Карданный шарнир Советский патент 1987 года по МПК F16D3/16 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к универсальным шарнирам, включающим охватывающее и охватываемые звенья и промежуточный элемент, размещенный между ними.

Цель изобретения - повышение нагрузочной способности и упрощение монтажно-демонтажных работ.

На фиг. 1 изображен карданный шарнир, общий (с вырывом);на фиг. 2- сечение А-А на фиг. 1;на фиг, 3 - схема обозначений элементов звеньев в соотьетствуюш;ем фиг. 2 виде при максимально возможном развороте охватываемого звена относительно вкладыша; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Карданньш шарнир содержит охватывающее звено 1, цилиндрический вкла- дьш1 2, охватываемое звено 3 и шарнирный палец. 4.

Охватывающее звено 1 выполнено в виде вилки с внутренней цилиндрической поверхностью 5, со сквозным торцовым пазом 6 и кольцевой канавкой .

Ось Х-Х внутренней цилиндрической поверхности 5 расположена перпендикулярно продольной оси Z-Z.

Ось сквозного торцового паза 6 расположена параллельно оси Х-Х и пересекает ось Z-Z.

Ось кольцевой канавки 7 совпадает с осью Х-Х,а сама канавка расположена симметрично оси Z-Z.

Вкладыш 2 выполнен с наружной цилиндрической поверхностью 8, проре-- зью 9 и сквозным отверстием 10. Боковые стенки 11 прорези 9 выполнены плоскими, параллельными друг к другу и размещены симметрично оси Z-Z, а ось прорези 9 расположена параллельно оси Х-Х.

Охватываемое звено 3 выполнено в виде лопатки с двумя плоскопараллельными поверхностями 12, отверстием 13, с цилиндрической поверхностью 14 и сопряженными по касательным с ней двумя скосами 15, угол о( между которыми обозначен на фиг, 2.

Шарнирный палец 4 выполнен с боковой цилиндрической поверхностью 16, диаметр которой равен диаметру отверстий 10, 13 и ширине канавки 7 Расстояние между боковыми стенками 11 прорези 9 равно расстоянию между

плоскопараллельными поверхностями 12 охватываемого звена.

Угол ci определен из условия обеспечения максимально возможной ширины охватываемого звена, точнее максимально возможной ширины части лопатки, размещенной внутри прорези вкладьшда, при максимально возможном угле разворота охватываемого звена относительно вкладьш1а. Описанное положение звена 3 относительно вкла- дьш1а 2 изображено в двух проекциях на фиг. 3 и 4,

Высота h лопатки в сечении не превьпиает глубину прорези 9, обозначенную CS, а радиус R цилиндрической поверхности 14 выполнен максимально возможным и равен:

20

R h - 0,5 iD - при зтом

25

о/ 90° -(arcsin

1D + Г- - а

30

arcsin

2R

fD i +1 - а

5

0

1 а R

h где D - диаметр наружной цилиндрической поверхности вкладыша;

длина вкладьша; ширина прорези вкладьш1а; радиус цилиндрической поверхности, сопряженной со скосамрц

глубина прорези. Сборку шарнира осуществляют следующим образом.

Охватываемое звено 3 устанавливают в прорезь 9 вкладьШ1а 2 и совмеща- 5 ют отверстия 10 и 13. В отверстия 10 и 13 вводят палец 4, разворачивают вкладыш 2 относительно охватываемого звена 3 до упора днища прорези 9 в скос 15, вводят вкладьпп 2, звено 3 и палец 4 в вилку охватывающего звена 1, развернув их так,чтобы один из концов пальца 4 был направлен в сторону торцового паза 6,совмещают другой конец пальца 4 с кольцевой канавкой 7 и, переместив палец вдоль оси до упора в дниш;е канавки 7, разворачивают охватываемое звено 3 в положение, показанное на фиг.1 и 2,

0

5

Пространственная подвьшнсс гь звенев шарнира .обеспечивается разворотом звена 3 относительно вкладыша 2 в плоскости, перпендикулярной чертежу (фиг. 1), и разворотом звена 3 вместе с вкладышем 2 относительно звена 1 в плоскости чертежа (фиг. 1)

