RU2048338C1

RU2048338C1 - Suspension of undercar generator drive reduction gear

Info

Publication number: RU2048338C1
Application number: RU9393008269A
Authority: RU
Inventors: Э.П. Дергачев
Original assignee: Инновационно-внедренческая фирма Дергачева; Дергачев Эдуард Петрович
Priority date: 1993-02-08
Filing date: 1993-02-08
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: railway transport. SUBSTANCE: suspension has rod with beads which is coupled with reduction gear bracket at one side and with cross bar of bogie frame through support plate and resilient members at other side. To increase service life of resilient members, surface of beads is made in form of plane of support ring with smooth change to line of intersection of curvilinear periphery surface of bead with surface of cone whose generating line is arranged at angle relative to support ring plane equal to maximum angle of deflection of rod from its vertical position. Vertex of cone lies in point of intersection of plane of support ring with axis of rod. EFFECT: increased service life of resilient members. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается подвески редуктора привода подвагонного генератора. The invention relates to railway transport and relates to the suspension of the gear drive of the car generator.

Известна подвеска редуктора привода подвагонного генератора, включающая штангу с буртами через кольцевые упругие элементы, связанную с кронштейном редуктора и с рамой тележки через корпус и опорную плиту с отверстием под штангу и с боковым вырезом для ее монтажа. Боковой вырез в опорной плите закрывается задвижкой [1]
Недостатком устройства является невысокая долговечность работы упругих элементов. Это связано с тем, что выполнение буртов с плоскими рабочими поверхностями при преднатяге приводит к зажатию упругих элементов между штангой и корпусом. При вертикальной нагрузке (вертикальном перемещении штанги) упругие элементы испытывают равномерную деформацию. При горизонтальной нагрузке штанга поворачивается вокруг своего центра опоры, при этом в упругих элементах возникают неравномерные деформации, значение которых растет от центра опоры к периферии. В результате значительных переменных деформаций упругий элемент начинает разрушаться от периферии к центру.Known suspension of the gear drive of the car generator, including a rod with collars through annular elastic elements associated with the bracket of the gear and the frame of the trolley through the housing and the base plate with a hole for the rod and with a side cut for its installation. The side cutout in the base plate is closed by a valve [1]
The disadvantage of this device is the low durability of the elastic elements. This is due to the fact that the implementation of collars with flat work surfaces during preload leads to the clamping of elastic elements between the rod and the body. Under vertical load (vertical movement of the rod), the elastic elements experience uniform deformation. With a horizontal load, the rod rotates around its center of support, while uneven deformations arise in the elastic elements, the value of which increases from the center of the support to the periphery. As a result of significant variable deformations, the elastic element begins to collapse from the periphery to the center.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является подвеска редуктора привода подвагонного генератора, содержащая штангу с буртами по концам, контактирующими противолежащими сторонами с охватывающими штангу кольцевыми коническими упругими элементами, сопряженными соответственно с корпусом редуктора и рамой тележки, причем каждая поверхность указанных сторон буртов образована плоским средним участком и криволинейным крайним участком [2]
Недостаток известной конструкции тот же, что и в предыдущей. Повышенный износ упругих элементов здесь также обусловлен возникновением в них переменных напряжений при эксплуатации.Closest to the proposed technical solution is the suspension of the gear drive of the car generator, containing a rod with collars at the ends, contacting opposite sides with ring conical elastic elements spanning the rod, mating respectively with the gear housing and the frame of the trolley, each surface of these sides of the collars being formed by a flat middle section and curved extreme section [2]
The disadvantage of the known design is the same as in the previous one. The increased wear of the elastic elements here is also due to the occurrence of variable stresses during operation.

Техническая задача, на которую направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении долговечности подвески за счет обеспечения равномерной деформации упругих элементов, что в свою очередь влияет на долговечность всех других элементов подвески. The technical problem to which the invention is directed is to increase the durability of the suspension by ensuring uniform deformation of the elastic elements, which in turn affects the durability of all other suspension elements.

