Шаровой шарнир мозоровых с.д. и д.с.

 

Изобретение относится к универсальным шарнирам для соединения валов, расположенных под углом друг к другу. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности. Шарнир содержит две вилки 1, 2, взаимодействующие друг с другом посредством промежуточного элемента 3, а также посредством шариков 4, установленных в желобах 13 вилок и в желобах 23 составной обоймы 5. Вилки 1, 2 взаимодействуют тороидальными поверхностями 9 с меридиональными канавками 17 тороидальной формы промежуточного элемента 3. Вилки 1, 2 и промежуточный элемент 3 сцентрированы друг с другом посредством обоймы 5 своими сферическими поверхностями, выполненными радиусом R. Сопряженные тороидальные поверхности выполнены радиусом R 1=R .SINΑ, боковые поверхности желобов радиусом R ж=K п .D ш, а поверхности днища желобов радиусом R о=1/3R ш, где α - угол профиля выступа вилки

K п = 0,51-0,55 - коэффициент профиля желоба

D ш - диаметр шарика. При такой конструкции обеспечивается передача крутящего момента как взаимодействующими тороидальными поверхностями вилок и промежуточного элемента, так и боковыми поверхностями желобов вилок и обоймы посредством шариков, что снижает контактные давления. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ИЕ III) . (g1)g Р 16 С 11/ 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4451996/25-27 (22) 29, 06, 88 (46) 30. 07. 90. Бюл. Р 28 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт энергетического машиностроения (72) С.Д.Мозоров и Д.С.Мозоров (53) 621.828.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1448133, кл. F 16 С !!/06, 1987 ° (54) ШАРОВОЙ ШАРНИР МОЗОРОВЫХ С .Д. и Д.С. (57) Изобретение относится к универсальным шарнирам для соединения валов, расположенных под углом друг к другу. Цель изобретения — повышение надежности и долговечности. Шарнир содержит две вилки 1, 2, взаимодействующие друг с другом посредством промежуточного элемента 3, а также .посредством шариков 4, установленных в желобах 13 вилок и в желобах 23 составной обоймы 5.: Вилки 1, 2 вэа2 имодейс твуют тороидальными поверхностями .9 с мерндиональными канавками, 17 .тороидальной формы промежуточного элемента 3. Вилки 1, 2 и промежуточный элемент 3 сцентрированы друг с другом посредством обоймы 5 своими сферическими поверхностями, выполненными радиусом R. Сопряженные тороидальные поверхности выполнены радиусом R 1 = R-в па(, боковые поверхности желобов радиусом R .К Йц, а поверхности днища желобов радиусом

Ro !/ЗКц, где Ы - угол профиля выступа вилки, Кя — 0,51-0,55 — коэффициент профиля желоба; Й вЂ” диаметр шарика. При такой конструкции обес печивается передача крутящего момента как взаимодействующими тороидальными поверхностями вилок и промежуточного элемента, так и боковыми поверхностями желобов вилок и обоймы посредством шариков, что снижает контактные давления. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

1 581891

Изобретение относится к машинос роению, в частности к универсальн 1м шарнирам для соединения валов,,асположеннь1х под углом друг к другу.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности. .На фиг.l показан шарнир, общий ид; на фиг,2 — то же, сечение А-А а фиг.1; на фиг.3 — вид сопряжения илки с обоймой; на фиг.4 — промежуочный элемент, общий вид; на фиг,5— о же, разрез Б-Б фиг,4; на фиг.6— ид В на фиг,4 на фиг,7 — вилка; ечение экваториальной плоскос тью р

° ° а фиг 8 — вид Г на фиг,7; на фиг.9 азрез Д-Д на фиг.8.

Шарнир содержит две конструктив1 о.одинаковые вилки 1, 2, промежуточ1ый элемент. 3 в виде центрального

1!ара, шарики 4, и фрикционный гасиель 5 крутильных колебаний, в виде оставной обоймы.

Каждая из вилок 1, 2 выполнена в иде хвостовика 6 с двумя торцовыми 25

ыступами 7, образованными наружными ферическими поверхностями 8, внутенн11ми выпуклыми тороидальными поерхностями 9„ TopIJQBbMH поверхностями 10, внутренними выпуклыми цилинд- 3О ическими поверхностями ll внутреней цилиндрической поверхностью 12, а каждом из выступов 7 со стороны оверхности 8 выполнен желоб 13, бразованный двумя боковыми поверх11остями 14 и поверхностью !5 днища.

Желоба 13 каждой. из вилок 1, 2 расположены в меридианальной плоскости.

Промежуточный элемент 3 выполнен 40 с наружной сферической поверхностью

16 и двумя расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях меридианальными канавками 17, каждая из которых образована вогнутой торои: . дальной поверхностью 18.

Гаситель 5 выполнен в виде кольца

19, соединенного с двумя чашками 20 посредством крепежных элементов 21.

Кольцо 19 выполнено с внутренней сферической поверхностью 22 и с двумя парами расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях меридианальных желобов 23, каждый из которых

55 образован двумя боковыми поверхностями 24 и поверхностью 25 днища. Кольцо 19 может быть выполненд составным, как показано на фиг.2, Сферические поверхности 8, 16, 22 выполнены радиусом К, Тороидальные поверхности 9, 18 и цилиндрические поверхности ll выполнены радиусом К,, причем R R з1.по(, где R. — радиус. сферических поверхностей; R „ - радиус- тороидальных поверхностей о(I профильный угол канавок 17 и выступов

7 (фиг. 7, 9), Оси цилиндрических поверхностей

11 расположены параллельно продольной оси ОХ, Торцовые поверхности 10 расположены под углом 90 (о(+у) к экваториальной плоскости, проходящей через центр шарнира, через точку О, где 1 - максимально допустимый угол пов.орота вилки 2 в плоскости чертежа по фиг.l.

