Синхронный кардан Советский патент 1985 года по МПК F16D3/18 

2.Кардан по п, 1, отличающийся тем, что двойной шарнир выполнен в виде двух цилиндрических кинематических пар трения скольжения, оси которых пересекаются под прямым углом.

3.Кардан по п.2, отличающийся тем, ЧТО оси двух цилиндрических кинематических пар параллельны и перпендикулярны оси охватываемого элемента.

4.Кардан по п. 1, отличающийся тем, что двойной шарнир выполнен в виде сферической кинематической пары и цилиндрической кинематической пары, ось которой перпендикулярна оси охваты-, ваемого элемента,

5.Кардан по пп.З и 4, отличающийся тем, что каждый

из двойных шарниров снабжен по меньшей мере одним вкладышем, установленным между скобой и охватываемы элементом.

6.Кардан по п, 5, отличающийся тем, что один из шарниров упомянутого двойного шарнира выполнен вращательно-лоступательным.

7.Кардан по п, 1, о т л и ч а Ю щ и и с я тем, что охватывающий элемент выполнен в виде чаши, а охватываемый - в виде звезды.

8.Кардан по п. 7, отличающийся тем, что соединительное звено выполнено в виде трех скоб, каждая из -которых шариирно сопряжена

концевыми частями с чашей с возмож-, ностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси чаши, а средней частью - с одним из лучей трехлучевой звезды, посредством двойного шарнира.

9.Кардан поп. 8,oтличaющ и и с я тем,, что каждая скоба . выполнена с шипами на концевых частях, установленными с возможностью взаимодействия с диаметрально противоположными отверстиями чаши, оси которых расположены под углом 60 друг к другу, водной радиальной плоскости, перпендикулярной оси чаши.

10.Кардан по п. 7, отличающийся- тем, что соединительное звено выполнено в виде трех скоб, каждая из которых итрнирно сопряжена концевыми частями с двумя диаметрально противоположными лучами шёстилучевой звезды, а средней частью - с чашей посредством двойного шарнира с направляющей скольжения .

11.Кардан по п. 10, отличающийся тем, что чаша выполнена с тремя опорными пальцами радиально выступающими внутрь, кадый из которых установлен с возможностью шарнирного соединения

со скобой.

12.Кардан по пп. 1-11, отличающийся тем, что скоба выполнена S -образной формы в сечении плоскостью параллельно оси направляющей скольжения.

1. СИНХРОННЫЙ КАРДАН, предназначенный для соединения валов, содержащий охватывающий и охватываемый элементы, -жестко закрепленные соответственно на соосно расположенных ведомом и ведущем валах и связанные соединительным звеном. отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности .при максимальных углах между соединяемыми валами, соединительное звено выполнено в виде скоб, каждая из которых шарнирно соединена с одним из элементов с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оси этого элемента, а с другим элементом - посредством двойного шарнира с возможностью поворота относительно двух пересекающихся осей, первая из которых параллельна оси звена, а вторая перпенс дикулярна первой оси и оси звена, и посредством направляющей сколь(/ жения с возможностью поступательного перемещения в направлении второй С оси. ю 7 If. Ю Фаг.1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к универсальным соединениям силовых установок с ведущими и управляемыми колесами автомобилей с передним приводом.

Цель изобретения - повышение долговечности кардана при максимальных углах между соединяемыми валами путем увеличения допустимых передаваемых крутящих моментов.

На фиг. 1 представлен синхронный кардан, общий вид, с разрезом и вырывом; на фиг. 2 - сечение А-А

на фиг. 1; на фиг. 3 - кардан, общий вид с вырывом; н.а фиг. 4 - вариант сопряжения конца луча звезды с отверстием в средней части вилки,

на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 4, на фиг. 6 - вариант сопряжения конца луча звезды с отверстием в средней части вилки; на фиг. 7 - сечение В-В на фиг. 6; на фиг. 8 - вариант

