Шарнир

 

Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано для соединения валов, расположенных под углом друг к другу . Цель изобретения - повышение нагрузочной способности и расширение области применения. Шарнир содержит две вилки с торцовыми выступами 8. центральный шар s - 20 гч. ® 25 22 2V /2 3, промежуточные элементы 4 в виде кони ческих роликов, составную обойму 5. а также эластичные манжеты. Выступы 8 вилок выполнены с наружными сферическими поверхностями 9, с боковыми коническими поверхностями и с внутренними тороидальными поверхностями. Шар 3 выполнен с двумя меридианальными канавками, образованными тороидальными поверхностями 16. и соединен с обоймой 5 посредством элементов 4. Передача крутящего момента осуществляется синхронно в разноименных направлениях за счет взаимодействия поверхностей 12. 18, соответственно вилок и элементов 4. а также за счет взаимодействия внутренней тороидальной поверхности вилок и тороидальной поверхности 16 шара 3. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. Ё з CJ 00 V4 ON

СОЮЗ CGB E TC KI I X

СОЦИАЛИС ТИ <Е СКИХ

РЕСПУБ.г1ИК

I5l iS F 16 С 11/06

ГОСУДАРСТВЕ>1НЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTVIRM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ы 3

О

СсЭ

ОО

4 с)

РЦГ2 (21) 4787714/27 (22) 01.02.90 (46) 07.01.92. Бюл. М 1 (71) 8сесоюзный научно-исследовательский технологический институт энергетического машиностооения (72) С.Д.Моэоров и Д.С.Мозоров (53) 621.828.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1254219, кл. F 16 0 3/40, 1981. (54) ШАРНИР (57) Изобретение относится к машиностроению и м.б. Использовано для соединения валов, расположенных под углом друг к другу. Цель изобретения — повышение нагрузочной способности и расширение области применения. Шарнир содержит две вилки с торцовыми выступами 8. центральный шар

« . Ж 1703876 А1

3, промежуточные элементы 4 в виде конических роликов, составную обойму 5, а также эластичные манжеты. 8ыступы 8 вилок выполнены с наружными сферическими поверхностями 9, с боковыми коническими поверхностями и с внутренними тороидальными поверхностями. Шар 3 выполнен с двумя меридианальными канавками, образованными тороидальными поверхностями

16, и соединен с обоймой 5 посредством элементов 4, Передача крутящего момента осуществляется синхронно в разноименных направлениях эа счет взаимодействия поверхностей 12. 18, соответственно вилок и элементов 4. а также эа счет взаимодействия внутренней тороидальной поверхности вилок и тороидальной поверхности 16 шара

3. 3 э.п. ф-лы, 4 ил.

1703876

15

25

35

50

Изобретение относится к машиностроению, в частности для передачи крутящего момента и осевых усилий между валами, размещенными под у лам друг к другу, Цель иэоберетения — повышение нагруэочной способности и расширение области применения.

На фиг.1 показан шарнир, вид сбоку; на фиг.2 — се;ение А — А на фиг.1; на фиг.3— центральный шар, общий вид; на фиг.4 — вид

Б на фиг.1, Шарнир содержит две вилки 1 и 2, расположенные между ними центральный шар

3 и промежуточные элементы 4 в виде конических роликов, а также обойму 5 и эластичные манжеты 6, охватывающие упомянутые вилки.

Каждая иэ вилок 1, 2 выполнена в виде цапфы 7 с торцовыми выступами 8, образованными наружной сферической поверхностью 9, внутренними выпуклыми тороидальными поверхностями 10, торцовой поверхностью 11. боковьили коническими поверхностями 12 и внутренней цилиндрической поверхностью 13 в виде пояска, Центральный шар 3 выполнен со сферической наружной поверхностью 14, с двумя расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях меридианальными канавками 15 с внутренними вогнутыми тороидальными поверхностями 16 (фиг.2, 3). а также с расположенными в экваториальной плоскости двумя парами диаметрально противоположных цилиндрических отверстий 17 (фиг.2, 3), оси которых расположены под прямым углом друг к другу и симметрично относительно осей канавок 15.

Прсмежуточный элемент 4 выполнен в виде ролика с боковой конической поверхностью 18 (фиг,2), с выпуклой сферической поверхностью 19, сопряженной с большим основанием коническо-. поверхности, а также с осевыми наружной и внутренней цилиндрическими цапфами 20, 21.

Обойма 5 выполнена составной иэ двух полуобойл 22 (фиг 2,, каждая из которых выiloëненэ с внутоснней сферической поверхностью 23, с двумя pGcfloëîæåíiiûìè в экваториальной плоскости и под прямым углом друг к другу цилиндрическими отверстиями 24 {фиг.2), а также с П-образным пазом 25 (фиг.2, 4) с одной стороны от продольной Rëíèè у-у разъема и с П-образным выступо л 26 (фиг.2, 4) с другой стороны. Паэ

25 и выступ 26 образуют замок, фикс .руемый посредством штифта 27, ось которого расположена параллельно продольной оси .x-x шарнира.

Сферические повеохности 9. 23 выполнены одного радиуса. Радиус г профиля Ro верхности 16 определен из выражения rRp.sili a, где Ro — радиус наружной сферической поверхности 14; а — угол наклона боковой конической поверхности 12 к плоскости Z — Z симметрии.

Вершина конических поверхностей 12, 18 расположена в центре 0 шарнира. Суммарный угол профилей выступа 8 вилки 1, 2 и ролика 4 выполнен равным 90О, т.е. 2 a+

2 P = 90, где P — угол наклона поверхности

16 к оси ролика.

