Шарнир со встречными дорожками качения для больших углов сгиба

Шарнир со встречными дорожками качения для больших углов сгиба

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к шарниру равных угловых скоростей в виде встречного шарнира со следующими признаками:

- внешняя часть шарнира, имеющая продольную ось L12, лежащие аксиально напротив друг друга присоединительную и открытую стороны и внешние дорожки качения шариков;

- внутренняя часть шарнира, имеющая продольную ось L13, присоединительные средства для направленного к открытой стороне внешней части шарнира вала и внутренние дорожки качения для шариков;

- внешние и внутренние дорожки качения для шариков образуют между собой пары дорожек;

- пары дорожек размещают в себе по одному передающему крутящий момент шарику;

- между внешней и внутренней частями шарнира установлен кольцевой сепаратор, имеющий распределенные по периферии гнезда для размещения в каждом, по меньшей мере, одного из передающих крутящий момент шариков;

- центры шариков удерживаются сепаратором в средней плоскости ЕМ шарнира и при сгибании шарнира направляются на плоскость биссектрисы угла между продольными осями L12, L13;

- для первой части пар дорожек угол α₁ раскрытия между касательными Т22₁', T23₁' к основаниям дорожек, проходящими параллельно касательным Т22₁, T23₁ к средним линиям М22₁, М23₁ дорожек в средней плоскости ЕМ шарнира при выпрямленном шарнире с совпадающими продольными осями L12, L13, раскрывается от присоединительной стороны к открытой стороне;

- для второй части пар дорожек угол α₂ раскрытия между касательными Т22₂', T23₂' к основаниям дорожек, проходящими параллельно касательным Т22₂, T23₂ к средним линиям дорожек в средней плоскости шарнира при выпрямленном шарнире с совпадающими продольными осями L12, L13, раскрывается от открытой стороны к присоединительной стороне. Средние линии пар дорожек являются, по существу, зеркально-симметричными друг другу по отношению к средней плоскости ЕМ шарнира.

Шарниры со встречными дорожками качения в известном выполнении имеют четное число пар дорожек. Первая половина этих пар дорожек раскрывается к открытой стороне внешней части шарнира. Другая половина этих пар дорожек раскрывается к присоединительной стороне внешней части шарнира. Пары дорожек первого и второго видов расположены с чередованием, если смотреть в направлении периферии. При этом дорожки расположены в меридианных плоскостях R, имеющих в направлении периферии равные углы деления 360°/n, где n обозначает число пар дорожек, например 6, 8, 10.

Чередующиеся пары дорожек искривлены при этом так, что в средней плоскости ЕМ шарнира они имеют углы α₁, α₂ касательных к основаниям дорожек, которые одинаковы по величине, но имеют разную ориентацию, а контуры дорожек чередующихся пар симметричны относительно средней плоскости шарнира.

Известные шарниры со встречными дорожками обеспечивают лишь относительно малые углы сгиба до 35°. Это обусловлено раскрывающимися к присоединительной стороне внешней части шарнира, т.е. закрывающимися к открытой стороне, парами дорожек, которые для необходимой установки сепаратора во внешней части шарнира могут быть выполнены в направлении открытой стороны лишь относительно короткими.

Из DE 10060220 А1 известны шарниры со встречными дорожками качения, у которых для вторых пар дорожек указаны различные формы, включающие в себя также средние линии приблизительно S-образного контура с точкой поворота во внешней и внутренней частях шарнира. В качестве средних линий дорожек определен путь центров шариков в дорожках.

В основе настоящего изобретения лежит задача создания жестких карданных шарниров описанного выше рода с увеличенными углами сгиба.

Первое решение заключается в шарнире равных угловых скоростей в виде шарнира со встречными дорожками качения со следующими признаками:

- внешняя часть шарнира, имеющая продольную ось L12, лежащие аксиально напротив друг друга присоединительную и открытую стороны и внешние дорожки качения шариков;

- внутренняя часть шарнира, имеющая продольную ось L13, присоединительные средства для направленного к открытой стороне внешней части шарнира вала и внутренние дорожки качения шариков;

- внешние и внутренние дорожки качения шариков образуют между собой пары дорожек;

- пары дорожек размещают в себе по одному передающему крутящий момент шарику;

- между внешней и внутренней частями шарнира установлен кольцевой сепаратор, имеющий распределенные по периферии гнезда для размещения в каждом, по меньшей мере, одного из передающих крутящий момент шариков;

- центры шариков удерживаются сепаратором в средней плоскости шарнира и при сгибании шарнира направляются на плоскость биссектрисы угла между продольными осями;

- средние линии М22, М23 дорожек пар дорожек лежат в радиальных плоскостях R через шарнир;

