half can be located with the possibility of interaction with the shaft end when the element breaks,
The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показано устройство передачи вращения; на фиг.2 - конструкция муфты: на фиг.3 - ограничитель в виде разрезного кольца. In FIG. 1 shows a rotation transmission device; figure 2 - coupling design: figure 3 - limiter in the form of a split ring.

Устройство передачи вращения состоит из муфт 1 и 2, которые соединены с валами 3 и 4. Валы 3 и 4 соединены между собой шлицевым соединением 5, закрытым от попадания атмосферных осадков кожухом 6, который закреплен на валу 3 и контактирует через уплотнение 7 с внешней поверхностью вала 4. На кожух 6 навинчена гайка 8 с буртом 9, расположенным с возможностью контакта с выступом 10 вала 4. The rotation transmission device consists of couplings 1 and 2, which are connected to the shafts 3 and 4. The shafts 3 and 4 are interconnected by a spline connection 5, closed by a casing 6, which is secured against atmospheric precipitation, which is mounted on the shaft 3 and contacts through the seal 7 with the outer surface shaft 4. A nut 8 is screwed onto the casing 6 with a shoulder 9 located with the possibility of contact with the protrusion 10 of the shaft 4.

На торце вала 3 закреплена перегородка 11, ограничивающая в вале 4 перемещающуюся камеру 12 для смазки шлицев. A partition 11 is fixed at the end of the shaft 3, restricting the moving chamber 12 in the shaft 4 for lubricating the splines.

Муфта содержит полумуфты 13 и 14, соединенные между собой, например, болтовыми соединениями. Полумуфта выполнена в виде втулки, соединенной, по крайней мере, одним стержнем 15 с валом 16. Втулка имеет кольцевой выступ 17, контактирующий с ограничителем в виде тел качения 18 или разрезного кольца 19, размещенных в кольцевом пазу вала 16. The coupling contains coupling halves 13 and 14, interconnected, for example, by bolted connections. The coupling half is made in the form of a sleeve connected by at least one rod 15 to the shaft 16. The sleeve has an annular protrusion 17 in contact with a limiter in the form of rolling elements 18 or a split ring 19, located in the annular groove of the shaft 16.

Работа устройства передачи вращения осуществляется следующим образом:
Вращение передается через муфты 1 и 2, карданные шарниры, валы 3 и 4. При изменении расстояния между муфтами удлинение передачи происходит за счет смещения валов 3 и 4 относительно друг друга по шлицевому соединению 5. С вращением смазка, размещенная в перемещающейся смазочной камере 12, от воздействия центробежных сил будет нагнетаться в шлицевое соединение шлицевой вилки и шлицевой втулки, благодаря чему обеспечивается постоянное наличие смазки в шлицевом соединении. При разрушении элементов, соединяющих полумуфты между собой, конструкция не допускает разъединения валов 3 и 4 между собой и падение одного из них, так как этому препятствуют бурт 9 и выступ 10 вала 4.The operation of the rotation transmission device is as follows:
The rotation is transmitted through the couplings 1 and 2, cardan joints, shafts 3 and 4. When the distance between the couplings changes, the gear lengthens due to the displacement of the shafts 3 and 4 relative to each other along the spline connection 5. With rotation, the grease placed in the moving lubricating chamber 12, from the action of centrifugal forces it will be pumped into the spline connection of the spline plug and spline sleeve, which ensures the constant presence of lubricant in the spline connection. When the destruction of the elements connecting the coupling halves to each other, the design does not allow separation of the shafts 3 and 4 and the fall of one of them, as this is prevented by the shoulder 9 and the protrusion 10 of the shaft 4.

Муфта работает следующим образом:
При экстренном торможении или резком изменении скорости движения транспортного средства появляется момент сопротивления вращению привода, исходящий от замедления вращения колесной пары. При этом, на болтовое соединение фланцев муфт воздействует момент сопротивления, который стремится сместить фланцы и срезать болты крепления. Те же силы действуют на стержни 15. Стержни 15 имеют меньшую прочность на срез, чем болты, соединяющие полумуфты между собой.The coupling works as follows:
In case of emergency braking or a sharp change in the vehicle speed, a moment of resistance to rotation of the drive appears, coming from a deceleration of the rotation of the wheelset. At the same time, the moment of resistance acts on the bolt connection of the coupling flanges, which tends to displace the flanges and cut off the fastening bolts. The same forces act on the rods 15. The rods 15 have lower shear strength than the bolts connecting the coupling halves to each other.

В отдельных случаях прочность стержней на срез может быть также меньше усилия, необходимого для отрыва головок болтов. Таким образом, при возникновении экстремального усилия срезаются стержни 15, а соединение полумуфт между собой остается неизменным. In some cases, the shear strength of the rods may also be less than the force required to detach the bolt heads. Thus, when extreme forces occur, the rods 15 are cut off, and the connection of the coupling halves to each other remains unchanged.

При разрушении стержней 15 не происходит разъединения валов, т.к. этому препятствуют кольцевой выступ 17 и ограничители 18 или 19. Кроме того, в качестве ограничителя может выступать торец полумуфты 13, который может контактировать с валом 16. When the destruction of the rods 15 does not separate the shafts, because this is prevented by the annular protrusion 17 and the stops 18 or 19. In addition, the end face of the coupling half 13, which can contact the shaft 16, can act as a limiter.

Технико-экономические показатели: внедрение конструкции привода и муфты на железнодорожном транспорте будет способствовать снижению частоты отказов и поставок вагонов в текущий отцепочный ремонт, уменьшению трудозатрат при техническом обслуживании в эксплуатации и плановых видах ремонта, уменьшении задержек пассажирских поездов в пути следования по неисправности привода. Technical and economic indicators: the introduction of the drive and clutch design in railway transport will help to reduce the frequency of failures and deliveries of cars to the current uncoupling repair, reduce labor costs during maintenance in operation and planned types of repairs, and reduce the delays of passenger trains along the route of a drive malfunction.

Claims

1. The rotation transmission device, comprising shafts connected to each other by a spline connection, coupled by couplings to the driving and driven units, a protective casing fixed to one of the shafts with a seal in contact with the outer surface of the other shaft, characterized in that the protective casing at the end is on the sealing side made with a protrusion located with the possibility of contact with the protrusion made on the splined end of another shaft.

2. The device according to claim 1, characterized in that the protrusion of the casing is formed by a collar of a nut screwed onto it.

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that a partition is mounted on the end of one of the shafts, forming a lubrication chamber with the cavity of the other shaft.

4. A coupling containing two coupling halves, rigidly interconnected by connecting elements, one of which and the shaft is made in the form of separate interconnected parts, characterized in that it is equipped with a device to limit the relative longitudinal movement of the shaft and one of the coupling halves and an element connecting them between themselves and having strength less than the strength of the connecting elements of the coupling halves.

5. The coupling according to claim 4, characterized in that one of the coupling halves is made in the form of a sleeve covering the end of the shaft with an annular protrusion arranged to contact a limiter fixed to the shaft, and the element connecting the shaft and the coupling half is made in the form of at least one rod passed through the holes made in them.

6. The coupling according to claim 5, characterized in that the annular groove is made on the shaft, the sleeve is made with an additional radial hole, and the limiter is made in the form of rolling bodies placed in the annular groove of the shaft.

7. The coupling according to claim 5, characterized in that an annular groove is made on the shaft, and the limiter is made in the form of an elastic split ring placed in the annular groove of the shaft.

8. The clutch according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the end face of the other half-coupling is located with the possibility of interaction with the shaft end when the element breaks.