Синхронный шарнир Советский патент 1986 года по МПК F16D3/40 

t

Изобретение относится к машиностроению, в частности для передачи равномерного вращения между двумя валами с пересекающимися осями.

Цель изобретения - повьпиение нагрузочной способности и упрощение технологии изготовления.

На фиг. 1 изображен шарнир с коническими телами качения при нулевом угле между валами, продольное сече- ние; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. .1; на фиг. 3 - шарнир с цилиндрическими телами качения, продольное сечение;.на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вилка шарнира, поперечное сечение; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5.

Синхронный шарнир содержит выполненные за одно целое с валами 1 и 2 вилки 3 и 4 с внешними 5 и внутренними 6 сферическими поверхностями, взаимодействующие с жестко соединенными между собой роликами 7 и 8 с торцовыми выступами 9, центральное шаровое тело 10, сопряженное с внутренними 6 сферическими поверхностями вилок 3 и 4, и центрирующий кожух 11, выполненньш цилиндрическим, образующие которого перпендикулярны оси роликов 7 и 8, и контактирующим с внешними 5 сферическими поверхностями вилок. Центры О и О соответственно внешних и внутренних сферических поверхностей вилок смещены в осевом направлении в разные стороны относительно центра О шарнира.

Вилки 3 и 4 вьшолнены со скошенными, перпендикулярными друг к другу боковыми поверхностями 12 и сопряжен по боковым поверхностям 12, лежащим в плоскости, перпендикулярной, оси роликов и проходящей через центр шарнира.

Ролики могут быть выполнены или коническими (фиг. 1), или цилиндрическими (фиг. 3). Цилиндрические ролики могут быть выполнены в виде единого вала 13 и зафиксированы в центр шарового тела 10 при помощи упругого кольца 14, входящего в канавку 15 шарового тела 10 и канавку 16 вала 13, а между осями 17 и 18 расположены пружина 19.

Синхронньш работает следующим образом.

При передаче крутящего момента с некоторым углом между валами 1 и 2 в одном (основном) направлении усили

5

0

5

0

5

0

5

0

5

192

между вилками 3 и 4 передается посредством пары жестко связанных между собой конических (цилиндрических) роликов 7 и 8. В другом окружном направлении усилие между вилками передается путем непосредственного контакта скошенных боковых поверхностей 12 вилок 3 и 4.

При работе шарнира конические (цилиндрические) ролики 7 и 8 самоустанавливаются в биссекторную плоскость благодаря взаимодействию их с рабочими поверхностями вилок 3 и 4 и дополнительно фиксируются в этой плоскости путем взаимодействия внутренней цилиндрической поверхности кожуха 11 с внешними сферическими поверхностями 5 вилок 3 и 4.

Кожух 11 представляет собой равноплечий рычаг, при работе шарнира всегда устанавливается перпендикулярно биссекторной ПЛОСКОСТИ; а благодаря воздействию гнезд 20 и 21 на концы 9 последние совместно с коническими (цилиндрическими) роликами 7 и 8 фиксируются в биссекторной плоскости.

Работа шарнира с цилиндрическими роликами аналогична.

Ролики (фиг. 3 и 4) удерживаются в центре шарнира путем взаимодействия упругого кольца 14 с канавкой 15 шарового тела 10 и канавкой 16 вала 13.

Наличие двух осей 17 и 18, поджатых пружиной 19, упрощает конструкцию кожуха 1I, который может быть выполнен цельным с местными вьщавками 22 и 23.

Шаровое тело 10 путем взаимодействия с внутренними сферическими поверхностями 6 вилок обеспечивает шаровое соединение вилок 3 и 4, а также .центральное положение роликов 7 и В.

При передаче вращения в одном направлении (через ролики) вращения валов синхронное.

При передаче вращения в обратном направлении путем непосредственного контакта скошенных боковых поверхностей 12 вилок 3 и 4 вращение валов асинхронное, а скошенные поверхности 12 перемещаются друг относительно друга с трением скольжения.

КПД шарнира при передаче момента через ролики 7 и 8 больше, чем при передаче момента путем непосредственного контакта боковых поверхностей 12 вилок 3 и 4. Это допустимо, так

передается в основном в одну сторону.

При необходимости защита шарнира от грязи может быть обеспечена двумя небольшими чехлами по обе стороны кожуха 11.

Увеличенное поперечное сечение вилок 3 и А за счет выполнения внешних сферических поверхностей 5 со смеш;е- нием центров О,, и 0 от центра О шарнира и за счет наличия только одной пары роликов увеличивает жесткость и прочность вилок, позволяет

а все это позволяет увеличить величину передаваемого крутящего момента.

Использование в качестве делительного механизма цилиндрического кожуха А, взаимодействующего со смещенными внешними 5 сферическими поверхностями вилок 3 и 4, позволяет просто и точно выставлять ролики 7 и 8 в биссекторную плоскость.

Шарнир, изображенный на фиг. 3 и 4, более прост в изготовлении, но имеет меньшие КПД и угол поворота валов.

19:

/3

ilJ

e&tffi. S

фиг.е

Составитель Т.Хромова Редактор А.Лежнина Техред И.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 5097 Тираж 880 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная, 4