Подшипниковый узел карданного шарнира Советский патент 1992 года по МПК F16C11/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях карданных передач транспортных средств. Известны подшипниковые узлы карданного шарнира, содержащие крестовину с каналами для смазки, игольчатые подшипники и упорные диски из антифрикционных материалов.

Недостатком известных узлов является недостаточная износоустойчивость упорных дисков из-за неравномерности контактных давлений по торцевой поверхности упорных дисков при перекосах крестовины в радиальных подшипниках из-за наличия радиальных зазоров в сочленении, что снижает надежность узла в работе.

Целью изобретения является повышение срока службы шарнира путем компенсации неравномерности давления контактных

давлений по рабочей поверхности рабочих дисков.

Цель достигается тем, что упорный элемент выполнен ступенчатым со ступенью меньшего диаметра со стороны цапфы, равного диаметру цапфы, и с осевым отверстием, равным диаметру выемки дна опорного стакана, а сопряженные поверхности торца цапфы и упорного элемента выполнены сферическими с равными радиусами, центры которых расположены в пересечении осей крестовины, а на сферической поверхности упорного элемента - радиальные канавки.

При сравнении предлагаемого решения с решениями аналогичного назначения и известных в технической литературе, например с выполнением фасок на торце цапфы с выполнением поднутрений на донышке подшипника не обнаружено признаков,

VJ

О

ел о

N

N

сходных с признаками предлагаемого решения. Следовательно предлагаемое обладает существенными отличиями и достигаемым эффектом.

На фиг. 1 изображен шарнир с крестовиной, игольчатым подшипником и упорным элементом между торцем крестовины и донышком подшипника (показана только одна цапфа); на фиг. 2 - предлагаемая конструкция упорного элемента.

Между цапфой 1 крестовины и охватывающим цапфу игольчатым подшипником 2 установлен антифрикционный ступенчатый упорный элемент 3, например, из пластмассы, меньшая ступень 4 которого поддерживает одновременно игольчатые ролики от рассыпания в свободном подшипнике и при монтаже. Контактирующие поверхности 5 торца цапфы 1 крестовины и упорного элемента 3 выполнены по сфере одним и тем же радиусом R с центром, совпадающим с центром крестовины, относительно которого происходит поворот крестовины при наличии зазоров между цапфой и игольчатым подшипником. На рабочей поверхности упорного элемента 3 выполнены радиально исходящими лучами канавки 6 для прохода смазки к телам качения из смазочных каналов крестовины. Канавки в сечении упорного элемента могут иметь различную форму (трапецеидальную, -образную, прямобоч- ную, полукруглую). Опорная поверхность 7 элемента конструктивно ответна поверхности донышка подшипника опорного стакана.

В работе шарнира при наличии радиальных зазоров между цапфой 1 крестовины и опорным стаканом 2 цапфа крестовины, выбирая этот зазор, повернется на некоторый угол, обкатываясь относительно сферы элемента 3. При этом этот поворот возможен ни только в плоскости

приложения крутящего момента, но, и в плоскости, перпендикулярной ей от осевых составляющих компенсаторе карданного вала при изменении длины, а также от изгибающих сил, возникающих при наклонно установленном валу. Но, в любом положении крестовины в предлагаемом решении не будет места подклинивания и потери контакта, а площадь его практически сохраняется

постоянной, чем и обеспечивается равномерность распределения осевых усилий по всей площади контакта, предупреждающая форсированный износ упорного элемента и таким образом увеличивающая срок службы

его. Наклон масляных канавок в сторону игольчатых роликов способствует поступлению смазки к телам качения, что также ведет к уменьшению износа рабочих поверхностей, а следовательно, к повышению срока

службы шарнира.

Формул а изобретения Подшипниковый узел карданного шарнира, содержащий цапфу крестовины с осевым каналом, установленную о опорном стакане с осевой выемкой на дне стакана, размещенный между опорными поверхностями цапфы и стакана игольчатый подшипник и упорный элемент из антифрикционного

материала, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы путем компенсации неравномерности контактных давлений, упорный элемент выполнен со стороны цапфы со ступенью меньшего диаметра, равнога диаметру цапфы, и с осевым отверстием с диаметром, равным диаметру осевой выемки, сопряженные поверхности торца цапфы и упорного элемента выполнены сферическими с радиусом в центре крестовины, а сферичеекая поверхность упорного элемента выполнена с радиальными каналами.

креста.

фи г.2

Изобретение относится к машиностроению, а именно к карданным шарнирам. Цель изобретения - повышение срока службы шарнира путем компенсации неравномерности давления контактных давлений по рабочей поверхности упорных элементов. Подшипниковый узел карданного шарнира содержит цапфу крестовины 1, игольчатый подшипник 2. Между ними установлен антифрикционный ступенчатый упорный элемент 3. Меньшая ступень элемента 3 поддерживает игольчатые ролики подшипника 2. Контактирующие поверхности 5 торца цапфы 1 крестовины и упорного элемента 3 выполнены по сфере одним и тем же радиусом R с центром, совпадающим с центром крестовины. На рабочей поверхности упорного элемента выполнены радиальные канавки. Опорная поверхность упорного элемента 7 конструктивно повторяет поверхность донышка подшипника опорного стакана. При использовании изобретения исключаются подклинивания и потери контакта в любом положении крестовины. 2 ил.