- для первой части пар дорожек угол α₁ раскрытия между касательными Т22₁', T23₁' к основаниям дорожек, проходящими параллельно касательным Т22₁, T23₁ к средним линиям М22₁, М23₁ дорожек в средней плоскости ЕМ шарнира при выпрямленном шарнире с совпадающими продольными осями L12, L13, раскрывается от присоединительной стороны к открытой стороне;

- для второй части пар дорожек угол α₂ раскрытия между касательными Т22₂', T23₂' к основаниям дорожек, проходящими параллельно касательным Т22₂, T23₂ к средним линиям дорожек в средней плоскости шарнира при выпрямленном шарнире с совпадающими продольными осями L12, L13, раскрывается от открытой стороны к присоединительной стороне, причем это относится к средним линиям вторых пар дорожек;

- во внешней части шарнира средняя линия М22₂ дорожек в зоне от средней плоскости ЕМ шарнира вплоть до присоединительной стороны отходит радиально внутрь от опорного радиуса RB, центр МВ которого лежит в точке пересечения перпендикуляра к касательной Т22₂ к средней линии М22₂ дорожки в средней плоскости ЕМ шарнира и продольной оси L12;

- во внутренней части шарнира средняя линия М23₂ дорожек в зоне от средней плоскости ЕМ шарнира вплоть до открытой стороны отходит радиально внутрь от опорного радиуса RB', центр МВ' которого лежит в точке пересечения перпендикуляра к касательной Т23₂ к средней линии М23₂ дорожки в средней плоскости ЕМ шарнира и продольной оси L13;

- во внешней части шарнира средняя линия М22₂ дорожек в зоне от средней плоскости ЕМ шарнира вплоть до открытой стороны выходит радиально наружу за пределы указанного опорного радиуса RB;

- во внутренней части шарнира средняя линия М23₂ дорожек в зоне от средней плоскости ЕМ шарнира до присоединительной стороны выходит радиально наружу за пределы указанного опорного радиуса RB'.

Благодаря указанной форме дорожек возможно увеличение максимального угла сгиба по сравнению с известными формами дорожек. Указанный первым признак, в соответствии с которым средние линии отходят от опорных радиусов, уходя внутрь, может начинаться непосредственно в средней плоскости шарнира или же вступать позднее, причем он может вести себя при этом, в частности, прогрессивно возрастая. Указанный вторым признак, в соответствии с которым средние линии выходят наружу за пределы опорного радиуса, включает в себя непосредственный отход от опорного радиуса наружу, точно так же, как и лишь более позднее пересечение опорного радиуса и последующий выход наружу.

Согласно одному предпочтительному усовершенствованию шарнир равных угловых скоростей имеет следующие признаки вторых пар дорожек:

- во внешней части шарнира локальный радиус R1 средней линии M22₂ в средней плоскости ЕМ шарнира меньше опорного радиуса RB;

- во внутренней части шарнира локальный радиус R1' средней линии M23₂ в средней плоскости ЕМ шарнира меньше опорного радиуса RB'.

Согласно одному предпочтительному усовершенствованию шарнир равных угловых скоростей имеет следующие признаки вторых пар дорожек:

- во внешней части шарнира средняя линия M22₂ дорожек проходит от средней плоскости ЕМ шарнира до присоединительной стороны радиально вне пределов опорного радиуса RZ, центр которого лежит в центре М шарнира;

- во внутренней части шарнира средняя линия M23₂ дорожек проходит от средней плоскости ЕМ шарнира до открытой стороны радиально вне пределов опорного радиуса RZ', центр которого лежит в центре М шарнира.

Другое предпочтительное выполнение заключается в следующих признаках вторых пар дорожек:

- во внешней части шарнира средняя линия M22₂ дорожек проходит от средней плоскости ЕМ шарнира к открытой стороне радиально вне пределов опорного радиуса RB;

- во внутренней части шарнира средняя линия M23₂ дорожек проходит от средней плоскости ЕМ шарнира к присоединительной стороне радиально вне пределов опорного радиуса RB'.

Еще в одном выполнении предложены следующие признаки:

- во внешней части шарнира средняя линия M22₂ дорожек проходит от средней плоскости ЕМ шарнира до открытой стороны радиально в пределах опорного радиуса RZ вокруг центра М шарнира;

- во внутренней части шарнира средняя линия M23₂ дорожек проходит от средней плоскости ЕМ шарнира до присоединительной стороны радиально в пределах опорного радиуса RZ' вокруг центра М шарнира.

