КАРДАННЫЙ ШАРНИР Российский патент 2003 года по МПК F16D3/26 F16D3/41 F16C11/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к карданным шарнирам трансмиссий сельскохозяйственной техники.

Известен карданный шарнир, содержащий крестовину, игольчатые подшипники и две вилки, причем проушины вилок выполнены разборными, а их полости в сечении плоскостью, перпендикулярной оси проушин, имеют форму выпуклого правильного многоугольника с четным числом сторон, упомянутые проушины расположены так, что их съемная часть имеет на две грани меньше, чем оставшаяся, наружная поверхность стакана подшипника сопряжена с полостями проушин [1].

Основными недостатками карданного шарнира [1] являются сравнительно большая масса высококачественного металла крестовины, примыкающего к контакту элементов сопряжений шип крестовины - игольчатый подшипник и недостаточная ремонтопригодность упомянутых сопряжений, связанная с неполным использованием рабочей поверхности шипов крестовины.

Конструкция карданного шарнира [2] содержит игольчатый подшипник качения с наружной и внутренней обоймами, крестовину с коническими шипами и вилки. Наружная обойма подшипника выполнена в виде массивного стакана, а внутренняя обойма - в виде втулки с цилиндрической наружной поверхностью, образующей беговую дорожку подшипника, и с коническим отверстием, поверхностью которого она сопряжена с шипом по неподвижной посадке.

Карданный шарнир [3] содержит две вилки, игольчатые подшипники и крестовину, на шипы которой напрессованы втулки из материала с высокой твердостью поверхности.

Существенным недостатком карданных шарниров [2] и [3] является недостаточная ремонтопригодность сопряжений шип крестовины - игольчатый подшипник, связанная с неполным использованием рабочей поверхности втулки шипа (внутренней обоймы подшипника).

Известно техническое решение по конструкции подшипниковой опоры, монтируемой на граненом валу, имеющей внешнюю и внутреннюю коаксиальные обоймы с вращением относительно внешней обоймы [4]. Внутренняя обойма выполнена с центральным отверстием, имеющим множество внутренних углов, которые приспособлены для установки подшипника на граненый вал. Центральное отверстие предназначено для установки предпочтительно на шестигранных и квадратных валах. Центральное отверстие имеет, по крайней мере, одну периферическую (концентрическую) канавку в отверстии внутренней обоймы и упругое кольцо, установленное в канавке. Канавки выполнены на такой глубине, что упругие кольца выступают во внутренних углах отверстия, в результате чего упругий материал колец в обойме опоры, установленной на граненый вал, вступает в контакт с валом и предотвращает относительное перемещение подшипника и вала.

Существенным недостатком подшипниковой опоры [4] является невозможность повышения долговечности путем замены изношенной рабочей поверхности внутренней обоймы на неизношенную вследствие кинематических особенностей работы опоры.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению по совокупности технических признаков является карданный шарнир [3].

Задача изобретения - повышение долговечности и ремонтопригодности карданных шарниров.

Решение указанной задачи достигается тем, что отверстие втулки и наружная поверхность шипа в поперечном сечении их имеют форму выпуклого правильного многоугольника.

На фиг. 1 показана конструкция сопряжения шип крестовины - игольчатый подшипник заявляемого карданного шарнира. На фиг.2 - сечение А-А сопряжения в поперечной плоскости, на котором показано положение элементов сопряжения.

Шип 1 крестовины 2 сопряжен с отверстием втулки 3, при этом внутренняя дорожка качения игольчатого подшипника 4 образована наружной поверхностью втулки 3.

Наличие поверхности сопряжения шипа и втулки, выполненной в поперечном сечении в форме выпуклого правильного многоугольника, дает возможность более полно использовать рабочую поверхность втулки путем установки ее на шипе с проворотом на угол, достаточный для замены изношенной рабочей поверхности втулки на неизношенную.

Таким образом, заявляемая конструкция карданного шарнира обладает повышенной ремонтопригодностью и увеличенной долговечностью.

Источники литературы:
1. Патент 2075878 Российской Федерации, F 16 D 3/26. Карданный шарнир / Сигаев А. М. , Пастухов А. Г. - 93035709/28; Заявлено 07.07.93; Приоритет 07.07.93; Опубл. 20.03.97, Бюл. 8.

2. А. С. СССР 277464, F 16 D 3/33. Карданный шарнир / В.М. Щебров. - 1262314/25-27; Заявлено 22.07.68; Опубл. 22.07.70, Бюл. 24.

3. Какуевийкий В.А., Силкин А.С. Пути повышения долговечности карданных сочленений транспортных машин // Вестник машиностроения. -1969. - 3. - С.25. ..28. (Рис.2 с.26).

4. US 5482383, F 16 С 33/58, 09.01.1996 г.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к трансмиссиям сельскохозяйственной техники. Карданный шарнир содержит две вилки, игольчатые подшипники и крестовину, на шипы которой напрессованы втулки из материала с высокой твердостью поверхности. Отверстие втулки и наружная поверхность шипа в поперечном сечении имеют форму выпуклого правильного многоугольника. Технический результат - повышение долговечности и ремонтопригодности карданных шарниров. 2 ил.

Карданный шарнир, содержащий две вилки, игольчатые подшипники и крестовину, на шипы которой напрессованы втулки из материала с высокой твердостью поверхности, отличающийся тем, что отверстие втулки и наружная поверхность шипа в поперечном сечении их имеют форму выпуклого правильного многоугольника.