Универсальный шарнир
Патент 985501
Авторы
Классы МПК
Универсальный шарнир
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рв985501
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 290377 (2I) 24б8428/25-27 (щм.к .
16 Р 3/24
I с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий. (53) УДК б 21. 828.
2(088.8}
Опубликовано 3 282. Бюллетень ¹ 48
Дата опубликования описания-301282 (72} Автор изобретения
„A.С.дмитриев (71 } Заявитель (54 } УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР
Изобретение относится к машино-. .строению, в частности к карданным передачам, и может бйть использовано во всех отраслях народного хозяйства для соединейия валов тяжело нагруженных машин и механизмов, передающих крутящий момент в условиях изменяющихся углов перекоса осей.
Известен универсальный шарнир, со держащий обойму с закрепленными на ней шипами и соединенную с валом головку, охватываемую обоймой. Головка выполнена с продольными пазами, расположенными с интервалом по окружности, в пазах установлены смонтированные на шипах обоймы через ролики поворотные вкладыши, соединенные с головкой с помощью шариков, размещенных в беговых дорожках, образованных на боковых поверхностях вкладышей и пазов головки(1).
Недостатком известного шарнира является то, что передача крутящего момента через шарики ограничивает нагрузочную способность шарнира, а при работе в шлицевом соединении шарнира возникают большие осевые силы, величина которых определяется силой трения скольжения в шлицах..
Цель изобретения — повышение несущей способности и долговечности шарнира.
Поставленная цель достигается тем,,что в универсальном шарнире, содержащем обойму с закрепленными на ней шипами и соединенную с валом головку, тп имеющую выполненные с интервалом по окружности продольные пазы, в которых установлены. смонтированные на шипах обоймт через ролики поворотные вкладыши, а также тела качения, размещенные в беговых дорожках на боковых поверхностях вкладышей и пазов головки, тела качения выполнены в виде конических роликов, оси которых проходят через точку, лежащую- на проходящей перпендикулярно к осям шипов оси шарнира, а на боковых поверхностях вкладыша выполнены кольцевые бурты, ограничивающие смещение роликов в радиальном направлении и расположенные на концентричных окружностях с центром в точке пересечения осей роликов.
- Кроме того, шарнир может быть снаб:жен направляющими качения, размещенными между валом и головкой.
985501
На фиг.1 изображен универсальный шарнир, поперечный разрез; на фиг.2— то же, продольный разрез.
Универсальный шарнир содержит головку 1, соединенную с валом 2, поворотные вкладыши 3 и обойму 4, имеющую резьбовые отверстия 5 для соеди,Нения обоймы с другим валом. На головке 1, которая имеет шаровую форму, выполнены расположенные равномерно по окружности продольные пазы со вставками б, имеющими плоские поверхности с кольцевыми буртами 7, выполненными по дугам окружностей с общим центром. В пазах головки установлены смонтированные на шипах 8 обоймы 4 через роликоподшипники 9 поворотные вкладыши 3. Иежду плоскими боковыми поверхностями вставки и поворотного вкладыша, представляющими собой беговые дорожки, установлены в сепараторах 10 конические ролики 11. оси расположенных с каждой стороны поворотного вкладыша конических роликов лежат в одной плоскости, параллельной плоскости, проходящей через ось шипа и продольную ось шарнира, а вершины роликов сходятся в точке, лежащей на оси, проходящей через центр шарнира и перйендикулярной оси шипа, на котором смонтирован указанный поворотный вкла- 30 дыш. В общем случае плоскость осей конических роликов может быть расположена под углом к плоскости, проходящей через продольную ось шарнира и ось шипа, и вершины роликов в част- 35 ном случае могут совпадать с центром шарнира.
Сепараторы 10 с коническими роликами 11 подпружинены с обеих сторон каждой беговой дорожки пружинами 12 4й с упорами 13.
Головка 1 подвижно установлена на валу 2 с помощью роликов 14, которые уложены в сепараторы 15 и представляют собой направляющие ка- 45 чения, размещенные в шлицах между валом и головкой. Сепараторы 15 с роликами 14 соединены поводками 16 с кольцами 17, подвижно установленными на валу, и самоустанавливаются в требуемом положении пружинами 18.
Такая установка сепараторов исключает их касание о поверхности го. ловки и вала.
Внутренняя полость обоймы заполняется смазкой, для предупреждения утечки которой обойма с одной стороны закрыта глухой крышкой 19, а с другой — крышкой 20 с эластичным кожухом 21. Стенки внутреннего кони- бО ческого отверстия крышки 20 ограничивают угол поворота вала 2 в нерабочем состоянии.
Конструкция шарнира может быть выполнена с шипами на головке и с 65 соответствующими им пазами в обойме.
При соединении агрегатов, допускающих только перекос осей валов, применяется один шарнир, соединяющий зти валы; если же агрегаты работают с изменением угла перекоса и смещения осей валов (например, раздаточный и межосевой карданные валы на тепловоЗах, соединяющие силовую установку с одним осевым редуктором или два осевых редуктора между собой ), устанавливаются два шарнира с промежуточным валом между ними.
Установка конических роликов так, чтобы их оси проходили через точку, лежащую на оси шарнира и совпадающую с точкой, являющейся центром дуг окружностей кольцевых буртов вкладыша, обеспечивает равномерное распределение нагрузки на ролики и устраняет возможность возникновения радиальных усилий на упорные поверхности вкладыша, за счет чего снижаются контактные напряжения в телах качения и сопряженных с ними деталях, что повышает долговечность шарнира.
Предлагаемая конструкция шарнира, позволяющая выполнить его полностью роликовым, дает возможность повысить его несущую способность, а применение подвижного соединения с помощью тел качения предполагает значительное снижение осевых сил в шарнире и приводе при работе с изменяющимися углами перекоса в шарнире.
Формула изобретения
Универсальный шарнир, содержащий обойму с закрепленными на ней шипами и соединенную с валом головку, имеющую выполненные с интервалом по окружности продольные пазы, в которых установлены смонтированные на шипах обоймы через ролики поворотные вкладыши, а также тела качения, размещенные в беговых дорожках на боковых поверхностях вкладышей и пазов головки, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности и долговечности, тела -каче-. ния выполнены в виде кони веских роликов; оси которых проходят через точку, лежащую на проходящей перпендикулярно к осям шипов оси шарнира, а на боковых поверхностях вкладыша выполнены кольцевые бурты, ограничивающие смещение роликов в радиальном направлении и расположенные на концентричных окружностях с центром в точке пересечения осей роликов.
985501
Составитель А. Романова
Техред M. Коштура Корректор С.Шекмар
Редактор В.Петраш
Тираж 990 Подписное
ВНИИПИ 1"осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/Б
Заказ 10133/55
Филиал ППП "Патон1", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
2. Шарнир по н.1, о т л и ч а юm иH и с c я т cем, что он снабжен направляющими качения, размещенными между валом и головкой.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
У 734447, кл. F 16 0 3/24, 03.01.77 (прототип).