Согласно другому выполнению предложены следующие признаки пар дорожек:

- средние линии M22₂, М23₂ внешних и внутренних дорожек имеют, по меньшей мере, два встречно изогнутых дугообразных участка, примыкающих друг к другу в точке поворота;

- точки W22₂ поворота внешних дорожек лежат на расстоянии от средней плоскости ЕМ до открытой стороны;

- точки W23₂ поворота внутренних дорожек лежат на расстоянии от средней плоскости ЕМ до присоединительной стороны;

- точки W22₂, W23₂ поворота лежат ниже максимума расстояния средних линий M22₂, М23₂ от продольных осей L12, L13.

Один конкретный пример выполнения содержит признаки вторых пар дорожек:

- средние линии M22₂ внешних дорожек имеют первую дугу с радиусом R1, центр М1 которого имеет первое осевое смещение О1а от средней плоскости ЕМ шарнира к присоединительной стороне и первое радиальное смещение О1r от продольной оси L12 наружу к дорожке, и примыкающую к этой дуге в направлении присоединительной стороны вторую дугу с радиусом R2, центр М2 которого имеет второе осевое смещение О2а от средней плоскости ЕМ шарнира к открытой стороне и второе радиальное смещение О2r от продольной оси L12 наружу, которое больше суммы первого радиуса R1 и первого радиального смещения О1r;

- средние линии M23₂ внутренних дорожек имеют первую дугу с радиусом R1', центр М1' которого имеет первое осевое смещение О1а' от средней плоскости ЕМ шарнира к открытой стороне и первое радиальное смещение О1r' от продольной оси L13 наружу к дорожке, и примыкающую к этой дуге в направлении открытой стороны вторую дугу с радиусом R2', центр которого имеет второе осевое смещение О2а' от средней плоскости ЕМ шарнира к присоединительной стороне и второе радиальное смещение О2r' от продольной оси L13 наружу, которое больше суммы первого радиуса R1' и первого радиального смещения О1r'.

При этом предусмотрены, в частности, следующие признаки вторых пар дорожек:

- радиус кривизны средних линий М22 внешних дорожек уменьшается по ходу от средней плоскости ЕМ к присоединительной стороне, а радиус кривизны средней плоскости М23 внутренних дорожек уменьшается по ходу от средней плоскости ЕМ к открытой стороне.

При этом предусмотрены, в частности, следующие признаки вторых пар дорожек:

- средние линии M22₂ внешних дорожек имеют третью дугу с радиусом R3, которая тангенциально примыкает в том же направлении кривизны к первой дуге с радиусом R1, и радиус R3 меньше радиуса R1;

- средние линии M23₂ внутренних дорожек имеют третью дугу с радиусом R3', которая тангенциально примыкает в том же направлении кривизны к первой дуге с радиусом R1', и радиус R3' меньше радиуса R1'.

В другом выполнении предложено, что у вторых пар дорожек по ходу средней линии M22₂ внешних дорожек в направлении открытой стороны ко второй дуге примыкает осепараллельная прямая G3, и что по ходу средней линии M23₂ внутренних дорожек ко второй дуге в направлении присоединительной стороны примыкает осепараллельная прямая G3'.

Согласно альтернативному выполнению предусмотрено, что у вторых пар дорожек по ходу средней линии M22₂ внешних дорожек в направлении открытой стороны ко второй дуге примыкает прямая, приближающаяся к продольной оси L12, и по ходу средней линии M23₂ внутренних дорожек ко второй дуге в направлении присоединительной стороны примыкает прямая, приближающаяся к продольной оси L13.

Согласно еще одному признаку предусмотрено, что у вторых пар дорожек средние линии М22, M23 дорожек пересекаются в средней плоскости ЕМ шарнира под углом 4-32°, причем касательные Т22, Т23 к средним линиям М22, M23 дорожек всех пар дорожек при выпрямленном шарнире образуют одинаковый по величине угол α раскрытия.

При этом предпочтительно первые и вторые пары дорожек расположены с чередованием по периферии. Радиальные плоскости R1 первых пар дорожек и радиальные плоскости R2 вторых пар дорожек могут иметь при этом в направлении периферии, в частности, одинаковые углы деления. В особом выполнении может быть предусмотрено, что контуры первых и вторых пар дорожек несимметричны по отношению к средней плоскости ЕМ шарнира. В частности, первые пары дорожек могут быть выполнены аналогично парам дорожек UF-шарниров без поднутрений, если смотреть с открытой стороны шарнира.

Согласно другой предпочтительной форме выполнения предусмотрено, что радиус PCR₁ окружности качения шариков первых пар дорожек меньше радиуса PCR₂ окружности качения шариков вторых пар дорожек.

