КАРДАННЫЙ ШАРНИР Российский патент 1995 года по МПК F16D3/32 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в карданных передачах транспортных средств.

Известен карданный шарнир, содержащий вилки, в проушинах которых закреплены стаканы, крестовину с шипами, подшипники скольжения в виде втулок, смонтированных на шипах и установленных в стаканах, при этом на каждом шипе крестовины установлена обойма с уплотнительным элементом, размещенная между крестовиной и торцовой поверхностью одного из стаканов [1]
Известен также карданный шарнир, содержащий вилки, в проушинах которых закреплены стаканы, крестовину с шипами, на каждом из которых выполнены лыски, расположенные в продольной плоскости крестовины, подшипники скольжения в виде втулок, выполненных из прессованного спеченного металлического порошка, на внутренней поверхности которых выполнен выступы, опирающиеся на лыски шипов [2]
В процессе работы такого карданного шарнира шип крестовины не изнашивается, а подвергаются износу только втулка и стакан. При износе они заменяются.

Однако при работе такого карданного шарнира происходит неравномерный износ трущихся поверхностей. Износ происходит в зоне действия силы передаваемого шарниром крутящего момента, приложенной к шипу крестовины. При этом величина зоны действия силы зависит от угла качания шарнира.

Цель предлагаемого изобретения повышение срока службы шарнира за счет равномерного износа трущихся поверхностей.

Цель достигается тем, что в карданном шарнире, имеющем крестовину с шипами, подшипники скольжения в виде втулок, смонтированных на шипах, между торцами шипов крестовины и стаканами установлены шайбы с упругими торцовыми выступами и диаметральными выступами. При этом на торцах подшипников скольжения имеются пазы под диаметральные выступы шайб, а на торцах шипов имеются зубья, контактирующие с упругими торцовыми выступами шайб с возможностью зацепления с ними только в одном из направлений поворота шипа относительно соответствующего ему стакана.

На фиг. 1 показан карданный шарнир с шипом крестовины; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1.

Карданный шарнир содержит крестовину 1, на шипах 2 которой смонтированы подшипники скольжения, выполненные в виде втулок 3, имеющих на торце пазы 4, в которые входит своими диаметральными выступами 5 шайба 6. Упругие торцовые выступы 7 шайбы 6 зацепляются с зубьями 8, расположенными на торце шипа 2 крестовины 1. На каждом шипе установлена обойма 9 с уплотнительным элементом 10, выполненным в виде упругого кольца, надетого на шип 2 крестовины 1. Между торцовой поверхностью стакана 11 и уплотнительным элементом 10 внутри обоймы 9 расположено антифрикционное кольцо 12.

Карданный шарнир работает следующим образом.

При вращении карданной передачи шарнир работает с определенной амплитудой качания. При этом шип 2 крестовины 1 проворачивается относительно втулки 3 и стакана 11 на определенный угол сначала в одну сторону, а потом в обратную. Шайба 6, установленная между стаканом 11 и торцом шипа 2 крестовины 1, упругими торцовыми выступами 7 зацепляется с зубьями 8, расположенными на торце шипа 2 крестовины 1. При повороте шипа 2 в одну сторону торцовые упругие выступы 7 шайбы 6 не зацепляются с зубьями 8 на торце шипа 2, а при повороте шипа 2 в обратную сторону торцовые упругие выступы 7 шайбы 6 входят в зацепление с зубьями 8 на торце шипа 2 и шайба 6 проворачивается вместе с шипом 2 крестовины 1. С помощью диаметральных выступов 5 шайбы 6, входящих в пазы 4 на торце втулки 3, вращение шайбы 6 передается втулке 3. В результате втулка 3 совершает поворот в определенном направлении относительно шипа 2 крестовины 1 стакана 11, при этом рабочая поверхность втулки в зоне действия силы передаваемого шарниром крутящего момента постоянно меняется, чем достигается равномерный износ трущейся поверхности втулки 3.

Сущность изобретения: карданный шарнир содержит крестовину, с установленными на ее шипах подшипниками скольжения. Каждый подшипник скольжения выполнен в виде установленной в стакане втулки, имеющей на торце пазы, и смонтированной на соответствующем шипе крестовины, а также обоймы с уплотнительным элементом, размещенной между крестовиной и торцовой поверхностью стакана. Каждый подшипник скольжения дополнительно снабжен установленной между торцом шипа и стаканом шайбой с диаметральными и упругими торцовыми выступами. Диаметральные выступы шайбы размещены в пазах втулки. На торце шипов крестовины выполнены зубья, контактирующие с упругими торцовыми выступами соответствующих шайб с возможностью зацепления с ними только в одном из направлений поворота шипов относительно размещенных на них стаканов. Такая конструкция шарнира обеспечивает повышение срока его службы за счет равномерного износа трущихся поверхностей. 3 ил.

КАРДАННЫЙ ШАРНИР, содержащий крестовину с шипами, подшипники скольжения в виде втулок, смонтированных на шипах и установленных в стаканах, при этом на каждом шипе крестовины установлена обойма с уплотнительным элементом, размещенная между крестовиной и торцевой поверхностью одного из стаканов, отличающийся тем, что он снабжен шайбами с упругими торцевыми выступами и диаметральными выступами, установленными между торцами шипов и стаканами, причем на торцах втулок имеются пазы под диаметральные выступы шайб, а на торцах шипов имеются зубья, контактирующие с упругими торцевыми выступами шайб с возможностью зацепления с ними только в одном из направлений поворота шипа относительно соответствующего ему стакана.