ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Разработана амортизирующая муфта, отвечающая условиям эксплуатации моторгенераторной установки мощностью 1,5-3,0 кВт существующих трамвайных и троллейбусных вагонов. В конструкции муфты достаточная прочность, высокая податливость при радиальных и угловых несоосностях валов сочетается с большой жесткостью при передаче крутящего момента и продолжительным сроком службы в тяжелых условиях эксплуатации (тряска, загрязненность, большие перепады темепературы окружающей среды).

В качестве основного варианта конструкции упругого элемента (УЭ) в муфте (см. рисунок) принят крестообразный четырехлепестковый элемент, выполненный из листов стали (например, марки 65Г), в котором два противоположных лепестка отогнуты на 180 градусов в одну сторону и закреплены жестко в полумуфте одной из электрических машин моторгенераторной установки, а два других аналогично закреплены в полумуфте второй электрической машины. При радиальных, угловых несоосностях лепестки перекатываются, имея большую податливость, а при передаче крутящего момента работают "на ребро", обеспечивая высокую крутильную жесткость муфты.

УЭ рассматривался как многосвязная линейная статически неопределимая симметричная механическая система с кососимметричным нагружением. Выполнены расчеты механической прочности, податливости при радиальном нагружении и передаче крутящего момента, экспериментально проверены условия статической устойчивости профиля при трехкратных перегрузках. Расчеты на прочность лепестка УЭ были проведены для ширины пластины h=80 мм и разного числа пластин n (1...6), из которых может быть набран УЭ.

Лепестковая муфта для ограничения радиальных нагрузок: 1 - вал электромашины; 2 - полумуфта; 3 - упругий элемент; 4 - полумуфта; 5 - вал электромашины (редуктора)

По результатам расчета предельного момента, передаваемого муфтой, построена зависимость толщины пластины t и числа пластин n от момента М, позволяющая выбрать оптимальные параметры муфты. Например, при максимальном крутящем моменте М=20 Нм и n=3 толщина листа, выбираемого для пластин УЭ, должна быть не менее 0,5 мм. Зависимость радиальной податливости от толщины t и числа пластин n УЭ позволяет оценить величины усилий, передаваемых на подшипники электромашины. Например, при t=0,5 мм и n=3 получена величина радиальной податливости =0,4 м/Н. Если принять величину радиальной несоосности валов r=0,5 мм (считается весьма большой величиной и может быть оправдана только стесненными и весьма неудобными условиями монтажа и эксплуатации установки), то обусловленное этой несоосностью радиальное усилие на подшипники не превышает 2,2 Н и может не учитываться при расчете долговечности подшипников.