кардана с сечением в радиальной плоскости; на фиг. 9 - сечение сопряжения вилки с чашей в нормальной плоскости. Кардан (фиг. 1-3) содержит ведущий вал 1 с. жестко закрепленным на нем охватываемым элементом, выполненным в виде трехлучевой звезды 2 цилиндрическими поверхностями 3 на лучах 4, оси W-W лучей 4 расположены в радиальной плоскости звезды под углом 120° друг к другу, оси V-V цилиндрических поверхностей 3 параллельны оси Y-4 звезды 2 и уда лены от нее на равные расстояния. Кардан также содержит вкладыши 5 с наружной цилиндрической поверхностью 6 (ось W-W ) и с внутренне цилиндрической поверхностью 7 (ось V-V ). Соединительное звено выполнено в виде скоб 8 5 .-образной формы по оси W- Л| с размещенными на концевых частях 9 шипами 10 и опорными поверхностями 11 сферическими или плоскими, а на средней части 12 - отверстиями 13, ос,и шипов ориентированы по оси 2 2 , а ось отверстия - по . Охватывающий злемент 14 жестко закреплен на ведомом валу 15 и выполнен в виде чаши с осью Х-Х , с внутренней сферической поверхностью 16, диаметрально расположенньми отверстиям 17,ориентированными в направлении оси 2- , и опорными поверхностями 18,сферическими или плоскими, соот ветствующими форме поверхностей 11. Скоба 8 посредством шипов 10 сопряжена с диаметрально противоположными отверстиями 17 чаши 14. Поверхности упомянутых шипов и отверстий образуют вращательную кинематическую пару с осью Z-2 . Опорные поверхности 11 скобы 8 совместно с опорными поверхностями 18 чаши 14 образуют сферическую или плоскостную пару трения скольжения, Трехлучевая звезда 2 сопряжена со скобами 8 посредством двойных шарниров, каждый из которых образован вращательной кинематической парой поверхностей с (цилинд рическая Поверхность) 3 луча 4 и внутренние цилиндрические поверхнос ти 7 вкладышей 5) и вращательнопоступательной парой с осью W-W (цилиндрическая поверхность отверстия 13 скобы 8 и наружные цилиндри ческие поверхности 6 вкладышей 5). Вариант сопряжения звезды со скобой по фиг. 4 и 5 отличается от описанного формой вкладыша, формой конца луча звезды и добавлением пальца. В данном варианте вкладыш 19 выполнен цельным с наружной цилиндрической поверхностью 20, соответствуют щей поверхности 13 скобы 8, с цилиндрическим отверстием 21 и полостью 22, форма которой соответствует форме наружной поверхности 23 шипа 24, расположенного на конце луча 25 треклучевой звезды 26. Шип 24 дополнительно снабжен отверстием 27 для неподвижной установки в нем пальца 28. Двойной шарнир, соединяющий звезду 26 со скобой 8, образован вращательной кинематической парой с осью поворота V-V (цилиндрическая поверхность пальца 28 и цилиндрическая поверхность 20 вкладьша 19) и вращательно-прступательной кинематической парой с осью W - W (наружная цилиндрическая поверхность 20 вкладыша 19 и поверхность отверстия 13 скобы 8). . Вариант сопряжения звезды со скобой по фиг,. 6 и 7 otличaeтcя от описанного добавлением канавок в отверстии скобы, добавлением пары плосковыпуклых вкладышей, формой . конца луча звезды. В данном варианте сопряжение звезды со скобой выполнено посредством двух пар вкладышей. Вкладьш1И 5 установлены с возможностью взаимодействия с поверх-г ностью отверстия 29 скобы 30 и с упругими кольцами 31, установленными в канавках 32, а плосковыпуклые вкладыши 33 установлены с возможностью взаимодействия с вкладьш ами 5 и рабочими гранями 34 конца луча 35 трехлучевой звезды 36. Конец луча выполнен прямоугольной формы, а плосковыпуклые вкладыши 33 с наружной цилиндрической поверхностью 37, соответствующей внутренней цилиндрической поверхности 7 вкладыша 5, и плоской поверхностью 38, установленной с возможностью взаимодействия с рабочей гранью 34 звезды 36. Двойной шарнир, соединяющий звезду 36 со скобой 30, образован вращательной кинематическрй парой с осью поворота W-W (наружная цилиндрическая поверхность 6 вкладыша 5 и поверхность отверстия 29 скобы 30), вращательной кинематической парой с осью V - V внутренняя цилиндрическая поверхность 7 вкла5

