Карданный шарнир

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

АНИ

< >90359

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.06.80 (21) 2934527/25-27 (51) М. К . с присоединением заявки №вЂ”

F 16 С 11II06

Гееударстееннмй кемятет (23) Приоритет—

СССР

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 17.02.82 (53) УДК 621.825..6 (088.8) по делам нзебретеннй н аткрмтий (72) Авторы изобретения

П. А. Удовидчик, 1О. В. Скорынин, Н. Т. Ми

Институт проблем надежности и долго (71) Заявитель (54) КАРДАННЫЙ ШАРНИР

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано, преимущественно в трансмиссиях транспортных средств.

Известна конструкция карданного шарнира, обладающего значительной нагрузочной способностью при передаче крутящего момента в прямом направлении, благодаря исключению перекосов шипов крестовины относительно подшипников, обусловленных наличием радиального зазора в подшипниках (1).

Однако при передаче крутящего момента в обратном направлении. в известном карданном шарнире возникают значительные перекосы, определяемые как радиальными зазорами в подшипниках, так и смещением отверстий в выступах вилок. Это значительно снижает нагрузочную способность и долговечность карда нного шарнира при передаче крутящего момента, направленного в сторону, противоположную смещению осей отверстий под подшипники в выступах ведущей вилки, т. е. основным недостатком известного карданного шарнира является недостаточная нагрузочная способность при реверсивном вращении.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности при реверсивном вращении.

Поставленная цель достигается тем, что в карданном шарнире, содержащем крестовину и вилки, соединенные с пальцами крестовины через подшипники качения, с обоймами в виде стаканов и телами качения— роликами, каждый ролик выполнен в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием в сторону днища соответствующего стакана.

Конусность роликов определяется по формуле

2Р н -2В где у — радиальный зазор в сопряжении карданный подшипник — шип крестовины; высота крестовины; длина ролика.

Такое выполнение карданного шарнира обеспечивает при его нагружении крутящим моментом разных знаков получение линейного контакта роликов подшипника с рабочей поверхностью шипов крестовины, и, следовательно, равномерное распре903598

3 деление нагрузки по длине ролика, независимо от направления нагрузочного крутящего момента. Благодаря этому сохраняется высокая нагрузочная способность и срок службы карданного шарнира при реверсивном вращении.

На фиг. 1 показано устройство карданного шарнира; на фиг. 2 — схема сопряжения карданный подшипник — шип крестовины карданного шарнира.

Карданный шарнир содержит вилки 1 и 2 (фиг. 1), в отверстиях выступов которых установлены карданные подшипники 3, включающие наружное кольцо, выполненное в виде стакана 4 с донышком 5, и ряд роликов 5 с конусностью К. Шипы 7 крестовины 8 установлены в карданных подшипниках

3 вилок 1 и 2. Цилиндрические поверхности шипов 7 крестовины 8 служат внутренними кольцами карданных подшипников 3. Между рабочими поверхностями 7 и рядами роликов 6 карданных подшипников 3 имеется радиальный зазор Р, зависящий от действительных размеров шипов 7 крестовины 8, стаканов 4 и роликов 6 карданных подшипников 3.

При нагружении карданного шарнира крутящим моментом, благодаря наличию радиального зазора Р между поверхностью и шипов 7 крестовины 8 и слоем роликов 6, крестовина 8 поворачивается на угол (фиг. 2 положение Б) относительно стаканов 4 карданных подшипников 3. При этом, благодаря конусности К роииков 6 карданных зо благодаря конусности К роликов 6 карданных подшипников 3, обеспечивается линейный контакт между поверхностью шипа 7 крестовины и роликами 6 карданных подшипников 3. Благодаря этому, исключается возникновение перекосов в сопряжении кар- зз данный подшипник — шип крестовины, независимо от направления приложенного кру тящего момента.

Этим обеспечивается сохранение высокой нагрузочной способности и срока служ-40 бы карданного шарнира при реверсивном вращении. Следовательно, карданный шарнир может работать в реверсивных карданных передачах, при этом высокая нагрузочная способность и долговечность не зави- 4 сит от направления передаваемого крутящего момента. Кроме того, конусность ролика предотвращает внедрение конца ролика в донышко карданного шарнира.

Величина конусности роликов может быть определена по формуле

2Р

Н-2f. — величина конусности роликов;

-диаметры концов роликов; — длина роликов; — высота крестовины; — радиальный зазор. где

D,с1

Н ,Р

Формула изобретения

1. Карданный шарнир, содержащий крестовину и вилки, соединенные с пальцами крестовины через подшипники качения с обоймами в виде стаканов и телами качения — роликами, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности при реверсивном вращении, каждый ролик выполнен в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием в сторону днища соответствующего стакана.

2. Шарнир по п. 1, отличающийся тем, что конусность роликов определяется по формуле.

2Р

К= — ——

Н-2 где Р— радиальный зазор карданного подшипника;

Н вЂ” высота крестовины; длина ролика, Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 661 169, кл. F 1 6 С 1 1/06, 1976 (прототип).

Для автомобильных карданных шарниров с диаметром шипов 22 — 45 мм и средним радиальным зазором Я, равным 0,05 мм, конусность роликов может быть принята равной К = 0,0012. При этом разность большего и меньшего размеров роликов составляет 20 — 25 мкм.

Применение предлагаемого карданного шарнира обеспечивает снижение количества запасных частей и уменьшение простоев автомобилей в ремонте, связанных с заменой карданных шарниров.

903598

Редактор Н. Егорова

Заказ 71/17

Составитель Г. Кондратьева

Техред А. Бойкас Корректор А. Дзятко

Тираж 797 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4