Второе решение заключается в шарнире равных угловых скоростей в виде шарнира со встречными дорожками качения со следующими признаками:

- внешняя часть шарнира, имеющая продольную ось L12, лежащие аксиально напротив друг друга присоединительную и открытую стороны и внешние дорожки качения шариков;

- внутренняя часть шарнира, имеющая продольную ось L13, присоединительные средства для направленного к открытой стороне внешней части шарнира вала и внутренние дорожки качения шариков;

- внешние и внутренние дорожки качения шариков образуют между собой пары дорожек;

- пары дорожек размещают в себе по одному передающему крутящий момент шарику;

- между внешней и внутренней частями шарнира установлен кольцевой сепаратор, имеющий распределенные по периферии гнезда для размещения в каждом, по меньшей мере, одного из передающих крутящий момент шариков;

- центры шариков удерживаются сепаратором в средней плоскости ЕМ шарнира и при сгибании шарнира направляются на плоскость биссектрисы угла между продольными осями L12, L13;

- средние линии М22, М23 дорожек пар дорожек лежат в парах плоскостей ВЕ, ВЕ* дорожек, проходящих параллельно друг другу и симметрично радиальным плоскостям R1, R2 через продольные оси L12, L13;

- для первой части пар дорожек угол α₁ раскрытия между касательными Т22₁', T23₁' к основаниям дорожек, проходящими параллельно касательным Т22₁, T23₁ к средним линиям М22₁, М23₁ дорожек в средней плоскости ЕМ шарнира при выпрямленном шарнире с совпадающими продольными осями L12, L13, раскрывается от присоединительной стороны к открытой стороне;

- для второй части пар дорожек угол α₂ раскрытия между касательными Т22₂', T23₂' к основаниям дорожек, проходящими параллельно касательным Т22₂, T23₂ к средним линиям дорожек в средней плоскости шарнира при выпрямленном шарнире с совпадающими продольными осями L12, L13, раскрывается от открытой стороны к присоединительной стороне, причем это относится и к средним линиям вторых пар дорожек;

- во внешней части шарнира средняя линия М22₂ дорожек в зоне от средней плоскости ЕМ шарнира до присоединительной стороны отходит радиально внутрь от опорного радиуса RB, центр МВЕ которого лежит в точке пересечения перпендикуляра к касательной Т22₂ к средней линии М22₂ дорожки в средней плоскости ЕМ шарнира и параллельной продольной оси L12 оси РЕ, РЕ* через плоскость ВЕ, ВЕ* дорожки;

- во внутренней части шарнира средняя линия М23₂ дорожек в зоне от средней плоскости ЕМ шарнира до открытой стороны отходит радиально внутрь от опорного радиуса RB', центр МВЕ' которого лежит в точке пересечения перпендикуляра к касательной Т23₂ к средней линии М23₂ дорожки в средней плоскости ЕМ шарнира и параллельной продольной оси L13 оси РЕ, РЕ* через плоскость ВЕ, ВЕ* дорожки;

- во внешней части шарнира средняя линия М22₂ дорожек в зоне от средней плоскости ЕМ шарнира до открытой стороны выходит радиально наружу за пределы указанного опорного радиуса RB;

- во внутренней части шарнира средняя линия М23₂ дорожек в зоне от средней плоскости ЕМ шарнира до присоединительной стороны выходит радиально наружу за пределы указанного опорного радиуса RB'.

Предложенное решение отличается от указанного первым решения, у которого средние линии пар дорожек лежат в радиальных плоскостях, проходящих через средние оси шарнира, тем, что в данном случае средние линии пар дорожек каждых двух соседних шариков проходят в двух параллельных друг другу плоскостях ВЕ, ВЕ* дорожек, расположенных симметрично и параллельно радиальной плоскости R. Радиальная плоскость R при этом, как в первом решении, образована продольными осями L12, L13 при выпрямленном шарнире. При принципиально такой же форме дорожек, что и у первого решения, формы дорожек у второго решения относятся, однако, к параллельным осям РЕ, РЕ*, лежащим в перпендикулярной радиальной плоскости R опорной плоскости ЕХ, проходящей через продольные оси L12, L13, а также к опорным центрам МЕ, лежащим на указанных параллельных осях РЕ, РЕ* и в точке пересечения параллельных осей со средней плоскостью ЕМ шарнира.

Третье решение заключается во вращательном шарнире равных угловых скоростей в виде жесткого карданного шарнира со следующими признаками:

- внешняя часть шарнира, имеющая продольную ось L12, лежащие аксиально напротив друг друга присоединительную и открытую стороны и внешние дорожки качения шариков;

- внутренняя часть шарнира, имеющая продольную ось L13, присоединительные средства для направленного к открытой стороне внешней части шарнира вала и внутренние дорожки качения шариков;

- внешние и внутренние дорожки качения шариков образуют между собой пары дорожек;

- пары дорожек размещают в себе по одному передающему крутящий момент шарику;

