Сдвоенный карданный шарнир

 

Сущность изобретения: карданный шарнир содержит две наружные вилки и расположенное между ними центрирующее устройство с двумя внутренними вилками. Каждая внутренняя вилка соединена с соответствующей наружной вилкой посредством крестовины. Центрирующее устройство выполнено с перемычками на концах проушин и с размещенными сферической цапфой и гильзой со сферическим гнездом, ответным цапфе. Система смазки включает осевые каналы в крестовинах, центральные отверстия в крестовинах, осевые каналы в перемычках и осевые каналы в гибких рукавах. Один конец каждого гибкого рукава размещен в центральном отверстии крестовины, а другой конец - в сферической цапфе или гильзе. Центральное отверстие крестовины может быть выполнено резьбовым. Концевой участок гибкого рукава может быть выполнен в виде резьбового наконечника и выполнен в центральное резьбовое отверстие крестовины. Концевой участок гибкого рукава может быть выполнен в виде цилиндрического наконечника и ввинчен в центральное резьбовое отверстие крестовины. Гибкий рукав размещен в осевом канале перемычки с зазором относительно него для компенсации давления смазки. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности для карданных валов грузовых автомобилей.

Цель изобретения - повышение надежности и снижение трудоемкости изготовления.

Известен сдвоенный карданный шарнир, содержащий две наружные вилки и расположенные между ними центрирующее устройство с двумя внутренними вилками, а также систему смазки.

Недостаток известного решения состоит в возможной утечке вдавленной в крестовину цапф смазки до того, как она достигнет смазываемых мест центрирующих средств, что снижает надежность и повышает трудоемкость изготовления.

На фиг. 1 изображен общий вид сдвоенного кардана; на фиг.2 - сдвоенный кардан на фиг.1 в отклоненном положении; на фиг.3 - деталь Z на фиг.1; на фиг.4 - часть измененного сдвоенного кардана с устройством для смазывания.

Сдвоенный кардан состоит из двух карданных шарниров 1 и 2, которые центрированы друг к другу. Оба карданных шарнира 1, 2 имеют по одной внутренней вилке 3 и одну наружную вилку 4. Обе внутренние вилки 3 соединены друг с другом через соединительный фланец 5. Они могут быть изготовлены заодно целое. Одна из наружных вилок 4 снабжена быстродействующим затвором 6 для крепления на ведущем валу, а другая наружная вилка снабжена трубчатым валом 7 для передачи вращающего момента на другой кардан и затем на ведомое орудие. Каждый из обоих карданных шарниров 1 и 2 содержит крестовину 8, содержащую четыре цапфы 9, которые расположены под прямым углом и попарно в одной плоскости. Предпочтительно все цапфы 9 установлены так, что их оси находятся в одной плоскости. С включением втулок 10 подшипника и игл 11 цапфы 9 служат для опоры в отверстии внутренней вилки 3 или наружной вилки 4. Втулки 10 зафиксированы при помощи предохранительного кольца 12. Соединительный фланец 5 снабжен центрирующей полостью 13, через которую проходят центрирующие средства 14 и 15. Одно из центрирующих средств выполнено как со сферическим гнездом, а другое как сферическая цапфа 15. Сферическую цапфу 15 направляют ее наружным контуром в отверстие 16 центрирующей гильзы 14. Центрирующая гильза 14 и центрирующая цапфа 15 соединены с соответствующими перемычками 17 вилки 4. Соединение осуществляется предпочтительно сварным швом. Обе крестовины 8 цапф имеют смазочные каналы 18 и ниппель 19 для смазки, служащий для смазывания опорных мест в области втулки 10. Одним из карданных шарниров 2 дополнительно пользуются для смазывания центрирующих средств 14, 15. Для этого крестовина 8 цапф имеет резьбовое отверстие 20, обращенное к перемычке 17. Резьбовое отверстие 20 сообщается со смазочными каналами 18. Оно расположено в центре крестовины 8 цапф. В это резьбовое отверстие 20 вставлен гибкий рукав 21, снабженный насадкой 22. Рукав 21 проходит в смазочный канал 23, который проходит через перемычку 7 и оканчивается в отверстии 16 гильзы. Смазочный канал 23 расположен на оси 24 наружной вилки 2. В направлении крестовины 8 цапф смазочный канал 23 имеет конусообразное расширение 25 с закругленными переходами. Рукав 21 имеет канал 26, соединяющий смазочные каналы 18 крестовины 28 цапф с отверстием 16 гильзы. При отклонении сдвоенного кардана 1 рукав 21 соответственно деформируется.

