Устройство и принцип действия. Карданная муфта соединяет вал тягового двигателя с валом шестерни редуктора и служит для передачи тягового усилия от двигателя к колесной паре или в обратном направлении тормозного усилия от колесной пары к двигателю при электрическом торможении.

Тяговый двигатель укреплен на кронштейнах рамы тележки и полностью подрессорен вместе с ней на буксовых рессорах. Редуктор же укреплен на оси колесной пары. Вследствие этого в процессе движения вагона и при просадке буксовых рессор валы тягового двигателя 1 (рис. 24) и редуктора 2 смещаются в пространстве один относительно другого во всех направлениях.

Поэтому возможно только шарнирное соединение валов, для чего и применена карданная муфта, допускающая параллельное смещение валов друг относительно друга до 8 мм, угловое смещение до 2,5°, взаимное продольное смещение (сближение и раздвижку валов) до 11 мм.

Карданная муфта (рис. 25) состоит из двух одинаковых полумуфт, соединяемых после установки на концах валов тягового двигателя и редуктора болтами. Это позволяет после разъединения половин муфты повернуть редуктор вниз на его подшипниках.

Карданная муфта
Рис. 25. Карданная муфта

Каждая из полумуфт состоит из кулачка 1 с двумя роликами 2 и двумя грибовидными колпачками 5, закрепительной гайки 13 с пластинчатой шайбой 14, вилки 6, стакана 9, закрепительного кольца 10, уплотнительного щита 12 и трех длинных болтов 15 с контрящими гайками 18. При соединении полумуфт друг с другом устанавливают общую центрирующую шайбу 8 и уплотнительную прокладку і 7 из прессшпана. Полумуфты соединяют болтами 7.

Кулачок 1 представляет собой втулку с двумя цапфами. Втулка имеет конусное отверстие (1:10) для горячей бесшпоночной посадки на конусный конец вала. Оси цапф перпендикулярны к оси отверстия. На цапфы надевают ролики 2 в виде колец. Между роликом и цапфой размещают иглы 3, применяемые обычно в игольчатых подшипниках. Иглы устанавливают вплотную друг к другу. По ним происходит вращение ролика на цапфе.

Для предотвращения сползания роликов с цапф под действием центробежной силы, возникающей при вращении муфты, ролики закрывают грибовидными колпачками 5, которые запрессовывают в гнезда цапф и крепят винтами 4 с пружинными шайбами. Чтобы уменьшить трение, между колпачком и торцовой частью ролика ставят упорный подшипник 11, состоящий из сепаратора и шариков.

Вилка 6 представляет собой открытый цилиндр с фланцем. По образующей цилиндра расположены два полуовальных выреза, в которых размещают ролики колпачка. Места упора роликов в боковые кромки вырезов, где осуществляется передача усилия, наплавляют твердым сплавом типа «Сормайт» и шлифуют.

Стакан 9, являющийся кожухом для полумуфты, выполнен в виде открытого полого цилиндра; он размещен на корпусе и перекрывает вырезы в нем. В стенках цилиндра имеются два резьбовых отверстия, закрываемых пробками 20. Через них добавляют смазку в полумуфту. Передний торец стакана упирается во фланец вилки, между ними для обеспечения плотности ставят прессшпановые прокладки 16. Задний торец стакана имеет небольшой бурт для крепления щита 12. По окружности щита предусмотрена кромка, которая, загибаясь, входит внутрь муфты, что препятствует выбросу смазки наружу. С помощью кольца 10 и трех длинных болтов 15 зажимают стакан и одновременно закрепляют уплотнительный щит. Для предотвращения отвертывания на болты ставят контргайки 18.

Кольцо 10 крепит уплотнительный щит к стакану и стакан к фланцу вилки.

Центрирующая шайба 8 применяется одна на две полумуфты; она представляет собой диск толщиной 14-16 мм. В средней части диска с обеих сторон вышлифованы вогнутые сферы - места упора шайбы в закрепительные гайки кулачков. Шайба центрирует собранные полумуфты. Для обеспечения точности соединения центрирующую шайбу выполняют под напряженную посадку в вилки полумуфт. В шайбе сделаны четыре отверстия, через которые внутренние полости полумуфт сообщаются одна с другой.

