Карданный шарнир
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
СОциалмсткцеских
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ « 653444 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23.04.76 (21)2350426/25-11 с присоединением заявки № (51) М. Кл.
16 D 3/28
В 60 К 17/22
Государственный квинтет
СССР оо делам нзобретенкй и открытий (23) Приоритет
Опубликовано25.03.79 Бюллетень № 11
Дата опубликования описания 28.03.79 (53) УДК 629.113-585.862 (088. 8) Н. Г. Интяков, A. E. Гальбурт, Л. M. Зильберман, Е. A. Златкевич, П. В. Сысоев, В. Д. Гесь, Э. И. Ремизовский и И. M. Лапицкий (72) Авторы изобретения
Производственногехническое объединение "Автотранстехника"
Министерства автомобильного транспорта Белорусской ССР (71) Заявитель (54) КАРДАННЫЙ ШАРНИР
Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к трансмиссии автомобиля.
Известен карданный шарнир, содержащий крестовину, на шипах которой смонтированы игольчатые подшипники, имеющие наружные обоймы с кольцевой проточкой и вилку, в отверстиях которой размещены шипы с подшипниками и обоймами, причем на внутренней поверхности отверстий вилки карданного вала имеются кольцевые канавки, в которых установлены втулки из эластичного материала, входящие в кольцевые проточки наружных обойм подшипников.
Длина образующей эластичной втулки значительно меньше длины образующей поверхности отверстия вилки и наружной поверх- 15 ности обоймы подшипника (1) .
К недостаткам такой конструкции относится малая демпфирующая способность эластичной втулки, недостаточная контактная и усталостная прочность.
Известен также карданный шарнир, содержащий крестовину, на шипах которой смонтированы подшипники, имеющие обоймы, установленные с возможностью ограниченного перемещения и расположенные в отверстиях вилки карданного вала, причем на каждой обойме подшипника для взаимодействия с вилкой карданного вала установлена эластичная втулка (21.
Недостатками этой конструкции являются низкая нагрузочная спссобность и низкая долговечность карданного шарнира.
Цель изобретения — увеличение срока службы карданного шарнира путем снижения динамических нагрузок.
Поставленная цель достигается тем, что в отверстиях вилки карданного вала установлены цилиндрические спирали для взаимодействия с эластичными втулками. Кроме того, на наружной поверхности каждой эластичной втулки может быть выполнена винтообразная канавка для расположения в ней цилиндрической спирали; в каждом отверстии вилки на внутренней его поверхности может быть выполнена винтообразная канавка для расположения в ней цилиндрической спирали; на наружной поверхности каждой эластичной втулки и внутренней поверхности каждого отверстия вилки могут быть выполнены винтообразные канавки для расположения цилиндрической спирали, а
653444 цилиндрическая спираль может быть выпол- под углом, так как усилия могут быть принена пустотелой с глухими торцами и запол- ложены при его изменении от О до 180, иена демпфирующей средой. вследствие возможности перемещения шиф, изо ражен предлагаемый кар- па 2 крестовины 1 в осевом, радиальном и данный шарнир, общий вид; на фиг. 2 — раз- 5 тангенциальном направлениях. В ан и — данно конщ цилиндрическои спирали в канав- струкции проявляется нелинейная ке выпол я зависиолненнои на эластичнои втулке; на мость деформации эластичной втулки 12 в фиг. — размещение цилиндрической спи- комплексе с цилиндрической сгиралью 10 рали в вилке карданного шарнира; на из фрикционного материала от деформируюфиг. 4 — размещение спирали в канавках, щих усилий, как правило динамических. Кровыполненных во втулке и вилке карданного 1О ме того, этот эффект возрастает из-за того, шарнира; на фиг. 5 — вариант выполнения что часть цилиндрической спирали размеспирали. щена в винтовой канавке (для случая закКарданный шарнир содержит крестови- репления или размещения на поверхности ну 1 с шипами 2, а между обоймой 3 иголь- втулки или отверстия вилки карданного вачатого подшипника 4 и поверхностью 5 от- 5 ла — до 0,6 параметра ее витка), не гововерстия 6 вилки 7 карданного вала 8 втул- ря о размещении цилиндрической спирали ку . Цилиндрическая спираль 10 из упру в канавках, выполненных на обеих поверхгого материала с высоким коэффициентом ностях одновременно. Наличие различного трения, например, резины, установлена меж- сцепления со стенками канавок, выполненду наружной поверхностью 11 втулки 12 и ных в различных материалах, вследствие поверхность отверстия 6 вилки карданного 2О разного коэффициента трения между ними, вала 8, причем цилиндрическая спираль 10 также способствует повышению демпфируможет устанавливаться в винтовых канав- ющей способности и увеличению кантактках 3, выполненных на поверхности 5 от- ной прочности деталей карданного шарнира.