Сборку шарнира осуществляют следующим образом, Вилки 1, 2 вводят выступами 8 в канавким 15 шара 3. Ролики 4 вводят цапфами 21 в отверстия шара 3. затем надевают полуобоймы 22, введя цапфы роликов 4 в отверстия 24, после чего полуобоймы 22 фиксируют друг относительно друга посредством штифтов 27, при этом выступы 26 располагаются в пазах 25. Затем обойму 5 соединяют с соответствующей цапфой 7 обеих вилок, предварительно смазав взаимодействующие поверхности.

Передача крутя щего момента осуществляется как эа счет взаимодействия боковых поверхностей 18 роликов 4 с боковыми поверхностями 12 вилок 1, 2, так и за счет взаимодействия тороидальных поверхностей 10 вилок 1, 2 с тороидальными поверхностями 16 шара 3.

Передача растягивэющих осевых усилий осуществляется зэ счет взаимодействия сферических поверхностей 9 вилок 1, 2 со сферическими поверхностями 23 полуобойм 22. Передача сжимающих усилий осуществляется за счет взаимодействия указанных поверхностей. а также поверхностей 10, 16.

Компенсация угловых смещений соединяемых валов осуществляется за счет поворотных движений блока, составленного из центрального шара 3, роликов 4 и обоймы 5.

Этот блок устанавливается в меридианальной плоскости при вращении вилок.

Выполнение шарнира с дополнительными роликами, размещенными между каждой из пар боковых смежных поверхностей вилок, подвижное соединение каждого иэ роликов с центральным шаром и обоймой, посредством размещения его цапф в цилиндрических отверстиях, обеспечивает возможность передачи крутящего момента в разноименных направлениях с сохранением синхронности передачи, чем достигается расширение области применения.

Выполнение центрального шара с двумя расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях меридианальными

1703876 канавками с вогнутыми тороидальными поверхностями, выполнение внутренних поверхностей вилок тороидальными, т.е, ответными упаомянутым поверхностям, а также обеспечение контактирования этих 5 поверхностей обеспечивает передачу крутящего момента не только за счет взаимо- . действия боковых поверхносте4 вилок с боковыми поверхностями роликов, но и эа счет взаимодействия внутренних поверхно- 10 стей вилок с поверхностями канавок центрального шара, чем достигается повышение нагрузочной способности.

Формула изобретения 15

1. Шарнир, содержащий две вилки, соединенные друг с другом центральным шаром и парой промежуточных элементов в виде конических роликов, а также посредством охватывающей их обоймы, при этом 20 каждая вилка имеет торцовые выступы, ограниченные наружной сферической поверхностью. внутренней поверхностью и боковыми коническими поверхностями, центральный шар выполнен с наружной 25 сферической поверхностью и с расположенной в экваториальной плоскости одной парой диаметрально противоположных цилиндрических отверстий, каждый ролик выполнен с боковой конической поверхно- 30 стью, вершина конуса которой размещена в центре шарнира, а также с выпуклой сферической поверхностью со стороны большего основания конической поверхности и двумя осевыми наружно4 и внутренней цилиндри- 35 ческими цапфаии, в экваториальной плоскости обоймы со стороны внутренней поверхности выполнена пара диаметрально противоположных отверстий. причем каждый ролик сопряжен своей конической по- 40 верхностью с боковыми коническими поверхностями выступов вилок, наружная цапфа ролика размещена в отверстии обоймы, а внутренняя цапфа — в отверстии центрального шара, отличающийся тем, 45 что,с целью повышения нагруэочной способности и расширения области применения путем передачи крутящего момента в противоположном направлении с сохранением синхронности передачи, он снабжен двумя 50 дополнительными промежуточными элементами в виде конических роликов, при этом центральный шар выполнен с дополнительной парой диаметрально расположенных отверстий, ось которых расположена перпендикулярно оси упомянутой пары отверстий, а также — с двумя расположенными в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и симметрично относительно осей отверстий меридиональными канавками с вогнутыми тороидальными поверхностями, внутренние поверхности выступов вилок выполнены тороидальными, ответными тороидальным поверхностям центрального шара, обойма выполнена с другой паро4 размещенных в экваториальной плоскости диаметрально противоположных цилиндрических отверстий, ось которых расположена перпендикулярно оси упомянутых отверстий, выполненных также цилиндрическими, причем внутренняя поверхность обоймы выполнена сферической, а тороидальные поверхности выступов вилок расположены в контакте с ответными поверхностями центрального шара.

2. Шарнир по п.1. отличающийся тем, что радиус r профиля канавки центрального шара определяется соотношением г Ro.з!и а, где R< — радиус наружной сферической поверхности центрального шара; а — угол наклона боковой конической поверхности выступа вилки к плоскости симметрии.

3. Шарнир поп,1, отл и чаю щи йс я тем, что обойма выполнена составной из двух полуобойм с продольно4 плоскостью разъема, причем каждая из полуобойм выполнена с П-образным пазом с одной стороны от линии разъема и с П-образным выступом с другой стороны. при этом каждый выступ одной полуобоймы расположен в соответствующем пазу другой полуобоймы и зафиксирован штифтом, ось которого расположена параллельно продольной оси шарнира.

4. Шарнирпоп1,отличающийся тем, что суммарный угол профилей выступа вилки и ролика определяется соотношением

2a+2P-90,, где ф — угол наклона конической поверхности ролика к его ocu.

1703876

Ыиг.1

8ид б

26 фиг.9

Составитель В,Романенко

Техред М:Моргентал Корректор Н.Король

Редактор А.Мотыль

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

Заказ 50 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР I1Ý035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5