СДВОЕННЫЙ КАРДАННЫЙ ШАРНИР Российский патент 1994 года по МПК F16D3/30 

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.

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.

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.