- между внешней и внутренней частями шарнира установлен кольцевой сепаратор, имеющий распределенные по периферии гнезда для размещения в каждом, по меньшей мере, одного из передающих крутящий момент шариков;

- центры шариков удерживаются сепаратором в средней плоскости ЕМ шарнира и при сгибании шарнира направляются на плоскость биссектрисы угла между продольными осями L12, L13;

- средние линии М22₁, М22₂ соседних дорожек во внешней части шарнира лежат в парах первых плоскостей ВЕ, ВЕ* дорожек, проходящих параллельно друг другу и симметрично радиальным лучам RS1, RS2 через центр М шарнира;

- средние линии М23₁, М23₂ соседних дорожек во внутренней части шарнира лежат в парах вторых плоскостей ВЕ', ВЕ*' дорожек, проходящих параллельно друг другу и симметрично радиальным лучам RS1, RS2 через центр М шарнира;

- первые ВЕ, ВЕ* и вторые ВЕ', ВЕ*' плоскости дорожек образуют с радиальными плоскостями R1, R2 через продольные оси L12, L13 одинаковые по величине, встречно нанесенные углы γ, γ';

- для первой части пар дорожек угол α₁ раскрытия между касательными Т22₁', T23₁' к основаниям дорожек, проходящими параллельно касательным Т22₁, T23₁ к средним линиям М22₁, М23₁ дорожек в средней плоскости ЕМ шарнира при выпрямленном шарнире с совпадающими продольными осями L12, L13, раскрывается от присоединительной стороны к открытой стороне;

- для второй части пар дорожек угол α₂ раскрытия между касательными Т22₂', T23₂' к основаниям дорожек, проходящими параллельно касательным Т22₂, T23₂ к средним линиям дорожек в средней плоскости шарнира при выпрямленном шарнире с совпадающими продольными осями L12, L13, раскрывается от открытой стороны к присоединительной стороне, причем это относится и к средним линиям вторых пар дорожек;

- во внешней части шарнира средняя линия М22₂ дорожек в зоне от средней плоскости ЕМ шарнира до присоединительной стороны отходит радиально внутрь от опорного радиуса RB, центр МВЕ которого лежит в точке пересечения перпендикуляра к касательной Т22₂ к средней линии М22₂ дорожки в средней плоскости ЕМ шарнира и опорной оси РЕ, РЕ*, проходящей через плоскость ВЕ, ВЕ* дорожки;

- во внутренней части шарнира средняя линия М23₂ дорожек в зоне от средней плоскости ЕМ шарнира до открытой стороны отходит радиально внутрь от опорного радиуса RB', центр МВЕ' которого лежит в точке пересечения перпендикуляра к касательной Т23₂ к средней линии М23₂ дорожки в средней плоскости ЕМ шарнира и опорной оси РЕ, РЕ*, проходящей через плоскость ВЕ, ВЕ* дорожки;

- во внешней части шарнира средняя линия М22₂ дорожек в зоне от средней плоскости ЕМ шарнира до открытой стороны выходит радиально наружу за пределы указанного опорного радиуса RB;

- во внутренней части шарнира средняя линия М23₂ дорожек в зоне от средней плоскости ЕМ шарнира до присоединительной стороны выходит радиально наружу за пределы указанного опорного радиуса RB'.

Согласно предложенному третьему решению средние линии пар дорожек каждых двух соседних шариков во внешней части проходят в двух параллельных друг другу плоскостях ВЕ, ВЕ*, проходящих симметрично и параллельно опорной плоскости ЕВ через центр шарнира, которая образует с радиальной плоскостью R угол γ, лежащий в перпендикулярной к радиальной плоскости второй опорной плоскости ЕХ, а во внутренней части - в двух параллельных друг другу плоскостях ВЕ', ВЕ*', проходящих симметрично и параллельно опорной плоскости ЕВ' через центр шарнира, которая образует с радиальной плоскостью R угол γ', лежащий в перпендикулярной радиальной плоскости второй опорной плоскости ЕХ. Указанная радиальная плоскость R образована при этом, как и во втором решении, продольными осями L12, L13 при выпрямленном шарнире. При принципиально такой же форме дорожек, что и у второй альтернативы, формы дорожек у третьего решения опираются, однако, на попарно параллельные друг другу оси во внутренней и внешней частях шарнира, которые попарно пересекаются и которые лежат в перпендикулярной радиальной плоскости R опорной плоскости ЕХ, проходящей через продольные оси L12, L13, а также на опорные центры, лежащие на указанных параллельных осях и в точке пересечения параллельных осей со средней плоскостью ЕМ шарнира.

