Долговечность и оптимальное проектирование гусеничного движителя с резинометаллическими элементами (1094948), страница 14
Текст из файла (страница 14)
2.40. Опорный каток малого диаметра с внутренними амортизаторами,работающими на сжатиеКонструктивная особенность данного катка заключается в том, что кольцевой амортизатор состоит из нескольких резиновых колец, одни из которых посажены с предварительным натягом, фиксируют обод на ступице и воспринимаютосевые и радиальные нагрузки.Применение массивных резиновых колец в средней части катка не обеспечит должной радиальной податливости, а если последняя будет обеспечена, то появится возможность интенсивного теплообразования.В конструкции опорного катка малого диаметра с микроподрессориванием(рис. 2.41) [285] использованы наиболее надежно работающие кольцевые конусные амортизаторы, одинаково хорошо воспринимающие радиальные и осевыенагрузки.
Затяжка резиновых элементов обеспечивается болтовым сопряжениемвнутренних фланцев, что не всегда возможно. Блокировка обоих бандажей способствует равномерной передаче нагрузки на все резиновые элементы.На базе конусных резиновых элементов, обладающих хорошей несущейспособностью, хорошим теплоотводом, широким диапазоном возможных соотношений радиальной и осевой жесткости может быть создан ряд конструкций, варианты которых рассмотрены ниже.82С целью дальнейшей модернизации конструкции, представленной на рис.2.41, предложена конструкция катка с болтовой стяжкой внутренних конусов иболее надежной их взаимной центровкой (рис. 2.42).
Достоинства данной схемы:относительно простая сборка; достаточная радиальная жесткость; подрессоренность болтового соединения обоих конусов. Недостатки: сложность центровкиподшипников в отдельных охватывающих деталях; необходимость периодической регулировки подшипников; малое пространство для размещения фланцеввнутри конусов.Рис.
2.41. Опорный каток малого диаметра с внутренними кольцевымиконусными амортизаторами, с составной ступицейРис. 2.42. Опорный каток малого диаметра с внутренними кольцевымицилиндрическими и конусными амортизаторамиВ конструкции опорного катка (рис. 2.43) для получения необходимых характеристик радиальной и осевой жесткости резиновых элементов разделены их83функции. Определенный интерес с точки зрения уменьшения габаритов и надежности соединения представляет сопряжение фланцев с помощью заклепок.Рис. 2.43.
Опорный каток малого диаметра с внутренними кольцевыми конуснымиамортизаторами, фланцы ступицы соединены заклепкамиОсобенностью конструкции с коническими кольцевыми резиновыми элементами (рис. 2.44) является осевая затяжка подшипников болтами через резиновые элементы, одновременно эти же болты стягивают резиновые элементы. Достоинством схемы является наличие жесткого сблокированного бандажа. Неизбежное изменение натяга подшипников в процессе эксплуатации делает такуюсхему не работоспособной.
Кроме того, каток обладает более высокой массой неподрессоренных частей по сравнению с ранее рассмотренными конструкциями,неподрессоренно и болтовое соединение.Рис. 2.44. Опорный каток малого диаметра с внутренними кольцевыми конуснымиамортизаторами, затяжка подшипников через резиновые элементы84Конструкция с коническими резиновыми элементами (рис. 2.45). Резиновыеэлементы стянуты внутренними конусами. Сборка и разборка этой конструкциикрайне затруднена и требует специальных приспособлений.Рис.
2.45. Опорный каток малого диаметра с внутренними кольцевымиконусными амортизаторамиВ варианте (рис. 2.46) радиальное обжатие резиновых колец происходит более равномерно и по всей длине; болты полностью воспринимают осевые усилияот резины. В центральной части катка может быть установлено дополнительное,работающее на сжатие кольцо, которое в значительной степени улучшает условияработы конусных амортизаторов.Рис.
2.46. Опорный каток малого диаметра с внутренними кольцевымиамортизаторами, работающими на сдвиг и сжатие85При работе одинарного кольцевого элемента на сжатие под нагрузкой находится лишь часть кольца, соответствующая центральному углу равному 180 0. Интересна конструкция катка (см. рис. 2.47) с двумя концентрично расположеннымикольцевыми элементами. Конструкция катка [32] предусматривает раздельнуюрегулировку подшипников и осевого обжатия амортизаторов. Обеспечиваетсяжесткая связь бандажей, надежная осевая фиксация, хороший теплоотвод от резиновых элементов, которые защищены от воздействия внешней среды.
