Синхронный кардан

 

1. СИНХРОННЫЙ КАРДАН, предназначенный для соединения валов , содержащий охватывающий и охватываемый элементы, -жестко закрепленные соответственно на соосно расположенных ведомом и ведущем валах и связанные соединительным звеном. отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности .при максимальных углах между соединяемыми валами, соединительное звено выполнено в виде скоб, каждая из которых шарнирно соединена с одним из элементов с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оси этого элемента, а с другим элементом - посредством двойного шарнира с возможностью поворота относительно двух пересекающихся осей, первая из которых параллельна оси звена, а вторая перпенс дикулярна первой оси и оси звена, и посредством направляющей сколь (/ жения с возможностью поступательного перемещения в направлении второй С оси. ю 7 If. Ю Фаг.1

((9) (!!) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 F 16 D 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3564999/25-27 (22) 14.03.83 (31) 8204323 (32) 15.03.82 (33) FR (46) 07. 11.85.. Бюл. В 41 (71) Гланзер Списор (FR) (72) Мишель Александр Орэн (FR) (53) 62 1.825.6(088.8) (56) Наб. Франции N 591517, кл. 47 С 4, 1925. (54) (57) 1. СИНХРОННЫЙ КАРДАН, предназначенный для соединения валов, содержащий охватывающий и охватываемый элементы, жестко закрепленные соответственно на соосно расположенных ведомом и ведущем валах и связанные соединительным звеном, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности .при максимальных углах между соединяемыми валами, соединительное звено выполнено в виде скоб, каждая из которых шарнирно соединена с одним из элементов с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оси этого элемента, а с другим элементом — посредством двойного шарнира с возможностью поворота относительно двух пересекающихся осей, первая из которых параллельна оси звена, а вторая перпендикулярна первой оси и оси звена, и посредством направляющей сколь" жения с воэможностью поступательного I перемещения в направлении второй оси.

1 1 9099 9 дикулярной оси чаши, а средней частью — с оцним из лучей трехлучевой звезды, посредством двойног о шарнира.

2. Кардан по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что двойной шарнир .выполнен в виде двух цилиндрических кинематических пар трения скольжения, оси которых пересекаются под прямым углом.

3. Кардан по п.2, о т л и ч а юшийся тем, что оси двух цилиндрических кинематических пар параллельны и перпендикулярны оси охватываемого элемента.

4. Кардан по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что двойной шарнир выполнен в виде сферической кинематической пары и цилиндрической кинематической пары, ось которой перпендикулярна оси охватываемого элемента.

5. Кардан по пп. 3 и 4, о т л ич а ю шийся тем, что каждый иэ двойных шарниров снабжен по меньшей мере одним вкладышем, установленным между скобой и охватываемым элементом.

6. Кардан по п. 5, о т л и ч аю шийся тем, что один из шарниров упомянутого двойного шарнира выполнен вращательно-поступательным.

7. Кардан по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что охватывающий элемент выполнен в виде чаши, а охватываемый — в виде звезды.

8. Кардан по и. 7, о т л и ч аю шийся тем, что соединительное звено выполнено в виде трех скоб, каждая из которых шарнирно сопряжена концевыми частями с чашей с возможностью поворота вокруг оси, перпен9. Кардан по п. 8, о тличаюшийся тем, что каждая скоба выполнена с шипами на концевых частях, установленными с возможностью взаимодействия с диаметрально противоположными отверстиями чаши, оси о которых расположены под углом 60 друг к другу, в одной радиальной плоскости, перпендикулярной оси чаши.

10. Кардан по п. 7, о т л ич а ю шийся тем, что соединительное звено выполнено в виде трех скоб, каждая из которых шарнирно сопряжена концевыми частями с двумя диаметрально противоположными лучами шестилучевой звезды, а средней частью — с чашей посредством двой— ного шарнира с направляющей скольжения.

11. Кардан по п. 10, о т л ичающий с я тем, что чаша выполнена с тремя опорными пальцами, радиально выступающими внутрь, кадый из которых установлен с воэможностью шарнирного соединения со скобой. с

12. Кардан по пп. 1-17, о т л ич а ю шийся тем, что скоба выполнена 6 -образной формы в сечении плоскостью параллельно оси направлявщей скольжения.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к универсальным соединениям силовых установок с ведущими и управляемыми колесами автомобилей с передним приводом.

Цель изобретения - повышение долговечности кардана при максимальных углах между соединяемыми валами путем увеличения допустимых передаваемых крутящих моментов.

