ШАРНИР РАВНЫХ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ СТАРОВЕРОВА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2014 года по МПК F16D3/30 

Изобретение относится к шарнирам равных угловых скоростей (далее ШРУС) с продольно-подвижными обоймами.

Известны ШРУС с взаимно продольно-неподвижными (применяются в наружной части автомобильных подвесок - в ступице колеса) и с взаимно продольно-подвижными обоймами (применяются обычно во внутренней части автомобильных подвесок - на переднем мосту), см. например, пат. №2303719 или 2323374. Недостатком подвижных ШРУСов является то, что при работе с перекосом шарики контактируют с продольными пазами наружной обоймы с зазором, что вызывает повышенный износ ШРУСа. Обычно «внутренний» ШРУС служит в несколько раз меньше «наружного».

Задача и технический результат изобретения - увеличение в несколько раз ресурса ШРУСа с продольно-подвижными обоймами.

ВАРИАНТ 1. Для этого данный ШРУС состоит из наружной и внутренней обойм, шариков и сепаратора, причем вал внутренней обоймы продольно-подвижно крепится в ней на шлицах, шпонках, шариках или роликах (во всех альтернативных признаках достигается одинаковый технический результат - передача крутящего момента). То есть данный ШРУС представляет собой «наружный» ШРУС, вал во внутренней обойме которого подвижно закреплен на длинных шлицах.

Внутренняя обойма ШРУСов и так обычно крепится на шлицах, но это крепление является неподвижным, так как обойма обычно ограничена в перемещениях стопорными шайбами.

При передаче крутящего момента поверхности шлицов давят друг на друга, что вызывает появление продольного усилия и износа сопрягаемых поверхностей. Причем эти сила и износ тем больше, чем меньше радиус, на котором расположены шлицы.

ВАРИАНТ 2. Поэтому для того, чтобы увеличить этот радиус, в данном ШРУСе наружная обойма шарнира продольно-подвижно крепится в стакане, соединенном с рабочим валом. Это крепление может осуществляться посредством шлицов, шпонок, шариков или роликов.

То есть данный ШРУС представляет собой «наружный» ШРУС, наружная обойма которого подвижно закреплена в стакане на длинных шлицах.

Шпонки могут быть цилиндрическими, причем расположенными в обойме, имеющей по торцам ограничители ее перемещения, или в стакане во всю его длину.

Шарики могут иметь сепараторы, в частности, в виде вставок из антифрикционного материала, например фторопласта или бронзы. Причем шарики могут быть расположены только в обойме, которая должна иметь по торцам ограничители хода шариков (чтобы не вываливались).

Ролики также могут быть расположены только в обойме и также могут иметь сепараторы в виде вставок из антифрикционного материала, но могут иметь и «настоящие» сепараторы в виде пластины с прямоугольными отверстиями (в любом случае этих альтернативных признаков достигается одинаковый технический результат - исключение трения роликов между собой).

Причем ролики могут быть расположены в канавках стакана и обоймы как радиально, так и тангенциально. В первом случае будет меньше усилие и трение продольного перемещения, а во втором случае будет больше нагрузочная способность.

На фиг.1 показан в сечении шарнир сразу по обоим вариантам, где 1 - стакан, 2 - наружная обойма ШРУС, подвижно закрепленная в стакане на шлицах, 3 - шарики, 4 - внутренняя обойма ШРУС, в которой на шлицах подвижно закреплен вал 5, сепаратор не показан.

На фиг.2 показано соединение стакана 1 и обоймы 2 посредством шлицов, на фиг.3 - посредством цилиндрической шпонки 8 (также выглядит соединение посредством шариков), на фиг.4 - посредством радиально расположенных роликов 6 с сепаратором 7 в виде пластины с прямоугольными отверстиями.

Работает шарнир так: при вращении под любым допустимым углом шарики 3 передают вращающий момент от обоймы 2 на обойму 4. При продольном перемещении вала 5 или он сам перемещается по своим шлицам (вариант 1), или наружная обойма 2 перемещается в стакане 1 по шлицам. Возможно использование шпонок, шариков, роликов.

Изобретение относится к шарнирам равных угловых скоростей с продольно-подвижными обоймами. Шарнир состоит из наружной (2) и внутренней (4) обойм, шариков (3) и сепаратора, причем вал (5) внутренней (4) обоймы продольно-подвижно крепится в ней на шлицах, шпонках, шариках или роликах. По второму варианту в шарнире наружная (2) обойма продольно- подвижно крепится в стакане (1), соединенном с рабочим валом. Крепление может осуществляться посредством шлицов, шпонок, шариков или роликов. Шпонки могут быть цилиндрическими, а шарики могут иметь сепараторы, в частности, в виде вставок из антифрикционного материала, например фторопласта или бронзы. Ролики также могут иметь сепараторы в виде вставок из антифрикционного материала или сепараторы в виде пластины с прямоугольными отверстиями. Технический результат: увеличение в несколько раз ресурса шарнира равных угловых скоростей с продольно- подвижными обоймами. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Шарнир равных угловых скоростей, содержащий наружную и внутреннюю обоймы, шарики и сепаратор, отличающийся тем, что вал внутренней обоймы продольно-подвижно крепится в ней на шлицах, или шпонках, или шариках, или роликах.

2. Шарнир равных угловых скоростей, содержащий наружную и внутреннюю обоймы, шарики и сепаратор, отличающийся тем, что наружная обойма продольно-подвижно крепится в стакане, соединенном с рабочим валом.

3. Шарнир по п.2, отличающийся тем, что крепление осуществляется посредством шлицов.

4. Шарнир по п.2, отличающийся тем, что крепление осуществляется посредством шпонок, в частности цилиндрических.

5. Шарнир по п.4, отличающийся тем, что шпонки расположены в обойме, имеющей по торцам ограничители ее перемещения, или в стакане во всю его длину.

6. Шарнир по п.2, отличающийся тем, что крепление осуществляется посредством шариков, расположенных в обойме, которая имеет по торцам ограничители хода шариков, а шарики имеют сепараторы, в частности, в виде вставок из антифрикционного материала, например фторопласта или бронзы.

7. Шарнир по п.2, отличающийся тем, что крепление осуществляется посредством роликов, расположенных в обойме, которая имеет по торцам ограничители хода роликов, имеет сепараторы в виде вставок из антифрикционного материала или имеет сепараторы в виде пластины с прямоугольными отверстиями.