Соединение валов, оси которых расположены в пересекающихся плоскостях Советский патент 1992 года по МПК F16C7/00 F16D3/30 

Изобретение относится к машиностроению и может бьп ь использовано в механизмах для соединения валов, оси которых расположены в пересекающихся плоскостях.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей зл счет увеличения угла поворота и упрощение конструкции.

На фиг.1 изображено оо- ушыиие валов, оси которых расположены п пересекающихся плоскостях, общий вид; на фш.2 - соединение втулка - концевой рычага - ось - вилка, сечение: на фиг.З - ю же, что на фиг.2. в другой проекции; на фиг,4 - то же, что на фиг.2, с осью в виде пальцев; на фиг.5 - то же, что на фиг.2, с т.лами качения в виде шаров.

Соединение валов осуществляется между ведущим валом 1 и ведомым валом 2, вращающимися в подшипниках 3 и 4 соответственно. Продольные оси валов 1 и 2 расположены а пересекающихся плоскостях. С валами 1 и 2 жестко соединены рычаги 5 и 6, на концевых цилиндрических участках 7 которых размещены с возможностью поворота на последних втулки 8 с отверстиями. На участках 7 выполнены круговые канавки 9. Втулки 8 охвачены вилками 10. В отверстиях втулок 8 и вилок 10 расположена тангенциальная ось 11, контактирующая своей цилиндрической поверхностью с канавкой 9. Ось 11 фиксирует втулку 8 от продольных перемещений по цилиндрическим участкам 7 рычагов 5 и 6, контактируя с канавкой 9 и не препятствуя повороту втулки 8 с вилкой 10 вокруг рычагов 5 и 6. Геометрический центр радиуса рычагов 5 и 6 (плеча вращения) совпадает с центром оси 11. Вилки 10 соединены между собой тягой 12.

Соединение работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 1 с рычагом 5 усилие через втулку 8, ось 11 и вилку 10 передается тяге 12. при этом втулка 8 поворачивается на цилиндрической поверхности 7 рычага 5 вместе с осью 11, которая, находясь в канавке 9, скользит в ней вокруг рычага 5. В плоскости, перпендикулярной плоскости вращения втулки 8, тяга 12 вместе с вилкой 10 поворачивается вокруг оси 11 (или вилка 10 с тягой 12 вместе с осью 11 поворачиваются в отверстиях.втулки 8 и канавки 9). Таким образом тяга 12 совершает пространственное перемещение при поворотах рычагов 5 и 6 в разных плоскостях. Усилие тяги 12 передается через вилку 10, ось 11, втулку 8, рычаг 6 на ведомый вал 2,

Вокруг цилиндрической поверхности рычага 5 вилка 10 со втулкой 8 и осью 11 может поворачиваться на угол 360°.

Вокруг оси 11 вилка 12 может повернугься также на большой угол. Возможный угол поворота составляет более 270° и ограничивается только упором вилки 12 в рычаг 5.

На фиг.4 изображено соединение, в ко0 тором ось выполнена в виде двух диаметрально противоположно расположенных - пальцев 13, одни концы которых установлены в отверстиях вилки 10 и втулки 8, а другие размещены в канавке 9. Отличительной

5 особенностью соединения является расположение пальцев 13 по геометрической оси рычага 5. Работа такого соединения аналогична описанному выше. В таком устройстве меньше затирания в шарнирных

0 соединениях.

На фиг.5 изображено соединение, снабженное телами качения в виде шаров 14, размещенных в отверстиях втулок 8 между пальцами 13 и канавкой 9, причем расстоя5 иие между центрами шаров 14 больше диаметра цилиндрических участков 7 рычагов 5 и 6. Работа соединения аналогична описанному выше. В таком устройстве взаимодействие шара 14 с канавкой 9 и фиксирующим

0 пальцем 13 осуществляется с трением качения (шар 14 при повороте втулки 8 катится по канавке 9), в связи с чем в таком соединении значительно меньше потери на трение движения.

5 Канавка 9 может быть выполнена как по замкнутому, так и незамкнутому контуру.

Канавка 9 может быть выполнена на части цилиндрической поверхности 7 концевых участков рычагов 5 и 6,- причем

0 центральный угол, образованный между концами канавки и осью рычага, равен углу поворота рычага-в плоскости, перпендикулярной его продольной оси. В этом случае она может быть использована в качестве

5 ограничителя угла поворота шарнира.

Конструкция шарнира отличается компактностью, т.к. высота втулки 8 может быть выбрана только из условия расположения оси или шара в канавке. В таком шарнире

0 отсутствуют паразитные изгибающие моменты. Соответственно габаритам уменьшается металлоемкость шарнира. При небольших габаритах шарнир обеспечивает практически любые углы поворота.

5

Фор м у ла изобретения 1. Соединение валов, оси которых расположены в пересекающихся плоскостях, состоящее из ведущего и ведомого валов, жестко соединенных с валами рычагов с

концевыми цилиндрическими участками, на которых выполнены элементы для взаимодействия с осью, размещенных с возможностью поворота на цилиндрических участках рычагов втулок, тяги с повернутыми относительно друг друга охватывающими втулки вилками и соединенной с рычагами при по- мои|и установленных в отверстиях втулок и вилок осей, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет увеличения угла поворота и упрощения конструкции, элементы для взаимодействия с осью выполнены в виде круговой канавки, а ось расположена тангенциально с возможностью контакта ее цилиндрической поверхности с канавкой.

2. Соединение по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- С я тем, что ось выполнена в виде двух

диаметрально противоположно расположенных пальцев, одни концы которых установлены в отверстиях вилки и втулки, а другие размещены в канавхе.

3. Соединение по пп.1 и 2. о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено телами качения в виде шаров, размещенных в отверстиях втулок между пальцами и канавкой, причем расстояние между центрами

0 шаров больше диаметра цилиндрических участков рычагов.

4. Соединение по пп. 1-3, отличающееся тем, что канавки выполнены на части цилиндрической поверхности концевых участков рычагов, причем центральный угол, образованный между концами канавок и осью рычага, равен углу поворота рычага в плоскости, перпендикулярной его оси.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных механизмах для соединения валов, оси которых расположены в пересекающихся плоскостях. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей за счет увеличения угла поворота и упрощение конструкции, На концевых цилиндрических & l& участках (У) 7 рычагов соединяемых валов 1 и 2 размещены втулки (В) 8, охватывающие их вилки 10, тяги 12, соединенные с помощью установленных в отверстиях В 8 и вилок 10 осей 11, расположенных тангенциально с возможностью контакта с круговой канавкой (К) 9 на рычагах. Ось 11 может быть выполнена в виде двух диаметрально расположенных пальцев 13. Соединение может быть снабжено телами качения в виде шаров 14, размещенных в отверстиях В 8 между пальцами 13 и К 9, причем расстояние между центрами шаров 14 больше диаметра У 7. К 9 могут быть выполнены на части У 7, причем центральный угол, образованный между концами К 2 и осью рычага, равен углу поворота рычага в плоскости, перпендикулярной его оси. Конструкция компактна и обеспечивает передачу вращения от одного вала к другому при практически любом их угловом положении. 3 з.п. ф-лы. 5 ил. (Л С XJ Јь О О Фиг/

Щиг.г

8

fej

1Z

/

/

Я