На фиг. 1 представлен синхронный кардан, общий вид, с разрезом и вырывом; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. t; на фиг. 3 — кардан, общий вид с вырывом; на фиг. 4 — вариант сопряжения конца луча .звезды с отверстием в средней части вилки; на фиг. 5 — сечение Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 — вариант сопряжения конца луча звезды с отверстием в средней части вилки; на фиг. 7 — сечение

В-В на фиг ° 6; на фиг. 8 — вариант

10 кардана с сечением в радиальной плоскости; на фиг. 9 — сечение сопряжения вилки с чашей в нормальной плоскости

90999

S0

SS з 11

Кардан (фиг. 1-3) содержит ведущий вал 1 с жестко закрепленным на нем охватываемым элементом, выполненным в виде трехлучевой звезды 2 с цилиндрическими поверхностями 3 на лучах 4, оси W --W лучей 4 расположены в радиальной плоскости звезды под углом 120 друг к другу, оси

О

Ч- Ч цилиндрических поверхностей 3 параллельны оси Y — - Y звезды 2 и удалены от нее на равные расстояния, Кардан также содержит вкладыши 5 с наружной цилиндрической поверх ностью 6 (ось W — W ) и с внутренней цилиндрической поверхностью 7 (ось Ч-Ч ). Соединительное звено выполнено в виде скоб 8 5 -образной формы по оси W- ЧЧ с размещенными на концевых частях 9 шипами 10 и опорными поверхностями 11 сферическими или плоскими, а на средней части 12 — отверстиями 13, оси шипов ориентированы по оси 2 Е, а ось отверстия — по оси %- Ф/ ° Охватывающий элемент 14 жестко закреплен на ведомом валу 15 и выполнен в виде чаши с осью Х -X с внутренней сферической поверхностью 16, диаметрально расположенными отверстиями, 17, ориентированными в направлении оси -2, и опорными поверхностями

18, сферическими или плоскими, соответствующими форме поверхностей 11.

Скоба 8 посредством шипов 10 сопряжена с диаметрально противоположными отверстиями 17 чаши 14.

Поверхности упомянутых шипов и отверстий образуют вращательную кинематическую пару с осью Г-Z . Опорные поверхности !1 скобы 8 совместно с опорными поверхностями 18 чаши

14 образуют сферическую или плоскостную пару трения скольжения.

Трехлучевая звезда 2 сопряжена со скобами 8 посредством двойных шарниров, каждый иэ которых образован вращательной кинематичеекой парой поверхностей с осью Ч- It (цилиндрическая ) 3 луча 4 и внутренние, цилиндрические поверхности 7 вкладышей 5) и вращательнопоступательной парой с осью W- Ю (цилиндрическая поверхность отверстия 13 скобы 8 и наружные цилиндрические поверхности 6 вкладышей 5).

Вариант сопряжения звезды со скобой по фиг. 4 и 5 отличается от описан10

4S ного формой вкладыша, формой конца луча звезды и добавлением пальца.

В данном варианте вкладыш 19 выполнен цельным с наружной цилиндри" ческой поверхностью 20, соответствую;щей поверхности 13 скобы 8, с цилиндрическим отверстием 2 1 и полостью 22, форма которой соответствует форме наружной поверхности 23 шипа 24, расположенного на конце луча 25 треклучевой звезды 26. Шип 24 дополнительно снабжен отверстием 27 для неподвижной установки в нем пальца 28.

Двойной шарнир, соединяющий звез" ду 26 со скобой 8, образован вращательной кинематической парой с осью поворота V- Ч (цилиндрическая поверхность пальца 28 и цилиндричес" кая поверхность 20 вкладыша 19) и вращательно-поступательной кинематической парой с осью 9l- 9f (наружная цилиндрическая поверхность 20 вкладыша 19 и поверхность отверстия

13 скобы 8).

Вариант сопряжения звезды со скобой по фиг. 6 и 7 отличается от описанного добавлением канавок в отверстии скобы, добавлением пары плосковыпуклых вкладышей, формой конца луча звезды. В данном варианте сопряжение звезды со скобой выполнено посредством двух пар вкладышей. Вкладыши 5 установлены с возможностью взаимодействия с поверх-.. ностью отверстия 29 скобы 30 и с упругими кольцами 31, установленными в канавках 32, а ллосковыпуклые вкладыши 33 установлены с возможностью взаимодействия с вкладышами

5 и рабочими гранями 34 конца луча

35 трехлучевой звезды 36. Конец луча выполнен прямоугольной формы, а плосковыпуклые вкладыши 33 с наружной цилиндрической поверхностью 37, соответствующей внутренней цилиндрической поверхности 7 вкладыша 5, и плоской поверхностью 38, установленной с возможностью взаимодействия с рабочей гранью 34 звезды 36.

