Универсальный шарнир Советский патент 1991 года по МПК F16D3/40 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к универсальным шарнирам для передачи крутящего момента между валами, расположенными под углом друг к другу, и может быть использовано в карданных передачах авомобилей, тепловозов, тракторов и других машин.

Цель изобретения - повышение долговечности и расширение функциональных возможностей.

Замыкатель 5 выполнен с двумя коническими поверхностями 25, двумя сопряженными с ними плоскими поверхностями 26, цилиндрической выпуклой поверхностью 5 27 и цилиндрической вогнутой поверхностью 28. Причем со стороны поверхности 27 выполнено коническое отверстие 29, а со стороны поверхности 28 - цилиндрическое отверстие 30. При этом радиус поверхности 27 выполнен равным радиусу поверхности

На фиг. 1 изображен шарнир, общий Ю 12. Оси поверхностей 27 и 28 совпадают.

вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - замыкатель, общий вид; на фиг. 6 - вид Г на фиг. 5; на фиг. 7 - вид Д на фиг. 5; на фиг. 8 - вкладыши, общий вид; на фиг. 9 - вид Е на фиг. 8.

Шарнир содержит две вилки 1 и 2, сферическое кольцо 3, вкладыши 4, замыкатели 5, шарнирные пальцы 6, кожух 7, регулиРадиус поверхности 28 выполнен равным радиусу поверхности 24. Угол между образующей каждой конической поверхности 25 и ее осями И-И, К-К выполнен равным 15 а/2, а угол между осями И-И, К-К обеих конических поверхностей 25 выполнен равным а.

Таким образом, обе образующие конических поверхностей 25, их оси И-И, К-К и ось Л-Л симметрии замыкателя 5, совпаровочные винты 8, ограничительные шайбы 20 дающая с осями отверстий 29 и 30, пересе9 и крепежные элементы 10.

Каждая из вилок 1 и 2 имеет по две проушины 11, выполненные с наружными цилиндрическими поверхностями 12, боковыми

поверхностями 13, внутренними цилиндричес- 2с выми отверстиями 31

каются в одной точке, совпадающей с осями цилиндрических поверхностей 27 и 28. Кожух 7 выполнен с равномерно расположенными в радиальной плоскости резьбокими поверхностями 14 и торцовыми поверхностями 15. В проушинах 11 со стороны боковых поверхностей 13 выполнены цилиндрические продольные углубления 16, со стороны внутренних цилиндрических поверхностей 14 - сферические углубления 17, а со стороны торцовых поверхностей 15 - резьбовые отверстия 18. При этом оси цилиндрических продольных углублений 16 расположены равомерно по окружности, параллельно друг другу и параллельно продольСборку шарнира осуществляют следующим образом.

В сферические углубления 17 обеих вилок 1 и 2 вводят сферическое кольцо 3. Шарнирные пальцы 6 запрессовывают в от- 30 верстия 30 замыкателей 5. В цилиндрические углубления 16 обеих вилок 1 и 2 вводят вкладыши 4 их цилиндрическими поверхностями 2 таким образом, чтобы образующие конических поверхностей 22 были

направлены к центру шарнира, т.е. к центру ной оси Y-Y вилки. Сферические углубле- 35 сферического кольца 3. Вкладыши 4 фиксиру- ния 17 выполнены единого радиуса, центрют от продольных перемещений в углублениях 16 посредством ограничительных шайб 9 и крепежных элементов 10. Между каждой парой противолежащих вкладышей 4 устанавливают замыкатель 5, обеспечивая взаимодействие шарнирных пальцев 6 с отверстиями 20 сферического кольца 3. После этого на обе вилки 1 и 2 надевают кожух 7, совместив его резьбовые отверстия 31 с отверстиями 29 замыкателей 5 Устанавливают

которого расположен на продольной оси Y-Y вилки, а резьбовые отверстия 18 - на осях X-X, Z-Z симметрии проушин 11.

