СОЕДИНЕНИЕ КАЧАЮЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 2025 года по МПК F16C11/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к цилиндрическим кинематическим парам с реверсивным вращательным движением, без ограничения угла поворота.

Известно шарнирное соединение, содержащее охватывающую проушину с двумя щеками, охватываемую проушину, соединительный палец, две втулки и два кольца с храповыми зубьями, разжимаемыми пружиной (SU Авторское свидетельство №1170204, кл. МПК F16C 11/06, бюл. №28 от 30.07.85). Недостатком такой конструкции являются невозможность автоматической компенсации износовых зазоров, невозможность автоматической регулировки посадки пар трения, а также пониженная кинематическая точность соединения за счет того, что зона трения ответна только охватываемой проушине и не распространяется на щеки охватывающей проушины.

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение автоматической компенсации износовых зазоров, автоматической регулировки посадки пар трения при одновременном исключении реверса при трении и повышение кинематической точности соединения качающихся деталей, что в совокупности приводит к увеличению надежности, долговечности и, как следствие, рабочего ресурса соединения качающихся деталей. Указанный технический результат достигается за счет того, что в конструкции предусмотрена распорная втулка, зафиксированная относительно серьги, две антифрикционные втулки выполнены с конусообразными внутренними поверхностями и цилиндрическими наружными, причем помещены они в боковые проушины, вал выполнен составным в виде двух полуосей, одна из которых имеет внутреннее квадратное глухое отверстие и шестигранную наружную поверхность, ответную внутренней поверхности распорной втулки, и коническую концевую поверхность, ответную внутренней конической поверхности антифрикционной втулки, а вторая полуось имеет наружное квадратное сечение, ответное глухому отверстию сопрягаемой полуоси, и коническую концевую поверхность, ответную внутренней конической поверхности соответствующей антифрикционной втулки, внутренние торцевые поверхности антифрикционных втулок взаимодействуют с храповым механизмом принудительной фиксации относительно серьги, а наружные цилиндрические поверхности втулок взаимодействуют с храповым механизмом принудительной фиксации относительно боковых проушин, причем этот механизм обеспечивает возможность перемещения в радиальном направлении конусных антифрикционных втулок.

На фиг. 1 представлено соединение качающихся деталей в разрезе в осевой плоскости, на фиг. 2 - левая полуось вала (2) и ее вид А, на фиг. 3 - правая полуось вала (3) и ее разрез Б, на фиг. 4 - распорная втулка (6), на фиг. 5 - пружинные односторонне направленные фиксаторы-блокировщики (9).

Соединение качающихся деталей содержит две охватывающие боковые проушины 1, вал, состоящий из левой полуоси 2 и правой полуоси 3, две антифрикционных втулки 4 с цилиндрической наружной и конической внутренней поверхностями, серьгу (охватываемую проушину) 5, в которую помещена распорная втулка 6, имеющая наружную и внутреннюю шестигранные поверхности, внутренние храповые механизмы блокировки вращения антифрикционных втулок 4 относительно серьги 5, состоящие из храповых колец 7, взаимодействующих с храповыми секторами 8 на торцевых поверхностях антифрикционных втулок 4, наружных храповых механизмов блокировки вращения антифрикционных втулок 4 относительно охватывающих боковых проушин 1, состоящих из пружинных односторонне направленных фиксаторов-блокировщиков 9 и храповых секторов 10 на части наружных цилиндрических поверхностях антифрикционных втулок 4, причем храповые зубья во внутренних и наружных механизмах блокировки имеют разное направление, поджимных компенсирующих пружин 11, боковых крышек 12, зафиксированных винтами 13.

Монтаж соединения качающихся деталей осуществляется следующим образом. Антифрикционные втулки 4 помещаются в охватывающие боковые проушины 1, распорная втулка 6, имеющая внутреннюю и наружную шестигранные поверхности (фиг. 4), помещается в серьгу 5, между распорной втулкой 6 и антифрикционными втулками 4 помещаются храповые кольца 7 с возможностью осевого перемещения по поверхности вала, входящее в зацепление с храповыми секторами 8 на торцевых сторонах антифрикционных втулок 4, причем центрирование храповых колец 7 относительно оси соединения качающихся деталей осуществляется поджимными компенсирующими пружинами 11, предварительно помещенными в соответствующие отверстия распорной втулки 6. Указанные детали соединяются левой полуосью вала 2 (фиг. 2) и правой полуосью вала 3 (фиг. 3), которые совмещаются друг с другом за счет наружного квадратного сечения концевой части правой полуоси вала 3, входящего в глухое отверстие в концевой части левой полуоси вала 2. Полуоси вала 2 и 3 совмещаются таким образом, что левая концевая часть левой полуоси вала 2 ответна внутренней конической поверхности антифрикционной втулки 4 и составляет с ней внутреннюю зону трения, а правая концевая часть левой полуоси вала 2 ответна внутренней шестигранной поверхности распорной втулки 6 и внутренним шестигранным поверхностям подвижных храповых колец 7. На части наружных цилиндрических поверхностей антифрикционных втулок 4 со стороны наружного торца выполнены храповые секторы 10, на внутренних поверхностях охватывающих боковых проушин 1 закреплены пружинные односторонне направленные фиксаторы-блокировщики 9, с возможностью заклинивания храпового механизма относительно охватывающих боковых проушин 1. Причем наружные храповые механизмы блокировки имеют разное направление храповых зубьев относительно внутренних храповых механизмов блокировки.