Двойной шарнир, соединяющий звезду 36 со скобой 30, образован вращательной кинематической парой с осью поворота 9(- -В (наружная цилиндрическая поверхность 6 вкладыши

5 и поверхность отверстия 29 скобы

30), вращательной кинематической парой с осью II - Ч .внутренняя цилиндрическая поверхность 7 вкла5 11909 дыша 5 и наружная цилиндрическая по-. верхность 37 плосковыпуклого вкладыша 33) и плоскостной поступательной парой с направлением перемещения по оси W - -W (плоская поверхность

38 вкладыша 33.и рабочая грань 34 звезды 36) .

Кардан (фиг. 8 и 9) содержит ,охватываемый элемент, выполненный в виде шестилучевой звезды 39 с дна- 10 метрально расположенными в радиальной плоскости под углом 60 шинами 40 и опорными поверхностями 41, оси шипов совпадают с осями. Соединительное звено 42 выполнено в ви- 15 де трех скоб с отверстиями 43 в средней части 44, с соосными отверстиями 45 на концевых частях 46 и опорными поверхностями 47, оси отверстий 43 совпадают с осями Wi- W1 20 оси отверстий. 45 совпадают с осями

21-2 3

Кардан, также содержит вкладыши 5 .и неподвижно установленные в чаше . пальиь1 48 с цилиндрическими опорными поверхностями 49, оси которых совпадают с осями V - V . Охватывающий элемент 50 выполнен в виде чаши с тремя расположенными в радиальной плоскости под углом 120 от о верстиями 51 для установки пальцев

48 ° Скоба 42 посредством соосных отверстий 45 сопряжена с диаметрально расположенными шинами 40 звезды 39. Поверхности упомянутых отверстий и шипов образуют вращатель 35 ную кинематическую пару с осью.

Опорные поверхности 47 и 41 соответственно скобы 42 и звезды 39 образуют плоскостную пару трения сколь40 жения.

Чаша 50 сопряжена со скобой 42 посредством двойных шарниров, каждый из которых образован вращательной кинематической парой с осью 1- М»

45 (цилиндрическая опорная поверхность

49 пальца 48 и внутренняя цилиндрическая поверхность 7 вкладыша 5) и вращательно-поступательной кине99 6 матической парой с осью ф,- 5, поворота и перемещения (внутренняя цилиндрическая поверхность отверстия

43 скобы 42 и наружная цилиндрическая поверхность 6 вкладыша 5).

Шарниры (фиг. 2 и 8) осуществляют передачу крутящих моментов между валами, угол между которыми мо. жет достигать 50 . Благодаря описано ному расположению звеньев и их сопря. жениям шарниры способны передавать в разноименных направлениях осевые усилия, поскольку точка пересечения лучей звезды остается неподвижной относительно чаши при любом расположении звеньев. При замене цилиндрических поверхностей .с осью V-Y (Ч1- V,) сопряженных звеньев на сферические в шарнирах (фиг. 2 и 8) может быть достигнуто некоторое .осевое. скольжение чаши относительно звезды.

Выполнение кардана, предназначенного для соединения валов, располо- женных над некоторым углом друг к другу, в виде. чаши, охватывающей звезду и установленной с возможностью взаимодействия с ней посредством трех скоб, установленных между ними, каждая из которых шарнирно соединена, например, с чашей с возможностью поворота относительно оси Е - Е а со звездой — с возмож) костью поворота относительно осей

V- V н 9I- Щ и с воэможностью поступательного перемещения в направ ленин оси, обеспечивает устранение усилий, воздействующих на сопряженные поверхности под некоторым углом относительно нормали и приводящих к снижению стойкости материалов этих поверхностей, что позволяет увеличить допустимые передаваемые крутящие моменты при максимальных углах между соединяемыми валами, чем и обеспечивается рост долговечности шарнира.

1190999

Фаг. Z

1190999

1190999

Б.- 6

1 Я

)Y Риг. 5

5 JE I

38

Фиг. 7

1190999

Составитель В.Романенко

Редактор Н.Яцола Техред А.Ач Корректор .М.Демчик

Заказ 7012/63 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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