Карданный шарнир

 

КАРДАННЫЙ ШАРНИР, содержащий крестовину и вилки, соединенные с шипами крестовины через подшипники качения с телами качения в виде . роликов, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и долговечности путем выравнивания контактных н§1пряжений по длине теп качения, Ьечение зубьев вилок в плоскости, параллельной плоскости крестовины выполнено в виде трапеции, обращенной большим основанием к центру крестовины, а расстояние медду серединами длин тел качения соосных подшипников больше расстояния между медианами упомянутых сечеяий зубьев вилок.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ

4(st) F 16 С 11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3640900/25-27 (22) 16.09.83 (46) .23,05.85. Бюл. У 19 (72) П.А. Удовндчик, Н.Т. Минченя, Л.И. Дереченик и В.Ф. Исаков (53) 621.825.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 872823, кл. Р 16 С 11/06, 1977. (54) (57) КАРДАННЫЙ ШАРНИР, содержащий крестовину и вилки, соединенные с шипами крестовины через подшипники качения с телами качения в виде . роликов, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочкой способности и долговечности путем. выравнивания контактных нанряжений по длине тел качения, сечение зубьев вилок в плоскости, параллельной плоскости крестовины выполнено в виде трапеции, обращенной большим основанием к центру крестовины, а расстояние между серединами длин тел качения соосных подшипников больше расстояния между медианами упомянутых сечений зубьев вилок.

1157284

М„= Ь R - 1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к карданйым шар- !; ннрам.

Целью изобретения является повышение нагрузочкой способности и долговечности путем выравнивания кантактных напряжений по длине тел качения.

На чертеже показан карданный шарнир, аксонометрия.

Карданный шарнир содержит крестовину 1 и вилки 2, соединенные с шипами 3 крестовины 1 через подшипники 4 качения с телами качения в виде роликов 5. Сечение зубьев 6 вилок 2 в плоскости, параллельной плоскости И крестовины, выполнено в виде трапеции, обращенной большим основанием к центру крестовины, а расстояние между серединами длин тел качения соосных подшипников больше рассто- 20 яния между медианами упомянутых сечений зубьев вилок, т.е.

Н «О» где. Н вЂ” расстояние между серединами длин тел качения;

Но — расстояние между медианами зубьев вилок.

Карданный шарнир работает следующим образом.

При нагружении шарнира крутящим моментом М крестовина 1 поворачивается относительно оси О в сторону действующего момента М на угол, обусловленный радиальным зазором в сопряжении и податливостью зубьев. На зубья З5 вилок действует радиальная сила R, равная где И вЂ” нагружающий крутящий момент;

Н вЂ” высота крестовины (расстояние между торцами соосных шипов крестовины);

E — - длина тела качения, 45

Радиальная сила R вызывает дефор.мации зубьев вилок. При этом зуб вилки подвержен сложной деформации, включающей его изгиб относительно оси у-у на величину f по направлению о действия изгибающей силы R и закручивание на величину угла под действием закручивающего момента М„. При этом величина закручивающего момента

М„,приложенного к зубу вилки, равна

Н-Н, гдето= - расстояние от направления приложения радиальной силы

R (середины длин роликов) до медианы оси 01 профиля зуба вилки, Направление закручивания зуба вилки совпадает с направлением действия закручивающего крутящего момента М„..

Если направления моментов М и М„ не одинаковы, то зуб вилки 2 и крестовина (шип) 3 поворачиваются навстречу друг другу, увеличивая с увеличением нагружающего момента М перекос в сопряжении-и неравномерность распределения нагрузки о по длине тела качения, Выполнение сечения зубьев вилок в плоскости параллельной плоскости крестовины, в виде трапеции с большим основанием, обращенным к осн О шарнира, обеспечивает перемещение медианы сечений зубьев вилок к оси шарнира О, и в свою очередь обеспечивает установку карданных подшипников в осевом направлении таким образом, что расстояния между серединами длин тел качения соосных карданных подшипников превышает расстояние между медианами упомянутых сечений зубьев вилок, т.е. выполняется условие

Н,-Н iо

Выполнение укаэанного условия позволяет получить совпадение направлений эакручивающего момента М„, приложенного к зубьям вилок, и нагружающего момента М, приложенного к крестовине. Это обеспечивает поворот крестовины и упругое закручивание зубьев вилок в одном направлении.

Перекос в этом случае определяется не суммой углов, а их разностью.

Этим обеспечивается компенсирование перекосов и выравнивание радиальной нагрузки q вдоль тел качения, и значительно снижает контактные напряжения в сопряжениях и позволяет получить большую нагрузочную способность и долговечность карданиого шарнира.

1157284

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Составитель Г. Кузнецова

Редактор О. Головач Техред СЛигунова

Заказ. 3313/34 Тираж 812

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская иаб., д. 4/$

Корректор О. Луговай

Подписное