Боковые поверхности 14, 24 желобов 13, 23 в сечении поперечной плосностью образованы радиусом R = К „ 1 а поверхности 15, 25 днищ — радиусом

R 1Жю де К и коэффициент профиля желобов; d „— диаметр шарика 4.

При этом центры радиусов R pacо положены на оси Е-Г симметрии желобов, а центры радиусов Кщ расположены на осях, образующих угол 45 с осью Е-Е.

Сборку шарнира осуществляют следующим образом.

Вилки 1, 2. вводят в канавки 17 промежуточного элемента 3. Устанавl ливают кольцо 19, совместив желоба

13, 23, и вводят в последние шарики

4, после чего посредством крепежных элементов 21 закрепляют чашки 20 на кольце 19. Закрывают шарнир эластичным кожухом, не показанным на чертежах, а полость, образованную поверхностями 12, 18, заполняют смазкой, Шарнир работает следующим образом.

Центрирование вилок 1, 2 и промежуточного элемента 3 обеспечивается установкой обоймы 5. Передача разнонаправленных осевых усилий осуществляется взаимодействим сферических поверхностей 8, 16, 22.

Передача крутящего момента между вилками I, 2 осуществляется взаимодействием тороидальных поверхностей

9, 18, а также взаимодействием поверхностей 14, 24 посредством шариков 4, при этом угол давления в точках контактов поверхностей шариков и поверхностей 14, 24 равен 45О„

При вращении вилок шарики. 4 и обойм

5 устанавливаются в биссекторной плоскости, являясь инерционной массой в виде антивибратора маятникового типа, чем достигается демпфирование крутильных колебаний.

Выполнение шарового шарнира, содержащего две вилки, установленные с воэможностью взаимодействия друг с другом посредством расположенного между ними промежуточного элемента, в виде центрального шара, а также составной обоймы, охватывающей вилки и промежуточный элемент, в котором вилки взаимодействуют с промежуточным элементом ответными тороидальными поверхностями, а вилки и промежуточный элемент — с обоймой ответными сферическими поверхностями, с желобами, выполненными в вилках и .и обойме и установка в желобах шариков, выполнение торогдальных поверхностей радиусом.К, = R;sino(, а также выполнение боковой поверхности каждого желоба радиусом R < = К „"d+, а поверхности днища желоба радиусом R =

1/3 д обеспечивают передачу крутящего момента как взаимодействующими тороидальными поверхностями вилок

81891 . ми и внутренней цилиндрической Ilo верхностью, промежуточный элемент образован наружной сферической поверх5 ностью и двумя меридианальными канавками, расположенными в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и образованиьпчи вогнутыми тороидальными поверхностями, а составная обойма содержит кольцо с внутренней сферической поверхностью, при этом сферические поверхности вилок и промежуточного элемента установлены с возможностью взаимодействия со сферической поверхностью обоймы, а тороидальные поверхности вилок - с тороидальными поверхностями промежуточного элемента, о т л и ч а ю щ н й— с я тем, что, с целью повышения

20 надежности и долговечности, он снабжен шариками, каждая из вилок выполнена с двумя желобами, расположенными со стороны наружных сферических поверхностей в одной меридианальной

25 плоскости, составная обойма выполнена с четырьма желобами, расположенными со стороны внутренней сферической поверхности в двум, взаимно перпендикулярных меридианальных плоскоЗр стях, каждый из желобов выполнен с плавно сопряженными двумя боковыми поверхностями и поверхностью днища, а каждый из шариков установлен как в желобе вилки, так и в желобе обоймы, 3с пРичем угол между осью, проходящей, через точки контакта поверхности шарика с боковой поверхностью желоба и центр шарика, н осью симметрии желоба равен 45, а тороидальные поо .4р верхности вилок и промежуточного элемента выполнены радиусом

R R sino( где R — - радиус сопряженных сфери- . ческих поверхностей;

45 о(— угол профиля выступа вилки. и промежуточного элемента, так и боковыми поверхностями желобов вилок и обоймы посредством шариков, что снижает контактные давления, обеспечивает возможность получения минимального сечения промежуточíîro элемента между меридианальными канав ками и его смещения от центра, что обеспечивает повышение прочности промежуточного элемента, его вынослив.ости.

Фо рмула иэ об ре тения

1, Шаровой шарнир, содержащий две вилки, установленные с возможностью взаимодействия одна с другой посредством расположенного между ними промежуточного элемента в виде центрального шара, а также посредством составной обоймы, охватывающей вилки и промежуточный элемент, причем каждая из вилок состоит из хвостовика и двух торцовых выступов, образованных наружными сферическими поверхностями, внутренними выпуклыми . тороидальными поверхностями, торцовыми поверхностями, внутренними выпуклыми цилиндрическими поверхностя2, Шарнир по п.1 о т л и ч а юшийся тем, что радиус боковой поверхности желоба определен выраже- .

50 нием

Rx К и 1ш а радиус поверхности днища — выраже- нием

1/3dÄ1

55 где К„ = 0,51 — 0,55 — коэффициент профиля желоба;

d — диаметр шарика.

158)891

3, Шарнир по п.l, о т л и ч а ющ и Й с я тем, что составная обойма содержит кольцо, выполненное из двух

2J руо

E полуколец, и две чашки, торцовые поверхности которых установлены с возможностью взаимодействия с шариками.

14

6 !

58!89 !, 1581891 л-А

Фиг. У

Составитель В.Романенко

Редактор М.Товтин Техред Л.Сердюкова Корректор А.Осарленко -1аказ 2074 . Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101