Конструкция карданного шарнира позволя(. ф . ), или на наружнои поверхности 25 ет производить сборку с предварительным
11 эластичной втулки 12 (см. фиг. 2), при натягом (деформацией) в цилиндрической чем в обоих случаях выступающая часть спирали, что также благоприятно сказывасоставляет до 0,4 параметра сечения витка ется на улучшении демпфирующих свойств и увеличении несущей способности и долгоПри установке цилиндрической спирали вечности карданного шарнира, так как при в винтовых канавках 13, выполненных как 3о воздействии шипа крестовины на какой-либо на поверхности 5 отверстия 6 вилки 7 кар- участок эластичной втулки возникающее дав данного вала 8, так и на наружной поверх- ление эстафетно передается по всей спираности 11 эластичной втулки 12 (см. фиг. 4), ли. Причем, если с одной стороны витки цизазор между ними составляет до 0,2 пара- линдрической спирали сжимаются то с п оЭ метр сечения ка цилиндрической спира- 35 тивоположной — они упруго разжимаются ли.
) стараясь занять свое исходное недеформироДля использования карданного шарни- . ванное положение. Все это обеспечивает авра при различных динамических нагрузках томатическое распределение приложенного и обеспечения различной его нагрузочной давления не на узкий участок соединения, способности цилиндрическая спираль может а на всю втулку и цилиндрическую спираль, иметь круглый, прямоугольный или трапе- 4о при этом увеличивается время воздействия цевидный профиль (в порядке возрастания динамической нагрузки, т. е. оно как бы растягивается на некоторую величину, благоДля увеличения долговечности карданно- даря чему узел испытывает не резкий динаго шарнира можно использовать также пус- мический удар, а как бы растянутое во в етотелый профиль для цилиндрической спи- мени, длительно действующее статическое с глухими торцами 14 и заполнен- напряжение, что вызывает повышенную аный демпфирующей средой 15, например, ботоспособность узла и выгодно отличает маслом или гранулированной засыпкой (см. предлагаемую конструкцию от существующих.
Установление цилиндрической спирали Использование промежуточной цилинд и10, опирающейся на эластичную втулку 12 5в ческой спирали между отверстием в ушке и поверхность отверстия 6 вилки 7 кардан- вилки карданного вала и эластичной вт лного вала, в канавках, выполненных на обо- кой позволяет увеличить межремонтный проих поверхностях — втулки и отверстия — бег карданного шарнира и обеспечить узлу позволяет достичь уменьшения динамичес- ремонтопригодность. ких нагрузок вследствие увеличения сопротивляемости профиля цилиндрической спи55 Формула изобретения рали при сближении поверхностей между Карданный шарнир, содержащий крестособой, включая и сложное их перемещение вину, на шипах которой смонтированы под653444
5 11
12
1Z
1О б т 2 2
Puz.1
4аиг. g
4 .3
12 14 фиг. 5
ЦНИИПИ Заказ 1273/27 Тираж 1138 Подписное
Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 шипники, имеющие обоймь1, установленные с возможностью ограниченного перемещения и расположенные в отверстиях вилки карданного вала, причем на каждой обойме подшипника для взаимодействия с вилкой карданного вала установлена эластичная втулка, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы карданного шарнира путем снижения динамических нагрузок, в отверстиях вилки карданного вала установлены цилиндрические спирали для взаимодействия с эластичными втулками.
2. Карданный шарнир по п. 1, отличающийся тем, что на наружной поверхности каждой эластичной втулки выполнена винтообразная канавка для расположения в ней цилиндрической спирали.
3. Карданный шарнир по п. 1, отличающийся тем, что в каждом отверстии вилки на внутренней его поверхности выполнена винтообразная канавка для расположения в ней цилиндрической спирали:
4. Карданный шарнир по п. 1, отличающийся тем, что на наружной поверхности каждой эластичной втулки и внутренней поверхности каждого отверстия вилки выполнены винтообразные канавки для расположения цилиндрической спирали.
5. Карданный шарнир по п. 1, отличаю10 щийся тем, что цилиндрическая спираль выполнена пустотелой с глухими торцами и заполнена демпфирующей средой.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США № 3181159, кл. 647 вЂ, 1968.
- 2. Патент США № 3178907, кл. 64 — 17, 1965.