ШАРНИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 2005 года по МПК F16C11/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к цилиндрическим кинематическим парам с реверсивным вращательным движением, и может использоваться в манипуляторном технологическом оборудовании.

Известно шарнирное соединение с двумя втулками, установленными с возможностью поворота как относительно охватываемой проушины, так и относительно соединительного пальца, и устройством принудительной фиксации каждой из них относительно охватываемой проушины, при одном направлении поворота охватывающей проушины и относительно соединительного пальца при обратном направлении поворота, кроме того, на обоих торцах каждой из указанных втулок выполнены храповые зубья, направления которых на торцах различны, на обеих торцах охватываемой проушины выполнены храповые зубья, форма которых ответна форме зубьев на внешних торцах втулок, а между втулками установлены два разжимаемых пружиной кольца, каждое из которых выполнено с храповыми зубьями на внешнем торце, форма которых ответна форме зубьев на внутреннем торце соответствующей втулки, и со шлицами, установленными с возможностью взаимодействия со шлицами соединительного пальца (SU Авторское свидетельство №1170204 А, кл. F 16 С 11/06, 30.07.85, Бюл. №28).

Недостатком данного шарнирного соединения является наличие двух конструктивных зазоров и двух зон трения, в результате чего при действии динамических нагрузок снижается износостойкость узла трения.

Изобретение решает задачу повышения надежности и долговечности шарнирного соединения за счет устранения одной зоны трения при одновременном исключении реверсивности трения.

Для этого в шарнирном соединении, содержащем охватывающую проушину, охватываемую проушину, соединительный палец, гильзу охватываемой проушины, втулку охватываемой проушины и механизм принудительной фиксации, согласно изобретению, дополнительно установлены две втулки в щеках охватывающей проушины, а механизм принудительной фиксации представляет собой канавки в виде храповых зубьев, располагающиеся на внутренних торцах втулок охватывающей проушины и на торцах втулки охватываемой проушины, и блоки пружинных полуколец, закрепленные на соединительном пальце и выполненные с возможностью взаимодействия с упомянутыми канавками.

На фигуре 1 изображено шарнирное соединение в разрезе, на фигуре 2 - пружинные полукольца 7.

Шарнирное соединение содержит соединительный палец 1, охватывающую проушину 2, охватываемую проушину 3, гильзу 4 охватываемой проушины, втулку 5 охватываемой проушины, втулки 6 охватывающей проушины, пружинные полукольца 7, канавки в виде храповых зубьев 8, фиксирующие крышки 9.

Втулки охватывающей проушины 6 и втулка охватываемой проушины 5 установлены с возможностью поворота относительно соединительного пальца 1, причем две втулки 6 установлены в щеках охватывающей проушины 2 и имеют устройство принудительной фиксации относительно соединительного пальца 1 при одном направлении поворота охватывающей проушины 2 относительно охватываемой проушины 3, и одна втулка 5 установлена в гильзе 4 охватываемой проушины 3, имеющая устройство принудительной фиксации относительно соединительного пальца 1 при обратном направлении поворота. Кроме того, на части внутренних цилиндрических поверхностей со стороны внутренних торцов втулок 6, установленных в щеках охватывающей проушины 2 и на части внутренних цилиндрических поверхностей, на торцах втулки 5, установленной в гильзе 4 охватываемой проушины, выполнены канавки в виде храповых зубьев 8, направления которых у втулок 6 охватывающей проушины и втулки 5 охватываемой проушины различны, а на соединительном пальце 1 закреплены пружинные полукольца 7, имеющие свободные концы, профиль которых ответен профилю канавок в виде храповых зубьев 8, пружинные полукольца 7 и канавки в виде храповых зубьев 8 выполнены с возможностью их взаимодействия.

Предложенное шарнирное соединение работает следующим образом. При повороте охватываемой проушины 3 в одном направлении поворачивающаяся вместе с ней втулка 5 с канавками в виде храповых зубьев 8 входит в зацепление с пружинными полукольцами 7, жестко закрепленными на соединительном пальце 1, и соединительный палец 1 оказывается зафиксированным относительно охватываемой проушины 3 и поворачивается вместе с ней. При этом, из-за разного направления образующих канавок в виде храповых зубьев 8 на втулках 6 охватывающей проушины и пружинных полуколец 7, канавки в виде храповых зубьев 8, выполненные на втулках 6, и пружинные полукольца 7 проскальзывают друг относительно друга и процесс трения происходит между соединительным пальцем 1 и втулками 6 охватывающей проушины. При повороте охватываемой проушины 3 в обратном направлении канавки в виде храповых зубьев 8, выполненные на втулке охватываемой проушины 5, и пружинные полукольца 7 выходят из зацепления и одновременно входят в зацепление канавки в виде храповых зубьев 8 и пружинные полукольца 7 втулок 6 охватывающей проушины, в результате чего соединительный палец 1 оказывается зафиксированным относительно щек охватывающей проушины 2. При этом канавки в виде храповых зубьев 8 на втулке 5 охватываемой проушины и пружинные полукольца 7 проскальзывают друг относительно друга и процесс трения происходит между соединительным пальцем 1 и втулкой 5.

Таким образом, за счет введения в конструкцию втулок 6 охватывающей проушины ликвидируется одна зона трения (один радиальный зазор), а за счет разнонаправленных образующих канавок в виде храповых зубьев 8 и свободных концов пружинных полуколец 7 на втулке 5 охватываемой проушины и втулках 6 охватывающей проушины процесс трения будет происходить поочередно между соединительным пальцем 1 и втулкой 5 охватываемой проушины и между соединительным пальцем 1 и втулками 6 охватывающей проушины, причем соединительный палец 1 все время будет вращаться в одну сторону.

В предложенном шарнирном соединении, за счет введения дополнительных антифрикционных втулок и упрощения конструкции механизма принудительной фиксации, упраздняется одна зона трения (один радиальный зазор), в результате чего снижается степень влияния динамических нагрузок и повышается надежность и долговечность узла трения.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к цилиндрическим кинематическим парам с реверсивным вращательным движением, и может использоваться в манипуляторном технологическом оборудовании. Устройство содержит охватывающую проушину, охватываемую проушину, соединительный палец, гильзу охватываемой проушины, две втулки в щеках охватывающей проушины, втулку охватываемой проушины и механизм принудительной фиксации, состоящий из канавок в виде храповых зубьев и блоков пружинных полуколец с возможностью их взаимодействия, причем профили канавок в виде храповых зубьев на втулках, установленных в щеках охватывающей проушины, и втулке охватываемой проушины и свободных концов соответствующих им пружинных полуколец различны по направлению. Технический результат – повышение надежности и долговечности шарнирного соединения за счет устранения одной зоны трения при одновременном исключении реверсивности трения. 2 ил.

Шарнирное соединение, содержащее охватывающую проушину, охватываемую проушину, соединительный палец, гильзу охватываемой проушины, втулку охватываемой проушины и механизм принудительной фиксации, отличающееся тем, что дополнительно содержит две втулки, установленные в щеках охватывающей проушины, а механизм принудительной фиксации представляет собой канавки в виде храповых зубьев, располагающиеся на внутренних торцах втулок охватывающей проушины и на торцах втулки охватываемой проушины, и блоки пружинных полуколец, закрепленные на соединительном пальце и выполненные с возможностью взаимодействия с упомянутыми канавками.