Шарниры в соответствии с описанными вторым и третьим решениями имеют делимое на два число пар дорожек, если соответственно только одна дорожка лежит в любой плоскости ВЕ, ВЕ*, ВЕ', ВЕ*'. Они имеют делимое на четыре число пар дорожек, если в любой из плоскостей ВЕ, ВЕ*, ВЕ', ВЕ*' лежат две, по существу, противоположные друг другу пары дорожек симметричной друг другу формы.

Как пояснялось выше, другие формы выполнения шарниров, согласно второму и третьему решениям при изменении соответствующих опорных мест, по существу, соответствуют выполнениям шарнира согласно первому решению. Из этого вытекает следующее.

Первое предпочтительное выполнение включает в себя следующие признаки вторых пар дорожек:

- во внешней части шарнира локальный радиус R1 средней линии M22₂ в средней плоскости ЕМ шарнира меньше опорного радиуса RB;

- во внутренней части шарнира локальный радиус R1' средней линии M23₂ в средней плоскости ЕМ шарнира меньше опорного радиуса RB'.

Первое предпочтительное выполнение включает в себя следующие признаки вторых пар дорожек:

- во внешней части шарнира средняя линия M22₂ дорожек проходит от средней плоскости ЕМ шарнира до присоединительной стороны радиально вне пределов опорного радиуса RZ, центр которого лежит в средней плоскости ЕМ шарнира на одной из параллельных осей РЕ, РЕ*; и

- во внутренней части шарнира средняя линия M23₂ дорожек проходит от средней плоскости ЕМ шарнира до открытой стороны радиально вне пределов опорного радиуса RZ', центр которого лежит в средней плоскости ЕМ шарнира на одной из параллельных осей РЕ, РЕ*, РЕ', РЕ*'.

Другое благоприятное выполнение отличается следующими признаками:

- во внешней части шарнира средняя линия М22₂ дорожек проходит от средней плоскости ЕМ шарнира до открытой стороны радиально вне пределов опорного радиуса RB;

- во внутренней части шарнира средняя линия М23₂ дорожек проходит от средней плоскости ЕМ шарнира до присоединительной стороны радиально вне пределов опорного радиуса RB'.

Далее предложены следующие признаки для вторых пар дорожек:

- во внешней части шарнира средняя линия M22₂ дорожек проходит от средней плоскости ЕМ шарнира до открытой стороны радиально в пределах опорного радиуса RZ, центр которого лежит в средней плоскости ЕМ шарнира на одной из параллельных осей РЕ, РЕ*;

- во внутренней части шарнира средняя линия M23₂ дорожек проходит от средней плоскости ЕМ шарнира до присоединительной стороны радиально в пределах опорного радиуса RZ', центр которого лежит в средней плоскости ЕМ шарнира на одной из параллельных осей РЕ, РЕ*, PE', PE*'.

Еще одно предложение касается следующих признаков вторых пар дорожек:

- средние линии M22₂, М23₂ внешних и внутренних дорожек имеют, по меньшей мере, два встречно изогнутых дугообразных участка, примыкающих друг к другу в точке поворота;

- точки W22₂ поворота внешних дорожек лежат в плоскости ВЕ, ВЕ* дорожек на расстоянии от средней плоскости ЕМ до открытой стороны;

- точки W23₂ поворота внутренних дорожек лежат в плоскости ВЕ, ВЕ*, ВЕ', BE*' дорожек на расстоянии от средней плоскости ЕМ до присоединительной стороны;

- точки W22₂, W23₂ поворота лежат ниже максимума расстояния средних линий M22₂, М23₂ от параллельных осей РЕ, РЕ*, PE', PE*'.

Одна конкретная форма выполнения содержит следующие признаки вторых пар дорожек:

- средние линии M22₂ внешних дорожек имеют первую дугу с радиусом R1, центр М1 которого имеет в плоскости ВЕ, ВЕ* дорожек первое осевое смещение О1а от средней плоскости ЕМ шарнира к присоединительной стороне и первое радиальное смещение О1r от параллельной оси РЕ, РЕ* наружу, и примыкающую к этой дуге в направлении присоединительной стороны вторую дугу с радиусом R2, центр М2 которого имеет в плоскости ВЕ, ВЕ* дорожек второе осевое смещение О2а от средней плоскости ЕМ шарнира к открытой стороне и второе радиальное смещение О2r от параллельной оси РЕ, РЕ* наружу, которое больше суммы первого радиуса R1 и первого радиального смещения О1r;

- средние линии M23₂ внутренних дорожек имеют первую дугу с радиусом R1', центр М1' которого имеет в плоскости ВЕ, ВЕ*, ВЕ', BE*' дорожек первое осевое смещение О1а' от средней плоскости ЕМ шарнира к открытой стороне и первое радиальное смещение О1r' от параллельной оси РЕ, РЕ*, PE', PE*' наружу, и примыкающую к этой дуге в направлении открытой стороны вторую дугу с радиусом R2', центр М2' которого имеет в плоскости ВЕ, ВЕ*, ВЕ', BE*' дорожек второе осевое смещение О2а' от средней плоскости ЕМ шарнира к присоединительной стороне и второе радиальное смещение О2r' от параллельной оси РЕ, РЕ*, PE', PE*' наружу, которое больше суммы первого радиуса R1' и первого радиального смещения О1r'.