Передача крутящего момента между звеньями 1 и 3 обеспечивается взаимодействием цилиндрических поверхностей 5 и 8, а также концов пальца 4 с кольцевой канавкой-. Выполнение вкладыша со сквозными отверстиями и прорезью, боковые стенки которой параллельны одна другой,охватываемого звена - в виде лопатки с двумя плоскопараллельными поверхностями и отверстием в них, охватывающего звена - с кольцевой канавкой, лопатки - с цилиндрической поверхностью 14, сопряженной с двумя скосами 15, расположенными под углом d друг к другу, упрощает сборку и повышает нагрузочную способность шарнира.

Формула изобретени

Карданный шарнир, содержащий охватывающее звено, выполненное в виде вилки с внутренней цилиндрической поверхностью, ось которой перпендикулярна продольной оси вилки, установленный внутри ее цилиндрический вкладыщ с расположенной параллельно его оси прорезью, боковые стенки которой параллельны друг другу, и охватываемое звено, выполненное в виде лопатки,установленной в прорези вкладьша с возможностью поворота относительно него, отличающийся тем,что,с целью повьш1ения нагрузочной способности и упрощения монтажно-демонтажных работ, он снаб

жен пальцем, на внутренней цилиндрической поверхности вилки в плоскости, совпадающей с ее продольной осью, выполнена кольцевая- канавка, ширина которой равна диаметру пальца, вкладьш выполнен со сквозным отверстием, пересекающим боковые стенки прорези под прямым углом,лопатка выполнена с двумя плоскопараллельными поверхностями,расстояние между которыми равно ширине прорези вкладьщ1а, и с отверстием, ось которого перпендикулярна упомянутым поверхностям,а конец лопатки,установленный в прорези вкладьщ1а, выполнен с цилиндрической поверхностью, ось которой совпадает с отверстием лопатки и с сопряженными с ней по касательным двумя скосами, угол между которыми определен из соотношения

(/ (arcsin

25

+ arcsin

2R

г).

D2 + 12 -

где D - диаметр цилиндрической поверхности вкладьшза;

1 - длина вкладьша;

а - ширина прорези вкладыша;

R - радиус цилиндрической

поверхности,сопряженной со скосами,определенный из соотношения

40

R h - 0,5 VD - а% 1

где h - глубина прорези, при этом палец установлен в соосньгх отверстиях лопатки и вкладыша,а его концы контактируют с поверхностью кольцевой канавки вилки.

15

Фиг4

Составитель М.Коровина Редактор А.Маковская Техред М.Дидык Корректор И.Муска

Заказ 4904/37 Тираж 804Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к универсальным шарнирам для передачи крутящего момента между валами, оси ко- торьгх пересекаются под углом друг к другу. Цель изобретения - повышение нагрузочной способности и упрощение монтажно-демонт ажных работ. Шарнир выполнен в виде охватывающего звена 1, охватываемого звена 3 и промежуточного элемента. Охватывающее звено выполнено в виде вилки с внутренней цилиндрической поверхностью, ось которой расположена перпендикулярно продольной оси, с кольцевой канавкой на этой поверхности. Охватываемое звено выполнено в виде лопатки с отверстием, ось которого перпендикулярна продольной оси звена. Промежуточный элемент выполнен в виде составной крестовины из цилиндрического вкладьша 2 и шарнирного кольца 4, ось которого перпендикулярна оси вкладыша. Вкладыш выполнен с прорезью для установки охватываемого звена и установлен внутри охватывающего звена так, чтобы концы пальца, соединяющего вкладыш с охватываемым звеном, взаимодействовали с кольцевой канавко11 охватывающего звена. Лопатка охватываемо- .го звена выполнена с наружной цилиндрической поверхностью,соосной с отверстием для установки пальца,радиус которой определен из приведенного соотношения. Упомянутая цилиндрическая поверхность сопряжена со скосами, расположенными под углом друг к другу, который определен из приведенного соотношения.Выполнение соотношений обеспечивает получение максимально возможной ширины лопатки при оригинальной сборке объекта без применения дополнительных крепежных деталей. 4 ил. (Л СО 4 ср СХ5