Шарнирное соединение

 

Использование: для неподвижных сочленений деталей машин. Сущность изобретения: в шарнирном соединении, содержащем вилку, проушину и палец, размещенный в соосных цилиндрических отверстиях , выполненных в последних, участок пальца между щеками вилки выполнен бочкообразным, причем радиус его образующей равен г R г + 6 /2(1+cosa), где R - радиус образующей бочкообразного участка пальца; градиус экватора бочкообразного участка пальца; а - максимальное значение угла перекоса пальца относительно оси отверстия проушины; драдиальный зазор между бочкообразной поверхностью пальца по экватору и отверстием проушины при . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 F 16 С 11/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4877158/27 (22) 22.10.90 (46) 15.01.93, Бюл. М 2 (71) Конструкторское бюро машиностроения (72) В.Е.Козлов и С.Н.Худяков (56) Гиммельфарб А,Л. Основы конструирования в самолетостроении. М.; Машиностроение, 1980, с. 240, рис.12.3, (54) ШАРНИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ (57) Использование: для неподвижных сочленений деталей машин. Сущность изобретения: в шарнирном соединении, содержащем вилку, проушину и палец, раэИзобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам подвижных . сочленений деталей машин.

Известны шарнирные соединения деталей машин и механизмов, основанные на использовании сферических подшипников для передачи усилий с одного подвижного элемента на другой, Известно подвижное шарнирное соединение проушины с вилкой перемещаемого элемента, включающее палец, шарнирной подшипник, монтированный в проушине и содержащий обойму и шарик.

Указанные шарнирные соединения о6ладают следующими и недостатками: значительные габариты соединения и его вес, обусловленные наличием обоймы подшипника и шарика, наличие осевых и радиальных зазоров в .самом подшипнике и посадке подшипника, в соединяемых деталях дает в итоге значительный общий зазор в соединении.

„„5U„„1788351 А1 мещенный в соосных цилиндрических отверстиях, выполненных в последних, участок пальца между щеками вилки выполнен бочкообразным, причем радиус его образующей равен i < R < г+ д /2(1+сова), где R— радиус образующей бочкообразного участка пальца; r — радиус экватора бочкообразного участка пальца; а — максимальное значение угла перекоса пальца относительно оси отверстия проушины; д — радиальный зазор между бочкообразной поверхностью пальца по экватору и отверстием проушины при а=О. 2 ил, Целью изобретения является уменьшение габаритов, массы шарнира и радиального зазора и повышение надежности соединения.

Поставленная цель достигается тем, что в соединении участок пальца между щеками вилки выполнен бочкообразным, причем радиус его образующей равен где R — радиус образующей бочкообразного участка пальца; г- радиус экватора бочкообразного участка пальца; а- максимальное значение угла перекоса пальца относительно от отверстия проушины; д — радиальный зазор между бочкообразной поверхностью пальца по экватору и отверстием проушины при а- О.

1788351

На фиг.1 изображено предлагаемое соединение, установленное беэ перекосов; на фиг.2 приведено положение соединения при перекосе.

Участок пальца 1 между щеками вилки 7 кинематически взаимодействующий с цилиндрическим отверстием 2 проушины 3 штока 4, выполнен бочкообразным, причем радиус его образующей равен

r

40 CORl5 позволяет существенно уменьшить габариты и массу шарнирного соединения, уменьшить радиальный зазор в шарнире, повысить надежность шарнирного соединения по сравнению с прототипом и аналогами. Так, например,"для пальцев диаметром

8 мм по ГОСТ 3635-78 наружный диаметр шарнирного подшипника в прототипе дол- жен составлять 16 — 19 мм, т.е, на 8 — 11 мм больше, или примерно в 2 раза диаметр отверстия проушины должен быть увеличен по сравнению с предложением авторов. Наличие у пальца бочкообразного участка по. зволяет обеспечить работоспособность соединения при перекосах. измеряемых угломер, 45

50 д

2(т: соы) где R — радиус образующей бочкообразного участка пальца 1; 1

r — радиус экватора бочкообразного участка пальца 1; а — максимальное значение угла перекоса оси 5 пальца 1 относительно оси 6 отверстия 2 проушины 3 штока 4; д — радиальный зазор между бочкообразной поверхностью пальца 1 по экватору и отверстием 2 пружины 3 при а= 0.

Палец 1монтирован в вилке 7 перемещаемого элемента, - . 2

Выраженйе для R получено из уСловия отсутствия заклинивания соедийения при повороте оси 5 пальца 1 относительно оси 6 отверстия 2 проушины 3 штока 4 на угол а.

Выполнение участка пальца 1 между щеками вилки 7 бочкообразным с радиусом

R образующей бочкообразного участка, рав ным

Уменьшение радиального зазора (люфта) в предложенном соединении осуществляется за счет исключения промежуточного элемента — шарнирного подшипника. Так для пальца диаметром 8 мм осевой зазор (осевая "игра") в подшипнике по ГОСТ 363578 составляет 0,02-0,1 мм, что соответствует радиальному зазору 0,015-0,076 мм. С учетом посадки подшипника на вал с полем допуска 7 радиальный зазор составляет

0,015 — 0,104 мм, В предлагаемом устройстве при угле перекоса а <1,5 и выполнении деталей по посадке Й7/7 (второй класс точности по системе ОСТ) радиальный зазор составит

0,013 — 0,043 мм (при = 20-24 мм), т.е. примерно в 1,2-2,4 раза меньше зазора в устройстве прототипа.

Таким образом, предложенное устройство дает выигрыш в массе и габаритах, уменьшает радиальные зазоры и повышает надежность соединения.

Предложенное устройство может быть использовано в любых конструкциях машин и: механйэмов, но наиболее эффективно в подвижных соедййениях авиационной и космической техники.

- Формула изобретения

Шарнирное соединение, содержащее вилку, проушину и палец, размещенный в соосных цилиндрических отверстиях, выполненных в последних, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, массы шарнира и радиального зазора и повышения надежности соединения, участок пальца между щеками вилки выполнен бочкообразным, причем радиус его образующей равен

f .

" 2(Т=сова где R — радиус образующей бочкообразного участка пальца;

r — радиус экватора бочкообразного участка пальца: а — максимальное значение угла перекоса пальца, относительно оси отверстия проушины; д — радиальный зазор между бочкообразной поверхностью пальца по экватору и отверстием проушины при а = О.

1788351

Составитель В.Козлов

Техред М.Моргентал

Корректор С.Пека1ъь

Редактор

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

Заказ 65 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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