Универсальный шарнир Мозорова С.Д. и Мозорова Д.С. Советский патент 1989 года по МПК F16C11/06 

4 ел

со

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к универсальным шарнирам с элементами качения, и является усовершенствованием изобретения по а. с. № 1408126. Целью изобретения является повышение нагрузочной способности шарнира. При вращении одной из вилок крутящий момент передается на другую вилку посредством шариков. Шарики взаимодействуют со смежными плоскими поверхностями вилок, с внутренней сферической поверхностью полуобойм и наружной сферической поверхностью центрального щарика. Центральный шарик выполнен с взаимно перпендикулярными канавками. В упомянутых канавках расположены выступы вилок с выпуклыми тороидальными поверхностями. 2 3. п. ф-лы, 5 ил.

N)

Изобретение относится к машиностроению, в частности к универсальным шарнирам с элементами качения между ведущими поверхностями для соединения валов, оси которых расположены под некоторым углом друг к другу. .

Цель изобретения - повышение нагрузочной способности шарнира.

На фиг. 1 изображен шарнир, обший вид; на фиг. 2 - сеченне А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вилка, общий вид; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - центральный шарик, общий вид.

Шарнир содержит две одинаковые вилки 1, установленные с возможностью взаимодействия друг с другом посредством центрального шарика 2, охваченные корпусом 3, а также установленные с возможностью взаимодействия друг с другом посредством промежуточных элементов 4, выполненных в виде шариков.

Промежуточные элементы 4 установлены с возможностью взаимодействия с вилками 1, центральным шариком 2 и корпусом 3. Вилка 1 выполнена в виде цапфы 5, соединенной с выступами 6, выполненными с наружными сферическими поверхностями 7, боковыми контактными поверхностями в виде сопряженных друг с другом тороидальной поверхности 8 и плоской поверхности 9, и внутренними поверхностями в виде выпуклой тороидальной поверхности 10, сопряженной с выпуклыми цилиндрическими поверхностями 1 1 .

На вершине поверхности 10, 11 выполнен поясок в виде цилиндрической поверхности 12 и плоских поверхностей 13.

Центральный шарик 2 выполнен с двумя лежащими во взаимно перпендикулярных плоскостях кольцевыми меридианальными канавками 14 полукругового профиля и участками наружной сферической поверхности 15. Корпус 3 выполнен в виде составной обоймы и состоит из полуобойм 16, 17 с внутренней сферической поверхностью 18 и бандажных колец 19, 20. Корпус соединен с цапфами вилок гофрированными манжетами 21.

Диаметр наружных сферических поверхностей 7 выступов вилки выполнен равным диаметру внутренней сферической поверхности 18 полуобойм 16, 17, определяется по формуле:

, гдеЙ -диаметр промежуточного шарика 4

do - диаметр наружной сферической поверхности 15 центрального шарика.

Осевой диаметр центров расположения промежуточных шариков определен по фор- муле

Z)o(do+di)|-.

Расстояние между плоскими поверхностями 9 боковых контактных поверхностей выступов вилки определено по формуле

H DO-d,(rfo+di)-di0

5

5

0

0

5

0

5

0

5

Диаметр центрального шарика превышает диаметр промежуточного шарика на величину ,2...1,3.

Круговой профиль канавок 14 центрального шарика выполнен радиусом R. Профиль цилиндрических выпуклых поверхностей 11 и выпуклой тороидальной поверхности 10 также выполнен радиусом R, а ливня перехода между упомянутыми поверхностями расположена в плоскости, проходящей через центр шарика, и перпендикулярна оси цапфы.

При вращении одной из вилок 1 крутящий момент передается на другую вилку посредством шариков 4, взаимодействующих со смешеными поверхностями 9 вилок, с внутренней сферической поверхностью 18 полуобойм 16, 17 и наружной сферической поверх ностью 15 центрального шарика.

Выполнение центрального шарика с взаимно перпендикулярными канавками, взаимодействующими с выпуклой тороидальной поверхностью выступов вилки, обеспечивает поверхностный контакт между упомянутыми деталями, а также возможность передачи крутящего момента как посредством промежуточных шариков, так и посредством центрального шарика, чем и достигается повышение нагрузочной способности шарнира в целом.

Формула изобретения

Dc 2di+do,

где d - диаметр промежуточного шарика;

do - диаметр центрального шарика, осевой диаметр центров DQ расположения

промежуточных шариков определен по формуле

Do(do+d,)-,

расстояние Н между плоскими поверхностями боковых контактных поверхностей выступов вилки определено по формуле

,(do+d, jf-di,

19

16

5 1

0

диаметр центрального шарика превышает диаметр промежуточного шарика на величину ,2...1,3.

20

V

2i

fPae.f

Ч

{

Фив. 2

Пер

/

10

Фие. 3

13

фигМ