Другое предложение включает в себя следующие признаки вторых пар дорожек:

- радиус кривизны средних линий М22 внешних дорожек уменьшается по ходу от средней плоскости ЕМ к присоединительной стороне, а радиус кривизны средней плоскости М23 внутренних дорожек уменьшается по ходу от средней плоскости ЕМ к открытой стороне.

Еще одно предложение включает в себя следующие признаки вторых пар дорожек:

- средние линии M22₂ внешних дорожек имеют третью дугу с радиусом R3, которая тангенциально примыкает в том же направлении кривизны к первой дуге с радиусом R1, и радиус R3 меньше радиуса R1;

- средние линии M23₂ внутренних дорожек имеют третью дугу с радиусом R3', которая тангенциально примыкает в том же направлении кривизны к первой дуге с радиусом R1', и радиус R3' меньше радиуса R1'.

Далее предложено, что у вторых пар дорожек по ходу средней линии M22 внешних дорожек в направлении открытой стороны ко второй дуге примыкает осепараллельная прямая G3, и по ходу средней линии M23 внутренних дорожек ко второй дуге в направлении присоединительной стороны примыкает осепараллельная прямая G3'.

Согласно альтернативной форме выполнения предусмотрено, что у вторых пар дорожек по ходу средней линии M22₂ внешних дорожек в направлении открытой стороны ко второй дуге примыкает прямая, приближающаяся к параллельной оси РЕ, РЕ*, а по ходу средней линии M23₂ внутренних дорожек ко второй дуге в направлении присоединительной стороны примыкает прямая, приближающаяся к параллельной оси РЕ, РЕ*, PE', PE*'.

Также здесь может быть предусмотрено, что у вторых пар дорожек средние линии М22, М23 дорожек пересекаются в средней плоскости ЕМ шарнира под углом 4-32°, причем касательные Т22, Т23 к средним линиям М22, M23 дорожек всех пар дорожек при выпрямленном шарнире образуют одинаковый по величине угол α раскрытия.

Шарнир описанной здесь формы имеет предпочтительно делимое на четыре число пар дорожек. При этом, в частности, предусмотрено, что шарики двух соседних, лежащих в параллельных плоскостях ВЕ, ВЕ* пар дорожек размещают в одном общем гнезде сепаратора.

Как уже пояснялось выше, плоскости ВЕ, ВЕ* дорожек согласно второму решению могут проходить параллельно продольным осям L12, L13, а плоскости ВЕ, ВЕ*, BE', BE*' дорожек согласно третьему решению - под углом γ, γ' наклона к продольным осям L12, L13.

В предпочтительном выполнении предусмотрено, что угол 2ϕ деления между парами дорожек, шарики которых размещены в одном общем гнезде сепаратора, меньше угла деления между соседними парами дорожек, шарики которых размещены в разных гнездах сепаратора.

При этом между углом γ наклона и углом 2ϕ деления может существовать отношение γ=α/2·tanϕ, где α/2 обозначает угол наклона дорожки или половину угла раскрытия.

Далее предложено, что из двух непосредственно соседних пар дорожек одна пара выполнена в виде первой пары дорожек, а другая - в виде второй пары дорожек. В дополнение к этому может быть предусмотрено, что из двух лежащих в одной плоскости пар дорожек одна пара выполнена в виде первой пары дорожек, а другая - в виде второй пары дорожек, т.е. две, по существу, радиально противоположные друг другу дорожки раскрываются с одной стороны к открытой стороне, а с другой стороны - к присоединительной стороне.

Изобретение более подробно поясняется с помощью чертежей, изображающих предпочтительные примеры выполнения шарниров согласно изобретению в сравнении с шарниром из уровня техники.

На чертеже представляют:

- фиг.1: шарнир согласно изобретению по первому решению

а) в поперечном сечении;

b) в продольном разрезе по линии А-А;

с) в продольном разрезе по линии В-В;

- фиг.2: шарнир согласно изобретению по второму решению

а) в поперечном сечении;

b) в продольном разрезе по линии А-А;

с) в продольном разрезе по линии В-В;

- фиг.3: шарнир согласно изобретению по фиг.2 согласно третьему решению:

а) в поперечном сечении;

b) в продольном разрезе по линии А-А;

- фиг.4: геометрические отношения у шариковой пары шарнира по фиг.3:

а) в поперечном сечении;

b) в продольном разрезе через плоскость дорожек;

с) в продольном разрезе через шариковую пару;

- фиг.5: продольные оси и средние линии вторых дорожек шарнира согласно изобретению по первому выполнению:

а) для внешней части шарнира;

b) для внутренней части шарнира;

- фиг.6: продольные оси и средние линии вторых дорожек шарнира согласно изобретению по второму выполнению:

а) для внешней части шарнира;

b) для внутренней части шарнира.

