1. (19) BY (11) 7036
(13) U
(46) 2011.02.28
(51) МПК (2009)
F 16D 43/00
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54) КУЛАЧОК ДЛЯ ЗАЖИМА КОЛЕС
(21) Номер заявки: u 20100643
(22) 2010.07.15
(71) Заявитель: Государственное учреж-
дение высшего профессионального
образования "Белорусско-Россий-
ский университет" (BY)
(72) Авторы: Логвин Владимир Александ-
рович; Пылыпив Дмитрий Васильевич
(BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение высшего профессиональ-
ного образования "Белорусско-Россий-
ский университет" (BY)
(57)
Кулачок для зажима колес, содержащий рифленую поверхность переменного радиуса,
посадочное отверстие и крепежный болт со сферической головкой, отличающийся тем,
что посадочное отверстие выполнено в виде шлицевой поверхности эвольвентного или
треугольного профиля, а высота сферической головки l крепежного болта принимается из
соотношения:
l = L-B-f,
где L - глубина ступицы, мм;
B - ширина рифленой поверхности переменного радиуса кулачка, мм;
f - величина фаски или радиуса скругления колеса, мм.
2. Кулачок для зажима колесных пар по п. 1, отличающийся тем, что число шлицев m
эвольвентного или треугольного профиля принято из соотношения:
m ≤ 2d/h,
где d - делительный диаметр шлицевой поверхности посадочного отверстия, мм;
h - шаг рифленой поверхности переменного радиуса, мм.
Фиг. 1
BY7036U2011.02.28
2. BY 7036 U 2011.02.28
2
(56)
1. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: справочник. - M.:
Машиностроение, 1979. - 187 с., рис. 33.
2. Технико-эксплуатационная документация на автоматизированный специальный ста-
нок для обработки вагонных колесных скатов типа UBB 112. - 1988. - С. 2-3.
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в станках
для зажима колес и колесных пар при обработке резанием.
Известен кулачок для зажима, содержащий рифленую поверхность, посадочное отвер-
стие [1].
Описанный выше кулачок для зажима, устанавливаемый на посадочное отверстие, пе-
редает усилие зажима только за счет сил трения, возникающих на внутренней поверхно-
сти посадочного отверстия, поэтому усилие зажима, создаваемое данным кулачком,
небольшое.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является ку-
лачок для зажима колесных пар, содержащий рифленую поверхность переменного радиу-
са, посадочное отверстие и крепежный болт со сферической головкой [2].
Данный кулачок, принятый за прототип, имеет небольшой срок службы, так как в ра-
боте участвует только небольшой участок рифленой поверхности, а установка на поса-
дочное отверстие со шпонкой не позволяет производить поворот для обновления участка
рифленой поверхности, участвующего в работе. При этом высота сферической головки
крепежного болта подобрана таким образом, что при зажиме рифленая поверхность ку-
лачка контактирует с радиусной, а не с цилиндрической поверхностью колеса или колес-
ной пары, что увеличивает контактную нагрузку на участок рифленой поверхности
кулачка и снижает срок его эксплуатации.
Задачей данной полезной модели является повышение надежности и срока службы
посредством изменения формы посадочной поверхности и высоты сферической головки
крепежного болта.
Указанная задача решается благодаря тому, что в кулачке для зажима колес, содержа-
щем рифленую поверхность переменного радиуса, посадочное отверстие и крепежный
болт со сферической головкой, согласно полезной модели, посадочное отверстие выпол-
нено в виде шлицевой поверхности эвольвентного или треугольного профиля, а высота
сферической головки l крепежного болта принимается из соотношения:
l = L-B-f,
где L - глубина ступицы, мм;
В - ширина рифленой поверхности переменного радиуса кулачка, мм;
f - величина фаски или радиуса скругления колеса, мм.
Число шлицев m эвольвентного или треугольного профиля принято из соотношения:
m ≤ 2d/h,
где d - делительный диаметр шлицевой поверхности посадочного отверстия, мм;
h - шаг рифленой поверхности переменного радиуса, мм.
Если использовать для установки кулачка отверстие со шпоночным пазом, то по мере
износа рабочего участка рифленой поверхности переменного радиуса кулачок подлежит
замене. Благодаря тому, что в устройстве посадочное отверстие выполнено в виде шлице-
вой поверхности эвольвентного или треугольного профиля, повышается рабочий ресурс
кулачка за счет возможности поворота на небольшой угол при установке кулачка и смены
износившегося участка рифленой поверхности на новый, не вступавший еще в работу уча-
сток. А применение головки болта требуемой высоты позволит кулачку при зажиме кон-
тактировать рифленой поверхностью с цилиндрической поверхностью колеса, что снизит
3. BY 7036 U 2011.02.28
3
контактную нагрузку на участок рифленой поверхности кулачка и повысит срок службы
кулачка.
Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями, на которых схематично изо-
бражено заявляемое устройство. На фиг. 1 показана схема установки кулачка, на фиг. 2 -
кулачок для зажима колес с посадочным отверстием с эвольвентной шлицевой поверхно-
стью, на фиг. 3 - кулачок для зажима колес с посадочным отверстием с треугольной шли-
цевой поверхностью.
Кулачок 1 (фиг. 1) для зажима колес 3 устанавливается на поворотном валу (не пока-
зано) и фиксируется при помощи крепежного болта 2 со сферической головкой. На кулач-
ке имеется рифленая поверхность 4 переменного радиуса и посадочное отверстие 5 в виде
шлицевой поверхности эвольвентного или треугольного профиля (фиг. 2 и 3).
Работа кулачка 1 для зажима колес 3 осуществляется следующим образом. Перед тем
как приступить к повороту кулачка для зажима колеса, его вводят в пространство между
ступицей и ездовой частью до упора сферической головки крепежного болта 2, тем самым
осуществляется базирование рифленой поверхности 4 переменного радиуса относительно
колеса 3 в оптимальном месте. Пo мере износа рабочего участка рифленой поверхности 4
переменного радиуса происходит постепенное смятие зубьев рифленой поверхности, а
благодаря наличию шлицевой поверхности имеется возможность по мере формирования
износа на рабочем участке рифленой поверхности 4 переменного радиуса поворачивать
кулачок 1 для зажима колес 3 на угол, равный шагу шлицевой поверхности, поэтому чис-
ло шлицев m эвольвентного или треугольного профиля принято из соотношения: m ≤ 2d/h,
где d - делительный диаметр шлицевой поверхности посадочного отверстия, мм; h - шаг
рифленой поверхности переменного радиуса, мм. Замена шпоночного соединения для по-
садки кулачка 1 для зажима колесных пар 3 позволяет повысить срок службы кулачка 1
для зажима колесных пар 3 в два и более раза.
Фиг. 2 Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
![BY 7036 U 2011.02.28
2
(56)
1. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: справочник. - M.:
Машиностроение, 1979. - 187 с., рис. 33.
2. Технико-эксплуатационная документация на автоматизированный специальный ста-
нок для обработки вагонных колесных скатов типа UBB 112. - 1988. - С. 2-3.
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в станках
для зажима колес и колесных пар при обработке резанием.
Известен кулачок для зажима, содержащий рифленую поверхность, посадочное отвер-
стие [1].
Описанный выше кулачок для зажима, устанавливаемый на посадочное отверстие, пе-
редает усилие зажима только за счет сил трения, возникающих на внутренней поверхно-
сти посадочного отверстия, поэтому усилие зажима, создаваемое данным кулачком,
небольшое.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является ку-
лачок для зажима колесных пар, содержащий рифленую поверхность переменного радиу-
са, посадочное отверстие и крепежный болт со сферической головкой [2].
Данный кулачок, принятый за прототип, имеет небольшой срок службы, так как в ра-
боте участвует только небольшой участок рифленой поверхности, а установка на поса-
дочное отверстие со шпонкой не позволяет производить поворот для обновления участка
рифленой поверхности, участвующего в работе. При этом высота сферической головки
крепежного болта подобрана таким образом, что при зажиме рифленая поверхность ку-
лачка контактирует с радиусной, а не с цилиндрической поверхностью колеса или колес-
ной пары, что увеличивает контактную нагрузку на участок рифленой поверхности
кулачка и снижает срок его эксплуатации.
Задачей данной полезной модели является повышение надежности и срока службы
посредством изменения формы посадочной поверхности и высоты сферической головки
крепежного болта.
Указанная задача решается благодаря тому, что в кулачке для зажима колес, содержа-
щем рифленую поверхность переменного радиуса, посадочное отверстие и крепежный
болт со сферической головкой, согласно полезной модели, посадочное отверстие выпол-
нено в виде шлицевой поверхности эвольвентного или треугольного профиля, а высота
сферической головки l крепежного болта принимается из соотношения:
l = L-B-f,
где L - глубина ступицы, мм;
В - ширина рифленой поверхности переменного радиуса кулачка, мм;
f - величина фаски или радиуса скругления колеса, мм.
Число шлицев m эвольвентного или треугольного профиля принято из соотношения:
m ≤ 2d/h,
где d - делительный диаметр шлицевой поверхности посадочного отверстия, мм;
h - шаг рифленой поверхности переменного радиуса, мм.
Если использовать для установки кулачка отверстие со шпоночным пазом, то по мере
износа рабочего участка рифленой поверхности переменного радиуса кулачок подлежит
замене. Благодаря тому, что в устройстве посадочное отверстие выполнено в виде шлице-
вой поверхности эвольвентного или треугольного профиля, повышается рабочий ресурс
кулачка за счет возможности поворота на небольшой угол при установке кулачка и смены
износившегося участка рифленой поверхности на новый, не вступавший еще в работу уча-
сток. А применение головки болта требуемой высоты позволит кулачку при зажиме кон-
тактировать рифленой поверхностью с цилиндрической поверхностью колеса, что снизит](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)