Соединение качающихся деталей работает следующим образом. При повороте серьги 5 относительно охватывающих боковых проушин 1 в одном направлении внутренние храповые механизмы блокировки, состоящие из храповых колец 7 и храповых секторов 8, не срабатывают за счет направления храповых зубьев, то есть храповые кольца 7 проскальзывают относительно храповых секторов 8 за счет осевого перемещения храповых колец 7, обеспеченных силами упругости поджимных компенсирующих пружин 11. При этом наружные храповые механизмы блокировки, состоящие из храповых секторов 10 и пружинных односторонне направленных фиксаторов-блокировщиков 9, входят в зацепление и фиксируют антифрикционные втулки 4 относительно охватывающих боковых проушин 1, за счет чего происходит проворачивание антифрикционных втулок 4 относительно вала, состоящего из левой полуоси 2 и правой полуоси 3, то есть процесс трения будет происходить между внутренней конической поверхностью антифрикционных втулок 4 и наружными коническими поверхностями полуосей вала 2 и 3. При обратном направлении поворота серьги 5 относительно охватывающих боковых проушин 1 за счет разного направления храповых зубьев во внутреннем механизме блокировки (храповые кольца 7 - храповые сектора 8) и наружном механизме блокировки (пружинные односторонне направленные фиксаторы-блокировщики 9 - храповые сектора 10) будет блокироваться внутренний храповый механизм блокировки, то есть храповые кольца 7 войдут в зацепление с храповыми секторами 8, за счет соответствующего направления храповых зубьев и сил упругости поджимных компенсирующих пружин 11, а наружные механизмы блокировки (пружинные односторонне направленные фиксаторы-блокировщики 9 - храповые сектора 10) разблокируются за счет обратного направления храповых зубьев, и свободные концы фиксаторов-блокировщиков 9, за счет их упругости, будут проскальзывать относительно храпового сектора 10. В результате чего серьга 5 и установленные в ней без возможности проворота распорная втулка 6, храповые кольца 7 и полуоси вала 2 и 3 будут увлекать антифрикционные втулки 4, и процесс трения будет происходить между наружной поверхностью антифрикционных втулок 4 и внутренней поверхностью охватывающих боковых проушин 1. Опционально в зону трения между охватывающими боковыми проушинами 1 и антифрикционными втулками 4 можно помещать какие-либо сменные втулки, оптимизирующие процесс трения и изнашивания. Автоматическая компенсация износа и оптимизация посадки в зоне трения обеспечивается коническими поверхностями внутренней зоны трения и силами упругости поджимных компенсирующих пружин 11, количество и диаметр которых может подбираться в зависимости от условий работы конкретного соединения качающихся деталей. Повышение кинематической точности соединения качающихся деталей достигается за счет разнесения зоны трения, относительно прототипа, из серьги 5 (охватываемой проушины) в боковые охватывающие проушины 1.

Таким образом, в предложенной конструкции соединения качающихся деталей исключается влияние отрицательного эффекта реверса за счет разнонаправленных храповых наружных и внутренних механизмов блокировки, обеспечивается автоматическая компенсация износовых зазоров и оптимальная посадка за счет конических поверхностей в зоне трения и предусмотренного поджимающего механизма, повышается кинематическая точность за счет разнесения зоны трения из серьги в боковые охватывающие проушины. Все это приводит к стабилизации работы и увеличению рабочего ресурса соединения качающихся деталей.

Изобретение относится к машиностроению. Соединение качающихся деталей содержит охватывающие боковые проушины, серьгу - охватываемую проушину, вал, две антифрикционные втулки и храповые механизмы их принудительной фиксации. В конструкции предусмотрена распорная втулка, зафиксированная относительно серьги. Две антифрикционные втулки выполнены с конусообразными внутренними поверхностями и цилиндрическими наружными, и помещены они в боковые проушины. Вал выполнен составным в виде двух полуосей, одна из которых имеет внутреннее квадратное глухое отверстие и шестигранную наружную поверхность, ответную внутренней поверхности распорной втулки, и коническую концевую поверхность, ответную внутренней конической поверхности антифрикционной втулки. Вторая полуось имеет наружное квадратное сечение, ответное глухому отверстию сопрягаемой полуоси, и коническую концевую поверхность, ответную внутренней конической поверхности соответствующей антифрикционной втулки. Достигается обеспечение автоматической компенсации износовых зазоров и повышение кинематической точности. 5 ил.

Соединение качающихся деталей, содержащее охватывающие боковые проушины, серьгу (охватываемую проушину), вал, две антифрикционные втулки и храповые механизмы их принудительной фиксации, отличающееся тем, что в конструкции предусмотрена распорная втулка, зафиксированная относительно серьги, две антифрикционные втулки выполнены с конусообразными внутренними поверхностями и цилиндрическими наружными, причем помещены они в боковые проушины, вал выполнен составным в виде двух полуосей, одна из которых имеет внутреннее квадратное глухое отверстие и шестигранную наружную поверхность, ответную внутренней поверхности распорной втулки, и коническую концевую поверхность, ответную внутренней конической поверхности антифрикционной втулки, а вторая полуось имеет наружное квадратное сечение, ответное глухому отверстию сопрягаемой полуоси, и коническую концевую поверхность, ответную внутренней конической поверхности соответствующей антифрикционной втулки, внутренние торцевые поверхности антифрикционных втулок взаимодействуют с храповым механизмом принудительной фиксации относительно серьги, а наружные цилиндрические поверхности втулок взаимодействуют с храповым механизмом принудительной фиксации относительно боковых проушин, причем этот механизм обеспечивает возможность перемещения в радиальном направлении конусных антифрикционных втулок.