Упругий шарнир

 

Союз Советских

Социалистических

Республик 1,740986

r (6! ) Дополнительное к ввт. сеид-ву— (22) Заявлено 22.08.77 (2т) 251 747З/25-27 с присоединением заявки М— (23) Ириоритет—

Опубликовано 15.06.80. Бюллетень Рй 22 (512м <д.

F 16 С 11/12

Гасударственный камитет

СССР во делам изобретений и открытий (БЦ ЛК621.828. .2 (088.82

Дата опубликования описания 18.06.80 ! (72) Авторы изобретения с

H. B. добычин, А. П. Джаракян и Ю. A. Едигарян (71 ) 3ая ви тел ь (54) УПРУГИЙ HIA РНИР

Изобретение относится к области точ-. ного машиностроения, приборостроения и, в частности, предназначено для использова-, ния в узлах прецизионных угловых перемещений в ограниченных пределах (прибо.5 ры точной механики, металлорежущие стан- ки и др.).

Известен упругий ленточный шарнир, представляющий собой упругую ленту-пластину, жестко заделанную по обеим своим кониам на шарнирнсь-сопрягаемых зве ньях (1).

Этот шарнир в своем простейшем исполнении имеет невысокую точность направления из-за нестабильности положения оси вращения с изменением как угла поворота, так и характера приложенной нагрузки. Кроме того, ось вращения проходит через .тело ленты-пластины, преимущественно по ее средней части, что обусловливаетта ограниченность их конструктивных воэможностей в смысле применения упругих эле ментов в необходимом количестве и их рапионального расположения вне пентраль2 ной зоны, например по периферии сопрягаемых звеньев.

Известен также упругий шарнир, содержащий поворотные элементы с общей осью врата ения и соединяющие их упругие элементы, равномерно и жестко закрепленные на поворотных элементах и имеющие линии заделок с общим иентром пересечения, расположенным на оси вращения. Упругие элементы выполнены в виде отрезков тон» костенного конуса, закрепленных на поворотных элементах по их диаметрально противоположным образующим конических поверхнсстей (21.

Недостатком известного шарнира явлается невысокая точность ттаправления углового поворота, которая объясняетса тем, что в радиальном направлении упругие элементы имеют малую жесткость, вызывая изгиб упругих элементов и сдвиг поворотных звеньев. Увеличение количества упругих элементов может привести лишь к пропорпиональному уменьшению величин з 74098 этого сдвига, но не к полному его устранению.

Кроме того, выполнение упругих элементов в виде тонкостенных конусов и их крепление связано со значительными тех5 нологическими трудностями, вызванными необходимостью соблюдения точности угл конус ности.

11елью изобретения является повышение точности направления углового поворота и упрощение технологии изготовления упругого шарнира.

Бель достигается тем, что упругие элементы выполнены Ч-образной формы с ребрами, распопоженными на прямых сходящихся на оси вращения в центре пересечения линий заделок. Кроме того, упругие элементы имеют плоские поверхности для жесткого крепления на поворотных элементах. го

На фиг. l представлен упругий шарнир, общий вид на фиг. 2 — схема расположения ч крепления упругого элемента.

Упругий шарнир содержит упругие эле-. менты, каждый из которых выполнен в виде пластины l М -образной формы или в виде двугранного угла АСВО или ACBF EC.

Одной своей гранью упругий элемент жестко закреплен на поворотном элементе 2, а другой на поворотном элементе 3. При этом линии задепок АО, ВО и ребро двухгранного угла СО пересекаются в пентре

О, через который перпендикулярно к плоскости заделок АОВ проходит ось вращения О1О .

Основания 2 и 3 могут быть связаны с помощью четырех упругих элементов, расположенных по периферии узла в соответствующих углублениях. Йпя предохране ния от механических повреждений упругие элементы могут быть закрыты кожухом 4.

Линии заделок и прямые, на которых расположены ребра всех упругих элементов, должны сходиться в центре О, через кото. рый.перпендикулярно к плоскости заделок 45

РР проходит ось вращения О О2.

М(естко крепленые на поворотных элементах упругие элементы имеют плоские поверхности 5, Количество упругих направляющих эле ментов в одном шарнире определяется заданными нагрузками, а места их pacho

4 ложения конструктивными соображениями.

При этом радиус их расположения по п . риферии может варьироваться в широких пределах путем изменения угла наклона ребра СО (CE) относительно плоскости заделок А0В (фиг. 1).

Работа шарнира заключается в следующем. При повороте элемента 2 относительно элемента 3 от положении В к В ! (фиг. 2) двугранный угол упругого элемента 1 раскрывается (или,наоборот, при движении в обратном направлении). При этом, благодаря нерастяжимости пиний заделок АО (АЯ ), ВО (BF) и ребра СО (CE), при неподвижном элементе 3 точка В и вместе с нею все точки, пренадлежащие подвижному элементу 2, будут перемещать ся по дугам конпентрических окружностей с общим центром в точке О.

Формула изобретения

1. Упругий шарнир, содержащий поворотные элементы с общей осью вращения и соединяющие их упругие элементы, равномерно и жестко закрепленные на поворотных элементах и имеющие линии заде лок с общим центром пересечения, расположенным на оси вращения, о т л и— ч а ю m и и с я тем, что, с пелью повышения точности направления углового поворота и упрощения технологии изготовления, упругие элементы выполнены Ч -образной формы с ребрами, расположенными на прямых, сходящихся на оси вращения в иентре пересечения линий заделок.

2. Упругий шарнир по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что упругие элементы имеют плоские поверхности для жесткого крепления на поворотных элементах.

Источники информадии, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник конструктора оптикомеханическку приборов." Под ред.

N. Я. Кругера.J1., "Машиностроение", 1972, с. 201, 2, Авторское свидетельство СССР

% 490958, кп. 7 16 С 11/12, 1973 (прототип).

74 0986 /М

Составитель И. Антипова

Редактор О. Торгашева Техред H. Бабурка Корректор М. немчик

Заказ 3180/38 Тираж 1095 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фипиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4