Конусообразное расширение 25 позволяет рукаву 21 не перегибаться и не становиться непроходимым. При отклонении рукав 21 передвигается и в смазочном канале 23 в соответствии с его отклоненным положением. Когда смазывание осуществляется через ниппель 19, 10, то смазка поступает через смазочные каналы 18 в резьбовое отверстие 20 в канал 26 рукава 21. Диаметр канала 26 выбран так точно, чтобы по нему было возможно одновременное смазывание смазываемых областей поверхностей скольжения обеих центрирующих средств 14 и 15, и в частности, сферической наружной поверхности цапфы 15 и стенки отверстия 16 гильзы. Таким образом, получается замкнутая система смазки.

В предлагаемом варианте сдвоенного кардана цапфа 15 соединена с наружной вилкой 4 карданного шарнира 2 при помощи перемычки 17. Центрирующая гильза 14 установлена в выемке 27 соединительного фланца 5 с возможностью радиального перемещения при помощи направляющей шайбы 28. Диски 29 скольжения служат для направления направляющей шайбы 28. В направляющей шайбе 28 расположены один или несколько радиальных каналов 30, которые заходят в отверстие 16 центрирующей гильзы 14. Это позволяет одновременное снабжение области скольжения направляющей шайбы 28 и дисков 29 скольжения смазкой. В этом случае центрирующая цапфа 15 снабжена смазочным каналом 23, который расположен на оси 31 наружной вилки 5 карданного шарнира 2 и в который входит рукав 21. По отношению к крестовине 8 цапф или перемычке 17 рукав 21 расположен и выполнен согласно варианту по фиг.1-3. Оба сдвоенных кардана отличаются друг от друга только образом центрирования в области соединительного фланца 5.

Для ниппеля 19 имеются две возможности расположения (см. фиг.1 и 2).

Ниппель 19 для смазки расположен на втулке 10. В другом случае, ниппель 10 для смазки расположен в соответствии с вариантом по фиг.4 непосредственно против рукава 21 на крестовине 8 цапф. Это имеет то преимущество, что обычно предусмотренным для крестовин цапф расположением ниппеля для смазки можно воспользоваться для помещения рукава 21 просто путем удлинения необходимого для этого центрального отверстия.

Формула изобретения

1. СДВОЕННЫЙ КАРДАННЫЙ ШАРНИР, содержащий две наружные вилки и расположенное между ними центрирующее устройство с двумя внутренними вилками, каждая из которых соединена с соответствующей наружной вилкой посредством крестовины, а также систему смазки, при этом цапфы каждой крестовины установлены в проушинах соответствующих вилок посредством подшипников, центрирующее устройство выполнено с перемычками на концах проушин и с размещенными в центрирующей полости взаимообращенными торцевыми осевыми выступами, по меньшей мере один из которых выполнен в виде сферической цапфы, а система смазки включает осевые каналы и центральные отверстия в крестовинах, два соединительных элемента с осевыми каналами и осевые каналы в перемычках, при этом один конец каждого соединительного элемента расположен в центральном отверстии соответствующей крестовины, а другой конец - в соответствующем торцевом выступе, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения трудоемкости изготовления, другой торцевой выступ выполнен в виде гильзы со сферическим гнездом или отверстием, ответным сферической цапфе, и установлен с возможностью сопряжения с ним, а соединительный элемент выполнен в виде гибкого рукава, один конец которого, расположенный в центральном отверстии крестовины, смонтирован неподвижно, а другой конец, расположенный в осевом канале перемычки, смонтирован с возможностью перемещения вдоль канала.

2. Шарнир по п.1, отличающийся тем, что центральное отверстие крестовины выполнено резьбовым.

3. Шарнир по п.2, отличающийся тем, что концевой участок гибкого рукава выполнен в виде резьбового наконечника и сопряжен с центральным резьбовым отверстием крестовины.

4. Шарнир по п.2, отличающийся тем, что концевой участок гибкого рукава выполнен в виде цилиндрического наконечника и сопряжен с центральным резьбовым отверстием крестовины.

5. Шарнир по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что осевой канал перемычки выполнен с конусообразным основанием, обращенным к крестовине и выполненным диаметром, большим диаметра рукава.

6. Шарнир по пп.1 - 5, отличающийся тем, что гибкий рукав размещен в осевом канале перемычки с зазором относительно него для компенсации давления смазки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4