Указанная техническая задача решается за счет того, что в известной подвеске криволинейные крайние участки буртов штанги ограничены пересечением с конической поверхностью, образующая которой проведена из точки пересечения продольной оси симметрии штанги с плоским участком соответствующей стороны бурта под углом к плоскому участку, равным углу наибольшего отклонения штанги от исходного положения. The specified technical problem is solved due to the fact that in the known suspension, the curvilinear extreme sections of the rod shoulders are limited by the intersection with the conical surface, the generatrix of which is drawn from the point of intersection of the longitudinal axis of symmetry of the rod with the flat section of the corresponding side of the shoulder at an angle to the flat section equal to the angle of greatest deviation of the rod from the starting position.

Кроме того, штанга может быть выполнена симметричной относительно центральной поперечной оси и состоит из цилиндрического участка в средней части и расположенных между ним и буртами конических участков, расходящихся в направлении средней части, а угол конусности упругих элементов расположен в пределах 60-120^о, причем в статическом состоянии конические упругие элементы расположены и ограничены контактом с плоскими средними участками буртов.Furthermore, the rod symmetrical about a central transverse axis can be performed and consists of a cylindrical portion and a middle portion disposed between them turners conical portions diverging in the direction of the middle part, and the taper angle of the elastic elements is located within ^about 60-120, and in In the static state, conical elastic elements are located and limited by contact with the flat middle sections of the shoulders.

На фиг. 1 изображена предлагаемая подвеска; на фиг. 2 узел сопряжения с рамой тележки; на фиг. 3 конический упругий элемент; на фиг. 4 вариант подвески с составной штангой. In FIG. 1 shows the proposed suspension; in FIG. 2 node interface with the frame of the trolley; in FIG. 3 conical elastic element; in FIG. 4 suspension option with a composite bar.

Подвеска редуктора привода подвагонного генератора включает штангу 1 с буртами 2, с одной стороны связанную с кронштейном 3 редуктора 4, с другой через опорную плиту 5 и конические кольцевые упругие элементы 6 с поперечным брусом 7 рамы тележки (на чертежах не изображена). Поверх упругих элементов 6 и опорной плиты 5 размещен корпус 8 верхней опоры, который крепится болтами через плиту 5 к поперечному брусу 7 рамы тележки. The suspension of the drive gear for the car generator includes a rod 1 with collars 2, on the one hand connected to the bracket 3 of the gear 4, on the other, through the base plate 5 and conical ring elastic elements 6 with the transverse beam 7 of the carriage frame (not shown in the drawings). On top of the elastic elements 6 and the base plate 5 there is a housing 8 of the upper support, which is bolted through the plate 5 to the transverse beam 7 of the frame of the truck.

При этом опорная поверхность буртов выполнена в виде плоскости опорного кольца 9 (фиг. 2) с плавным переходом к линии 10 пересечения периферийной поверхности 11 бурта 2 с поверхностью конуса, образующая 12 которого расположена от плоскости опорного кольца 9 под углом α, равным наибольшему углу отклонения штанги от вертикального положения, и с вершиной конуса, лежащей в точке 13 пересечения плоскости опорного кольца 9 с осью штанги 1. Геометрические размеры плоскости опорного кольца 9 формируются диаметром штанги 1 (для внутреннего диаметра) и площадью контактирования бурта 2 штанги с упругими элементами 6 при их преднатяге (для внешнего диаметра Д). Внешний диаметр Д плоскости опорного кольца 9 определяется из условия формы и размеров упругого элемента и сжатия материала упругого элемента 6 при максимальной вертикальной нагрузке от максимального наклона бурта 2. Переход с диаметра Д к линии 10 выполнен по криволинейной линии-радиусу (фиг. 2). Moreover, the supporting surface of the shoulders is made in the form of a plane of the supporting ring 9 (Fig. 2) with a smooth transition to the line 10 of the intersection of the peripheral surface 11 of the shoulder 2 with the surface of the cone, the generatrix 12 of which is located from the plane of the supporting ring 9 at an angle α equal to the largest deviation angle the rod from a vertical position, and with the vertex of the cone lying at the point 13 of intersection of the plane of the support ring 9 with the axis of the rod 1. The geometric dimensions of the plane of the support ring 9 are formed by the diameter of the rod 1 (for the inner diameter) and Adjudu contacting the collar of the 2 rods with elastic elements 6 with their preload (for the outer diameter D). The outer diameter D of the plane of the support ring 9 is determined from the condition of the shape and size of the elastic element and the compression of the material of the elastic element 6 at the maximum vertical load from the maximum inclination of the collar 2. The transition from the diameter D to line 10 is made along a curved line-radius (Fig. 2).