Фиг.1а-1с описаны ниже вместе. Шарнир 11 включает в себя внешнюю часть 12, внутреннюю часть 13, шесть передающих крутящий момент шариков 14 и сепаратор 15. Сепаратор 15 имеет сферическую внешнюю поверхность 16, которая направляется внешней частью шарнира, и сферическую внутреннюю поверхность 17, которая направляется внутренней частью шарнира, причем этот второй контакт необязателен. Шарики 14 удерживаются в распределенных по периферии гнездах 18 сепаратора 15 в средней плоскости ЕМ шарнира. У внешней части 12 шарнира обозначена продольная ось L12, а у внутренней части 13 шарнира - продольная ось L13. Точка пересечения продольных осей L12, L13 со средней плоскостью ЕМ шарнира образует центр М шарнира. Внешняя часть 12 шарнира имеет дно 19, которое может переходить, например, в присоединительную цапфу, и отверстие 20, в которое может быть вставлена соединяемая с внутренней частью шарнира цапфа. Для этого внутренняя часть 13 шарнира имеет отверстие 21 для вставки. Положение дна 19 обозначает далее осевое направление «к присоединительной стороне», а положение отверстия 20 обозначает далее осевое направление «к открытой стороне». Эти понятия используются также в отношении внутренней части шарнира, причем фактическое присоединение вала к внутренней части шарнира оставлено без внимания.

По обе стороны от средней плоскости ЕМ, для максимального угла β_max сгиба внутренней части 13 шарнира относительно внешней части 12 шарнира отложены углы β_max/2 контакта шариков в обоих направлениях. По периферии с чередованием предусмотрены первые пары дорожек 22₁, 23₁ с первыми шариками 14₁ и вторые пары дорожек 22₂, 23₂ со вторыми шариками 14₂. Форма первых пар дорожек 22₁, 23₁ видна из сечения по линии А-А, а форма вторых пар дорожек 22₂, 23₂ - из сечения по В-В. Первые шарики 14₁ имеют контакт с первыми внешними парами дорожек 22₁ во внешней части шарнира и первыми внутренними парами дорожек 23₁ во внутренней части шарнира. Средние линии М22₁, М23₁ этих дорожек выполнены по типу UF-дорожек и состоят из дуги окружности и примыкающей по касательной прямой. В изображенном выпрямленном положении касательные Т22₁', T23₁' к шарикам 14₁ образуют в точках контакта с дорожками 22₁, 23₁ угол α₁ раскрытия, раскрывающийся к открытой стороне. Вторые шарики 14₂ перемещаются по внешним дорожкам 22₂ во внешней части шарнира и по внутренним дорожкам 23₂ во внутренней части шарнира. Шарики 14₂ изображены в контакте с основанием дорожек, который необязателен. В изображенном выпрямленном положении касательные Т22₂', T23₂' к шарикам 14₂ образуют в точках контакта с дорожками 22₂, 23₂ угол α₂ раскрытия, раскрывающийся к присоединительной стороне. Для описания дорожек 22, 23 ниже дана ссылка на их средние линии М22₂, М23₂. В средней плоскости ЕМ обозначены касательные Т22₂, T23₂ к средним линиям, параллельные вышеуказанным касательным Т22₂', T23₂'. Угол α₂ между указанными касательными Т22₂, T23₂ составляет 4-32°.

Видно, что каждая пара дорожек со своими средними линиями М22, М23 лежит в одной радиальной плоскости R1, R2, проходящей через шарнир, эти радиальные плоскости R отстоят на одинаковое угловое расстояние друг от друга, и каждый шарик 14 размещен в одном гнезде 18 сепаратора 15.

Фиг.2а-2с описаны ниже вместе. Шарнир 11 изображен в выполнении, видоизмененном по сравнению с выполнением по фиг.1. Одинаковые детали, тем не менее, обозначены такими же ссылочными позициями, что и на фиг.1а-1с. Шарнир 11 согласно изобретению включает в себя в этом выполнении дорожки 22, 23, лежащие в плоскостях ВЕ, ВЕ*, расположенных попарно симметрично радиальным плоскостям R, проходящим через шарнир. На фиг.2b изображен ломаный разрез по линии А-А, проходящий через плоскость ВЕ и первую пару дорожек 22₁