Гайка 13 зажимает посаженный на вал кулачок, ее крепят пластинчатой шайбой 14, которая имеет две лапки, отгибающиеся в пазы на кулачке.

Все указанные детали изготовлены из стали и термически обработаны. Смазка, используемая в карданных муфтах, состоит из 3/4 густой и 1/4 жидкой смазок. В каждую полумуфту закладывают по 400-500 г смазки, добавляют смазку через пробки в стаканах.

Передача муфтой тягового усилия осуществляется следующим образом. Кулачок 1, насаженный на конус вала двигателя, вращаясь вместе с ним, передает вращение вилке 6 полумуфты со стаканом 9 через ролики І и упоры 19. Вилка первой полумуфты жестко соединена фланцем с вилкой второй полумуфты и передает вращение через упоры на кулачок, насаженный на конус вала шестерни, которая приводит во вращение зубчатое колесо редуктора вместе с колесной парой.

Вилки полумуфт со стаканами и центрирующая шайба являются подвижными элементами относительно кулачков и могут перемещаться вдоль валов, занимая в пространстве любое положение. Иными словами, карданная муфта представляет собой универсальный шарнир. Продольное перемещение определяет разбег карданной муфты и ограничивается упором центрирующей шайбы в одну или другую закрепительные гайки кулачков на торцах соединяемых валов. Этот разбег должен бьггь 5-7 мм. Разбег карданной муфты регулируют перемещением тягового двигателя на поперечной балке рамы тележки вдоль оси колесной пары.

Монтаж карданной муфты осуществляют следующим образом. После того как установлены на конусах валов шестерни редуктора и якоря двигателя закрепительные кольца с уплотнительными щитами, насажены и закреплены гайками кулачки, шестерню поднимают, поворачивая корпус редуктора вокруг своей оси, и соединяют его с узлом подвешивания. Затем, соблюдая зазор (в соответствии с нормами и допусками) между гайками вала шестерни и вала якоря двигателя, окончательно закрепляют двигатель на кронштейне и продолжают сборку карданной муфты. Вилки со стаканами надевают на кулачки и стяжными болтами через закрепительные кольца подтягивают уплотнительные щиты к фланцам вилок. После постановки центрирующей шайбы обе полумуфты скрепляют болтами. На этом заканчивается сборка карданной муфты. Остается установить ось вала шестерни ниже на 3-4 мм оси вала якоря, что осуществляют с помощью корончатых гаек узла подвески редуктора.

Уход за карданной муфтой. В эксплуатации проверяют нагрев карданной муфты. Он не должен превышать более чем на 20 °С температуру окружающей среды. Обращают внимание на правиль ность положения карданной муфты по отношению к валам редуктора и тягового двигателя. Контролируют легкость ее перемещения вдоль горизонтальной оси валов тягового двигателя и редуктора. Проверяют состояние и крепление уплотнительных щитов, колец, стаканов, стяжных и соединительных болтов, пробок. Убеждаются в отсутствии механических повреждений.

Контролируют разбег, несоосность валов редуктора и тягового двигателя в соответствии с нормами и допусками. Убеждаются в отсутствии выброса смазки из карданной муфты.

При необходимости добавляют смазку. Негодные детали (прокладки, болты, гайки) заменяют, ослабшие крепежные детали подтягивают, устанавливают недостающие шплинты.

Контрольные вопросы 1. Чем вызвана необходимость шарнирного соединения валов тягового двигателя и редуктора?

2. Как устроена карданная муфта?

3. Каким образом осуществляется передача тягового усилия с вала двигателя на вал редуктора?

4. Что понимают под разбегом карданной муфты и как его регулируют?

5. В какой последовательности собирают карданную муфту?

6. На что обращают внимание при осмотре карданной муфты?

7. Какой нагрев карданной муфты допускается в эксплуатации?

8. В чем заключается уход за карданной муфтой?

Тяговая передача и узел подвешивания редуктора | Электропоезда метрополитена | Узлы подвешивания тягового двигателя и бруса токоприемника