Штанга с целью обеспечения равнопрочности имеет средний цилиндрический участок 14 и сопряженные с ним конические участки 15. Кроме того, штанга может быть выполнена составной. Части штанги соединяются между собой муфтой 16. In order to ensure equal strength, the rod has a middle cylindrical section 14 and conical sections 15 mating with it. In addition, the rod can be made integral. Parts of the rod are interconnected by a clutch 16.

Подвеска редуктора привода подвагонного генератора работает следующим образом. Suspension gear drive subcar generator operates as follows.

Штанга 1 через кронштейн 3 воспринимает статические и динамические нагрузки от редуктора 4 и через упругие элементы 6 и опорную плиту 5 передает их на поперечный брус 7 рамы тележки. При вертикальном перемещении штанги 1 бурты 2 воздействуют на упругие элементы 6, что вызывает их деформацию и разворот, приводящий к изменению угла конусности в пределах 60-120^о. Возрастание нагрузки приводит к увеличению площади (фиг. 4) контактирования упругих элементов 6 с опорными поверхностями (опорным кольцом 9) в результате деформации самого элемента 6. При вертикальной нагрузке пятно контакта доходит только до границы опорного кольца 9.The rod 1 through the bracket 3 receives static and dynamic loads from the gear 4 and through the elastic elements 6 and the base plate 5 transfers them to the transverse beam 7 of the frame of the truck. With the vertical movement of the rod 1, the shoulders 2 act on the elastic elements 6, which causes their deformation and turn, leading to a change in the angle of taper within 60-120 ^about . The increase in load leads to an increase in the area (Fig. 4) of contact of the elastic elements 6 with the supporting surfaces (support ring 9) as a result of deformation of the element 6. With a vertical load, the contact spot reaches only the boundary of the support ring 9.

При угловых отклонениях штанги 1 от ее вертикального положения упругие элементы 6 воспринимают нагрузку аналогичным образом, но наряду с этим по мере увеличения угла отклонения штанги 1 в контакт с упругим элементом 6 вступает криволинейная поверхность перехода от опорного кольца 9 к линии 10. Таким образом, вся вертикальная составляющая нагрузки и частично нагрузка от угловых перемещений воспринимается упругим элементом 6 через опорное кольцо 9, а основная часть нагрузки от угловых перемещений воспринимается упругим элементом 6 от поверхности перехода до опорного кольца 9 к линии 10. Это позволяет избежать дополнительных деформаций упругих элементов при отклонениях стойки 1 и создать условия равномерного нагружения упругих элементов 6. With angular deviations of the rod 1 from its vertical position, the elastic elements 6 perceive the load in a similar way, but along with this, as the angle of deviation of the rod 1 increases, a curved transition surface comes into contact with the elastic element 6 from the support ring 9 to the line 10. Thus, the whole the vertical component of the load and partially the load from the angular displacements is perceived by the elastic element 6 through the support ring 9, and the main part of the load from the angular displacements is perceived by the elastic element 6 from the surface bridges of transition to the support ring 9 to line 10. This avoids additional deformations of the elastic elements with deviations of the rack 1 and creates conditions for uniform loading of the elastic elements 6.

Технико-экономические преимущества изобретения следующие:
1. Повышается долговечность упругих элементов на порядок, что достигается за счет равномерного распределения динамических нагрузок по сечению упругих элементов и в результате устранения концентрации напряжения на периферийных участках упругих элементов.Technical appraisal and economic advantages of the invention are as follows:
1. The durability of the elastic elements is increased by an order of magnitude, which is achieved due to the uniform distribution of dynamic loads over the cross section of the elastic elements and as a result of eliminating the stress concentration on the peripheral sections of the elastic elements.