Сферическое кольцо 3 выполнено с наружной сферической поверхностью 19 и равномерно расположенными в радиальной плоскости отверстиями 20.

40

Вкладыш 4 выполнен с выпуклой ци-„

линдрической поверхностью 21 с одной сто- « регулировочные винты 8 и вращением по- гследних регулируют зазоры между замыкателем 5 и вкладышами 4, а также между вкладышами 4 и вилками 1 и 2.

роны и вогнутой конической поверхностью 22 с другой стороны, а также с выпуклой цилиндрической поверхностью 23 и вогнутой цилиндрической поверхностью 24. При этом оси поверхностей 21 и 22 расположены перпендикулярно друг другу. Радиус поверхности 21 выполнен равным радиусу углубления 16. Радиус поверхности 23 выполнен равным радиусу поверхности 12. Оси поверхностей 23 и 24 совпадают друг с дру-.

50

Передача крутящего момента между вилками 1 и 2, расположенными соосно или под углом друг к другу, осуществляется посредством замыкателей 5 и вкладышей 4, работающих на сжатие. Погрешности изготовления вкладышей и замыкателей компенсируются поворотами вкладышей 4 в углубгом, а угол между образующей конической 55 лениях 16. Центрирование вилок друг отноповерхности 22 и ее осью Ж-Ж выполнен равным а. Причем вершина конической поверхности 22 расположена на оси поверхностей 23 и 24.

сительно друга осуществляется сферическим кольцом 3. Износ взаимодействующих поверхностей 22, 25 и 21 с поверхностью цилиндрического углубления 16 может быть комЗамыкатель 5 выполнен с двумя коническими поверхностями 25, двумя сопряженными с ними плоскими поверхностями 26, цилиндрической выпуклой поверхностью 27 и цилиндрической вогнутой поверхностью 28. Причем со стороны поверхности 27 выполнено коническое отверстие 29, а со стороны поверхности 28 - цилиндрическое отверстие 30. При этом радиус поверхности 27 выполнен равным радиусу поверхности

12. Оси поверхностей 27 и 28 совпадают.

12. Оси поверхностей 27 и 28 совпадают.

Радиус поверхности 28 выполнен равным радиусу поверхности 24. Угол между образующей каждой конической поверхности 25 и ее осями И-И, К-К выполнен равным а/2, а угол между осями И-И, К-К обеих конических поверхностей 25 выполнен равным а.

Таким образом, обе образующие конических поверхностей 25, их оси И-И, К-К и ось Л-Л симметрии замыкателя 5, совпадающая с осями отверстий 29 и 30, пересекаются в одной точке, совпадающей с осями цилиндрических поверхностей 27 и 28. Кожух 7 выполнен с равномерно расположенными в радиальной плоскости резьбовыми отверстиями 31

Сборку шарнира осуществляют следующим образом.

В сферические углубления 17 обеих вилок 1 и 2 вводят сферическое кольцо 3. Шарнирные пальцы 6 запрессовывают в от- верстия 30 замыкателей 5. В цилиндрические углубления 16 обеих вилок 1 и 2 вводят вкладыши 4 их цилиндрическими поверхностями 2 таким образом, чтобы образующие конических поверхностей 22 были

Передача крутящего момента между вилками 1 и 2, расположенными соосно или под углом друг к другу, осуществляется посредством замыкателей 5 и вкладышей 4, работающих на сжатие. Погрешности изготовления вкладышей и замыкателей компенсируются поворотами вкладышей 4 в углублениях 16. Центрирование вилок друг относительно друга осуществляется сферическим кольцом 3. Износ взаимодействующих поверхностей 22, 25 и 21 с поверхностью цилиндрического углубления 16 может быть компенсирован с помощью регулировочных винтов 8.

Выполнение замыкателей 5 с двумя рабочими коническими поверхностями 25 и установка каждого из них между вкладышами 4, выполненными с цилиндрическими поверхностями 21 и коническими поверхностями 22, с возможностью перемещения в радиальном направлении, обеспечивает выравнивание напряжений на взаимодействующих поверхностях, чем достигается повышение долговечности шарнира в целом.

