Шарнирная муфта для нагружения Советский патент 1992 года по МПК F16D3/46 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к универсальным пространственным шарнирным соединениям.

Известны шарнирные муфты, содержащие сферические поверхности касания с образованием низших кинематических пар и пальчикового кинематического соединения тел.

Недостатками таких муфт являются большой вес сферических элементов, малая долговечность этих элементов из-за локальной поверхности касания, высокая трудоемкость изготовления и малая прочность пальчикового соединения, которые не позволяют использовать такие муфты в качестве силового устройства.

Известны также шарнирные муфты, содержащие цилиндрические детали с образованием между пересекающимися валами также низших кинематических пар.

Их недостатками являются большой вес деталей соединения, малые прочность и жесткость соединения и высокая трудоемкость

его изготовления. Такие муфты используют для передачи движения и не рассчитаны на силовое нагружение.

Наиболее близким техническим решением является универсальный шарнир, содержащий две полумуфты, соединенные промежуточным элементом. Полумуфты выполнены с обращенными навстречу друг другу сферическими поверхностями, центр которых расположен в кинематическом центре шарнира. Со стороны сферической поверхности каждой полумуфты выполнен меридианальный паз. Промежуточный элемент выполнен в виде шара, на противоположных сторонах которого в двух взаимно перпендикулярных плоскостях расположены ребра Каждая из полумуфт контактирует с промежуточным элементом сопряженны- ,ми сферическими поверхностями и ответными поверхностями пазов и ребер (А С. № 625067, F 16-D3/16, 1974).

Недостатками этого технического решения являются малая долговечность из-за лоС

ел о

Ю

кального касания поверхностей его элементов и высокая трудоемкость изготовления.

Цель изобретения - повышение долговечности при снижении трудоемкости изготовления.

Это достигается тем, что в шарнирной муфте для нагружения, содержащей две полумуфты, соединенные друг с другом посредством расположенного между ними промежуточного элемента, причем каждая из полумуфт установлена своей сферической поверхностью и поверхностями мери- дианального паза в контакте с ответными поверхностями промежуточного элемента, меридианальные ребра которого расположены с противоположных сторон последнего в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, при этом центры всех сферических поверхностей расположены в кинематическом центре муфты, одна из полумуфт выполнена в форме хвостовика со сферической чашкой в виде оболочки, другая полумуфта выполнена в форме хвостовика со сферической головкой в виде оболочки, а промежуточный элемент выполнен выпукло-вогнутой формы в виде оболочки, причем все сопряженные поверхности расположены по одну сторону от кинематического центра, а хвостовик другой полумуфты расположен со стороны вогнутой поверхности головки.

На чертеже изображена схема шарнирной муфты для нагружения.

Шарнирная муфта для нагружения содержит две полумуфты и предназначенный для их соединения промежуточный элемент. Одна из полумуфт выполнена в форме хвостовика 1 со сферической чашкой 2 в виде оболочки и меридианального паза 3 на ее вогнутой поверхности. Другая полумуфта выполнена в форме хвостовка 4 со сферической головкой 5 в виде оболочки и мериди- анального паза 6 на ее выпуклой поверхности. Промежуточный элемент выполнен в форме сферической оболочки 7 и расположенными на ней с разных сторон во взаимно перпендикулярных поверхностях меридианальных ребер 8, 9.

Шарнирная муфта для нагружения работает следующим образом.

Один из хвостовиков, например 1, соединяют с силовозбудителем (на чертеже не

показан) осевой силы и крутящего момента. Другой хвостовик, например 4, соединяют с испытуемым образцом. Полумуфты 1 и 4 соединяют (даже если их оси образуют угол) оболочкой 7 так, что возникает контакт между соответствующими поверхностями чашки 2, оболочки 7 и головки 5, а ребра 8, 9 входят в соответствующие пазы 3, 6. Равномерный контакт по соответствующим поверхностям чашки 2, оболочки 7 и головки 5

автоматически обеспечивает их гибкость, а общую жесткость соединения - изготовление оболочек сферической формы.

Муфта, выполненная в виде сферических оболочечных элементов, позволяет передавать не только движение, а и большие нагрузки из-за равномерного распределения контактных напряжений между ее элементами, что и обеспечивает достижение положительного эффекта, указанного в цели.

Формула изобретения Шарнирная муфта для нагружения, содержащая две полумуфты с взаимно обращенными друг к другу сферическими

поверхностями и промежуточным элементом между ними, каждая из полумуфт сопря- жена с промежуточным элементом сферической поверхностью и поверхностью меридианального паза, выполненного ответным меридианальному ребру на промежуточном элементе, при этом меридианальные ребра на промежуточном элементе выполнены во взаимно перпендикулярных плоскостях, а центры всех сферических поверхностей расположены в кинематическом центре муфты, отличаю- щающаяся тем, что, с целью повышения долговечности при снижении трудоемкости изготовления, полумуфты и промежуточный

элемент выполнены в виде тонкостенных вогнутых оболочек и расположены по одну сторону от кинематического центра, при этом одна из крайних оболочек расположена с охватом двух других оболочек.

1 5

9 Ч

Сущность изобретения: шарнирная му фта для нагружения содержит две полу- муфгы. Одна из них выполнена вформехво} стовика 1 со сферической чашкой 2 в виде оболочки с пазом 3 на ее вогнутой поверхности, а другая - в форме хвостовика 4 со сферической головкой 5 в виде оболочки с пазом 6 на выпуклой поверхности. Промежуточный между полумуфтами элемент выполнен в форме сферической оболочки 7 с расположенными на ней с разных сторон во взаимно перпендикулярных поверхностях меридиа- нальными ребрами 8, 9. При передаче осевой и крутящей нагрузок от одного хвостовика к другому гибкие чашка 2, оболочка 7 и головка 5 прилегают друг к другу когда ребра 8, 9 размещаются,в соответствующих пазах 3, 6. 1 ил