2. Сокращаются расходы на маневровые и ремонтные работы на порядок, так как повышение долговечности позволяет увеличить интервал между отцепочными ремонтами. 2. The costs of shunting and repair work are reduced by an order of magnitude, since increasing durability allows you to increase the interval between uncoupling repairs.

3. Выполнение штанги в виде балки равного сопротивления позволяет повысить ее долговечность, а выполнение ее симметричной относительно поперечной оси повышает ее взаимозаменяемость. 3. The implementation of the rod in the form of a beam of equal resistance allows to increase its durability, and the implementation of its symmetrical with respect to the transverse axis increases its interchangeability.

4. Использование составной штанги позволяет упростить узел сопряжения штанги с рамой тележки и упростить процесс обслуживания и ремонта редуктора, так как для его снятия не требуется разборка узлов сопряжения штанги с редуктором и ремонт тележки. Кроме того, такое техническое решение позволяет изготовить опорную плиту корпуса и плиту кронштейна цельными, состоящими из одной детали каждая. 4. The use of a composite rod allows you to simplify the node pairing the rod with the frame of the trolley and simplify the process of maintenance and repair of the gearbox, since to remove it does not require disassembling the nodes of the pairing rod with the gearbox and repair the cart. In addition, this technical solution allows you to make a base plate of the housing and the plate of the bracket solid, consisting of one part each.

Claims

1. ПОДВЕСКА РЕДУКТОРА ПРИВОДА ПОДВАГОННОГО ГЕНЕРАТОРА, содержащая штангу с буртами по концам, контактирующими противолежащими сторонами с охватывающими штангу кольцевыми коническими упругими элементами, сопряженными соответственно с корпусом редуктора и рамой тележки, причем каждая поверхность указанных сторон буртов образована плоским средним участком и криволинейным крайним участком, отличающаяся тем, что криволинейные крайние участки ограничены пересечением с конусной поверхностью, образующая которой проведена из точки пересечения продольной оси симметрии штанги с плоским участком соответствующей стороны бурта под углом к плоскому участку, равным углу наибольшего отклонения штанги от исходного положения. 1. SUSPENSION OF THE DRIVER REDUCER OF THE SUBWAY GENERATOR, comprising a rod with collars at the ends in contact with opposing sides with annular conical elastic elements spanning the rod, respectively mating with the gear housing and the frame of the carriage, each surface of these sides of the collars being formed by a flat middle section and a curved edge characterized in that the curved extreme sections are limited by the intersection with the conical surface, the generatrix of which is drawn from the point of intersection eniya longitudinal axis of symmetry of the rod with a flat portion corresponding side shoulder at an angle to the flat portion equal to the angle of maximum deflection rod from the starting position.

2. Подвеска по п.1, отличающаяся тем, что штанга выполнена симметричной относительно центральной поперечной оси и состоит из цилиндрического участка в средней части и расположенных между ним и буртами конических участков, расходящихся в направлении средней части. 2. The suspension according to claim 1, characterized in that the rod is made symmetrical with respect to the central transverse axis and consists of a cylindrical section in the middle part and conical sections located between it and the shoulders diverging in the direction of the middle part.

3. Подвеска по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что угол конусности упругих элементов расположен в пределах 60-120^o.3. The suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the taper angle of the elastic elements is in the range of 60-120 ^o .

4. Подвеска по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что в статическом состоянии конические упругие элементы расположены в контакте с плоскими средними участками буртов. 4. Suspension according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that in a static state, the conical elastic elements are in contact with the flat middle sections of the shoulders.

5. Подвеска по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что штанга выполнена составной, а каждая опорная плита с центральным отверстием, имеющим диаметр меньше диаметра буртов. 5. Suspension according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the rod is made integral, and each base plate with a Central hole having a diameter less than the diameter of the shoulders.