Выполнение шарнира с дополнительной соосной парой замыкателей, с дополнительными вкладышами и дополнительными регулировочными винтами обеспечивает синхронность передачи в обоих направлениях чем обеспечивается расширение функциональных возможностей шарнира

Формула изобретения

1. Универсальный шарнир, содержащий две вилки, установленные с возможностью взаимодействия одна с другой как посредством расположенной между боковыми поверхностями проушин соосной пары замыкателей с коническими рабочими поверхностями, образующие которых пересекаются в центре шарнира, так и посредством расположенного в сферических углублениях со стороны внутренних поверхностей проушин сферического кольца, центр которого совпадает с центром шарнира, при этом каждый из замыкателей соединен со сферическим кольцом посредством радиально расположенного шарнирного пальца, а также с кожухом, охватывающим упомянутые вилки, отличаю щийся тем, что, с целью повышения долговечности, он снабжен вкладышами и регулировочными винтами, каждая из вилок

5

5

выполнена с цилиндрическими продольными углублениями со стороны боковых поверхностей проушин, каждый из вкладышей выполнен с выпуклой цилиндрической поверхностью, радиус которой равен радиусу цилиндрического продольного углубления, и вогнутой конической поверхность, ось которой расположена под прямым углом к оси упомянутой цилиндрической поверхности, каждый из замыкателей выполнен с двумя

0 выпуклыми коническими рабочими поверхностями, оси которых расположены под углом одна к другой и пересекаются в точке пересечения их образующих, а также с отверстием, ось которого совпадает с осями симметрии замыкателя, а кожух выполнен с радиально расположенными резьбовыми отверстиями, при этом каждый из вкладышей установлен своей выпуклой цилиндрической поверхностью в цилиндрическое продольное углубление вилки, каждый из замыкателей установлен с возможностью взаимодействия каждой из выпуклых конических рабочих поверхностей с еогнутой конической поверхностью вкладыша, а также с возможностью перемещения в радиальном направлении по5 средством регулировочного винта, установленного в резьбовом отверстии кожуха и в отверстии замыкателя.

2Шарнир по п. 1, отличающийся тем, что угол между образующей вогнутой конической поверхности вкладыша и ее осью выполнен вдвое больше, чем угол между образующей выпуклой конической поверхности замыкателя и ее осью

3Шарнир по пп 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительной соосной парой замыкателей и взаимодействующими с последними дополнительными вктадышами и дополнительными регулировочными винтами

0

0

Изобретение относится к машннострое нию и м. б. использовано для передачи крутящего момента между валами, расположенными под углом друг к другу. Цель изобретения - повышение долговечности и расширение области применения. Шарнир содержит вилки 1, 2, сферическое кольцо 3, вкладыши 4, замыкатели 5, шарнирные пальцы 6, кожух 7, регулировочные винты 8, ограничительные шайбы 9 и крепежные эле ю 20 29/ менты 10. При развороте вилки 2 относительно вилки 1 аокруг оси X-X осуществляется разворот замыкателей 5, сопряженных посредством пальцев б со сферическим кольцом 3, а посредстьом регулировочных винтов 8 - с кожухоч 7. Центрирование вилок между собой производится посредством установленного в их сферические углубления 17 сферического кольца 3. Компенсация погрешностей изготовления, установки и износа замыкателей 5, вкладышей 4 и вилок 1, 2 осуществляется за счет поворотов вкладышей вокруг осей параллельных общей продольной оси шарнира, а также за счет перемещения каждого замыкателя в радиальном направлении. Компенсация обеспечивает выравнивание напряжений на взаимодействующих поверхностях 16, 21, 22, 25. 2 з п ф-лы, 9 ил. (Ј / 22 23 21 12 Z 25 05 to о | X

В Б

ФигЗ

8-в

25

28

Фиг.6

Щи 2.1

2

Фиг.8

Фиг.9