Главнымпреимуществом схемы является параллельная работа двух секторов обоих колец.Таким образом, угол обхвата нагруженной части колец увеличивается вдвое и составляет примерно 3600. Этим соответственно уменьшаются напряжения на резине. В первом варианте конструкция катка получается достаточно сложной.Рис. 2.47. Опорный каток малого диаметра с концентрично расположеннымивнутренними кольцевыми амортизаторамиВ конструкции опорного катка, представленного на рис.2.48, резиновыеэлементы имеют форму сечения в виде полукольца.
Они хорошо вписываются вгабариты катков малого диаметра и имеют большую несущую способность. Положительными качествами данного варианта являются: надежная осевая фиксация бандажей; частичная разгрузка болтов предварительной осевой затяжки резиновых элементов; хороший теплоотвод; возможность раздельной регулировки затяжки подшипников и амортизаторов; жесткая связь бандажей.86Рис. 2.48.
Опорный каток малого диаметра с внутренними кольцевымирезиновыми элементами с сечением в форме полукольцаОсновным преимуществом опорного катка (см. рис. 2.49) [289] является егоремонтопригодность. Как показано на рис. 2.49, резиновый элемент и металлический обод удерживаются от осевого смещения фланцем, который в тоже времяявляется ребордой. Металлический обод устанавливается между ребордами с осевым зазором, что позволяет ему перемещаться относительно ступицы в радиальном направлении под действием нагрузки, при этом происходит деформация резинового кольца.Рис.
2.49. Опорный каток малого диаметра с внутренними кольцевымирезиновыми элементами, работающими на сжатиеВ конструкции катка (рис. 2.50) [290] резиновые элементы работают в техже условиях что и в предыдущей конструкции.87Рис. 2.50. Опорный каток с внутренними кольцевыми резиновыми элементами,работающими на сжатиеОсновная часть резинового элемента опорного катка (рис. 2.51) [290] прирадиальном нагружении работает на сжатие, боковая часть U-образных колец испытывает деформации сдвига.
Бандажи имеют подрессоривание как в радиальном, так и в осевом направлении Отсутствие свободных поверхностей у резиновых элементов придает высокую радиальную жесткость этой конструкции.Рис. 2.51. Каток с внутренними кольцевыми резиновыми элементамиU-образного сеченияОтличительной особенностью конструкции опорного катка малого диаметра, с внутренними амортизаторами, представленной на рис. 2.52, является то, чтоупругие элементы выполнены в виде отдельных резинометаллических пальцев,которые запрессовываются в отверстия, выполненные в спицах жестко соединен-88ных со ступицей и в диске обода [33].
Деформация резиновых элементов ограничена величиной зазора между спицами и ободом.Рис. 2.52. Опорный каток с внутренними резинометаллическими элементами:1 - ступица; 2 - спицы; 3 – обод; 4 - щеки; 5 - металлические пальцы; 6 - резиновые элементы;а – радиальный зазор2.3. ВыводыПроведенный анализ применения силовых резиновых и резинометаллических элементов в конструкции резинометаллических шарнирных соединений иопорных катков с внутренними резиновыми амортизаторами, выполненный наоснове обзора патентов и литературных источников, позволяет сделать следующие выводы.1.
Основными направлениями совершенствования конструкции, позволяющими повысить долговечность резиновых элементов резинометаллического шарнирного соединения звеньев гусеничного движителя, являются:- уменьшение деформаций, вызванных растягивающим усилием в гусеничной цепи, которое в рассмотренных конструкциях достигается применением:ограничителя радиальной деформации; резиновых элементов, форма которыхобеспечивает высокую радиальную жесткость в направлении растягивающегоусилия; параллельной схемы работы резиновых элементов шарнирного соединения;- выбор формы резиновых элементов, которая должна обеспечить высокуюрадиальную жесткость шарнира и отсутствие концентрации напряжений в рези-89новом элементе, вызванных сборкой шарнира с обеспечением рациональной эпюры давления в области контакта резины и проушины;- выбор предварительного угла сборки, величина которого должна определяться с учетом деформирования резиновых элементов при прохождении шарнира по контуру гусеничного движителя с учетом накопления повреждений от каждого вида деформирования.2.
В существующих конструкциях опорных катков с внутренними амортизаторами быстроходных гусеничных машин резиновые элементы работают на сдвиги при монтаже подвергаются предварительному осевому сжатию, которое позволяет регулировать радиальную жесткость катка и обеспечить отсутствие проскальзывания резины относительно металлических частей катка. При поиске оптимальной конструкции следует рассмотреть варианты с резиновыми элементамиV-образной формы, которые применяются в конструкциях железнодорожных колес.3. В конструкциях опорных катков малого диаметра с внутренними резиновыми амортизаторами реализованы, как правило, две схемы в которых резиновыеэлементы работают на сжатие и на сжатие и сдвиг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
