Универсальный шарнир

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ () 734447

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 03.01.77 (21) 2459132/25 27 (51) М. Кл.

F 163 3/24 с присоединением заявки.% тЪсударстненньа квинтет (23) Приоритет (53) УД 621.828. .2(088.8) на делам изобретений н вткрытнй

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень .%18 Дата опубликования описания 16 р5 8р (72) Авторы изобретения

A. С. Дмитриев, М. М. Андронов и В. A. Кондрахов (71) Заявитель (54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР

Изобретение относится к машиностроению, в частности к карданным передачам, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где требуется обеспечить соединение валов тяжело нагруженных машин и механизмов, пере5 дающих крутящий момент в условиях изменяющихся углов перекоса осей.

Известен универсальный шарнир многорядной конструкции, содержащий соедито ненные с сопряженными валами охватываемый и охватывающий элементы и установленные между ними с интервалом по окружности поворотные вкладыши, выполненные с радиальными гнездами и т5 связанные с одним из упомянутых элементов посредством шипов, закрепленных на этом элементе, и роликоподшипников, а с другим элементом — с помощью шариков, размещенных в кольцевых канавках, выполненных на сопряженных поверхностях вкладыша и данного элемента.

Шарики подпружинены с обеих сторон ,каждой кольцевой канавки и закрыты упо2 рами. Каждый поворотный вкладыш выполнен с тангенциальной упорной поверхностью, взаимодействующей с ответной поверхностью одного из элементов. Шар-. нир позволяет в широких пределах варьировать количеством рабочих тел, одновременно участвующих в передаче нагрузок, благодаря чему уровень действующих в шарнире напряжений не превышает заданных величин fl) .

Недостатком данного шарнира являет ся то, что центр тяжести роликоподшипника и суммарный центр шариков каждого вкладьпка расположены на различном расстоянии от центра шарнира, и поэтому при передаче крутящегося момента возникает перекос вкладыша относительно шипа, который вызывает неравномерное распределение нагрузки по длине роликов и значительные радиальные усилия на упорной поверхности вкладыша. Неравномерное распределение нагрузок по длине роликов повышает удельные контактные давления на концах роликов, 734447 а радиальные усилия приводят к ускорению износа трущихся поверхностей сопряженных деталей. Отмеченные недостатки снижают надежность и долговечность шарнира. 5

Uem изобретения — повышение надежности и,долговечности шарнира.

Это достигается тем, что один из элементов (охватывающий или охватываемый) предлагаемого шарнира выпол- 10 нен с продольными прямоугольными пазами, в которых установлены поворотные вкладыши, а кольцевые канавки расположены на боковых поверхностях вкладышей и пазов, при этом суммарный центр15 тяжести шариков, лежащих с каждой стороны вкладыша, и центр тяжести роликоподшипника расположены на прямой, перпендикулярной к оси шила.

На фиг. 1 изображен универсальный р0 шарнир, поперечный разрез; на фиг. 2— вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3— сечение Б-Б на фиг. 1. Универсальный шарнир содержит головку 1, соединенную с валом 2, поворотные вкладыши 3 и 25 обойму 4, снабженную отверстиями с резьбой 5 для соединения с другим валом.

На головке шаровой формы выполнены равномерно расположенные по окружности 50 прямые продольные лазы 6. На боковых поверхностях 7 пазов выполнены полуцилиндрические канавки 8. Для удобства изготовления канавки могут быть выполнены на отдельных щеках с последующим З5 жестким закреплением их в пазах головки. Полуцилиндрические канавки выпол.нены вдоль пазов по дуге окружности.

Таких эквидистантно расположенных канавок на каждой поверхности может быть 40 несколько. Головка может быть изготовлена заодно с валом, жестко крепиться к нему или соединяться посредством шлицев. .В пазах установлены смонтированные 45 на шипах 9 обоймы через ролики 10 поворотные вкладыши, на боковых поверхностях крторых также выполнены продольные полуцилиндрические канавки

1l, образующие с такими же канавками 50 в пазах головки цилиндрические каналы ,для шариков 12. Число поворотных вкладышей соответствует количеству пазов головки..(аждый поворотный вкладыш имеет наружную поверхность 13 и цент- 55 ральную радиальную расточку (гнездо), стенки которой служат наружным кольцом (стаканом) роликоподшипника. Форма и количество полуцилиндрических канавок вкладыша соответствует ответным канавкам пазов головки. Кольцевые канавки головки и вкладышей образуют беговые дорожки, в которые уложены шарики, подпружиненные с обеих сторон дорожки пружинами 14 и закрытые упорами 15.. Упоры жестко закреплены на головке.

Обойма имеет цилиндрическую форму с радиальными расточками, в которых установлены и закреплены шипы. Количество шипов соответствует числу поворотных вкладышей. Между шипами и стенками гнезд вкладышей установлены ролики, торцы которых с одной стороны упираются в шайбу 16, а с другой — в упорный поясок вкладыша. Для удобства монтажа в шарнире предусмотрены разрезные кольца 17, фиксирующие поворотные вкладыши на шипах обоймы.

Внутренняя полость обоймы заполняется смазкой, для предупреждения утечки которой обойма с одной стороны закрыта глухой крышкой 18, а с другой— крышкой 19 и эластичным кожухом 20.

Стенки внутреннего конического отверстия крышки 19 ограничивают угол поворота вала 2 в рабочем состоянии. Другим примером конкретного исполнения может служить конструкция шарнира, у которого головка выполнена с шипами, а обойма— с пазами.

Приведенная конструкция шарнира обеспечивает равномерное распределение нагрузки по длине роликов и исключает радиальное давление на опорную поверхность вкладыша, в результате чего резко снижаются контактные напряжения в роликах и сопряженных с ними деталях и износ деталей от действия радиальных сил, что значительно повышает надежность и долговечность шарнира.

Формула изобретения

Универсальный шарнир, содержащий охватываемый и охватывающий элементы и установленные между ними с интервалом по окружности поворотные вкладыши, выполненные с радиальными гнездами и связанные с одним из упомянутых элементов посредством шипов, закрепленных на этом элементе, и роликоподшипников, а с другим элементом — с помощью шариков, размещенных в кольцевых канавках, выполненных на сопряженных поверх7 34447 ностях вкладыша и данного элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, один из элементов выполнен с продольными прямоугольными пазами, в которых установлены поворотные вкладыши, а кольцевые канавки расположены на боковых поверхностях вкладышей и пазов, при этом суммарный центр тяжес6 ти шариков, лежащих с каждой стороны ,вкладыша, и центр тяжести роликоподшипниха расположены на прямой, перпендикулярной к оси шипа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И. 551454, кл. F 16 Э 3/24, 1975.

734447 дЫ4

Ц /б

Составитель Г. Абрамова

Редактор Г. Нечаева Техред М. Петко Корректор M. Бигула

Заказ 2054/43 Тираж 1095 Подписное

UHHHHH 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