дьппа 5 и наружная цилиндрическая по верхность 37 плосковыпуклого вкладыша 33) и плоскостной поступательнойпарой с направлением перемещения по оси А) - W (плоская поверхность 38 вкладыша 33. и рабочая грань 34 звезды 36).

Кардан (фиг. 8 и 9) содержит .охватываемый элемент, выполненный в виде шестилучевой звезды 39 с диаметрально расположенными в радиальной плоскости под углом бО шинами АО и опорными поверхностями 41, оси шипов совпадают с осями. Соединительное звено 42 выполнено в виде трех скоб с отверстиями 43 в средней части 44, с соосными отверстиями 45 на концевых частях 46 и опорными поверхностями 47, оси отверстий 43 совпадают с осями W,-W, оси отверстий. 45 совпадают с осями 2,2,.

Кардан .т.акже содержит вкладыши 5 и неподвижно установленные в чаше пальцы 48 с ци.пиндрическими опорными поверхностями 49, оси которых сопадают с осями V,-V|. Охватывающий элемент 50 выполнен в виде чаши с тремя расположенными в радиальной плоскости под углом 120 отверстиями 51 Д.ЛЯ установки пальцев 48. Скоба 42 посредством соосных отверстий 45 сопряжена с диаметрально расположёнными шинами 40 звезды 39. Поверхности упомянутых отверстий и шипов образуют вращательную кинематическую пару с осью. Опорные поверхности 47 и 41 соответственно скобы 42 и звезды 39 образуют плоскостную пару трения скольжения .

Чаша 50 сопряжена со скобой 42 посредством двойных шарниров, кажды из которых образован вращательной кинематической парой с осью V - V, (цилиндрическая опорная поверхность 49 пальца 48 и внутренняя цилиндрическая поверхность 7 вкладыша 5) и вра1дательно-поступательн6й кине996

матической парой с осью W,- W| поворота и перемещения (внутренняя цилиндрическая поверхность отверстия 43 скобы 42 и наружная цилиндрическая поверхность 6 вкладыша 5).

Шарниры (фиг. 2 и 8) осуществляют передачу крутящих моментов между валами, угол между которыми может достигать 50 . Б.пагодаря описанному расположению звеньев и их сопряжениям шарниры способны передавать в разноименных направлениях осевые усилия, поскольку точка пересечения

лучей звезды остается неподвижной относительна чаши при .пюбом расположении звеньев. При замене цилиндрических поверхностей-с осью V-V (V,- V,) сопряженных звеньев на сферические в шарнирах (фиг. 2 и 8) может быть достигнуто некоторое .осевое скольжение чаши относительно звездь..

Выполнение кардана, предназначенного для соединения валов, расположенных над некоторым углом друг к другу, в виде, чаши, охватывающей звезду и установленной с возможностью взаимодействия с ней посредством трех скоб, установленных между ними, каждая из кото| ых шарнирно соединена, например, с чашей с воз- можностью поворота относительно

оси 2 - Z J а со звездой - с возможностью поворота относительно осей V-V, и W-W и с возможностью поступательного перемещения в направ лении оси, обеспечивает устранение

усилийi воздействующих нд сопряженные поверхности под некото1)ым углом относительно нормали и приводящих к снижению стойкости материалов этих поверхностей, что позволяет

увеличить допустимые передаваемые крутящие моменты при максимальных углах между соединяемыми валами, чем и обеспечивается рост долговечности шарнира. t3 г .2

Фиг.З

5 32 38 5 3f

19

8

27

фиг 5

5 2ifyi

50

Utt

S

ft6

ffO фиг. В

6 «5

J