Асинхронный карданный шарнир Советский патент 1992 года по МПК F16D3/26 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к асинхронным карданным шарнирам трансмиссий автомобилей.

Известен асинхронный карданный шарнир, содержащий две вилки с соосными отверстиями в щеках, крестовину с карданными подшипниками и радиально- упорные шарикоподшипники для центрирования крестовины и вилок, образованные беговыми дорожками, выполненными на корпусе крестовины у основания цапф и на торцах наружных колец карданных подшипников и шариками с сепаратором.

Известный шарнир обеспечивает полную разгрузку торцов цапф крестовины, исключается заклинивание крестовины по торцам цапф при перекосах под действием внешнего крутящего момента. В.шарнире могут использоваться карданные подшипники без донышек.

Недостатком известного шарнира является невысокая долговечность в связи с быстрым выходом из строя радиально-упор- ных шарикоподшипников, имеющих невысокую грузоподъемность, рассчитанную на восприятие нагрузок от неуравновешенности элементов карданной передачи, действующих в направлении осей цапф, при приложении к ним нагрузок от внешнего крутящего момента при упругих деформациях вилок шарнира.

Известен асинхронный карданный шарнир, содержащий две вилки с соосными отверстиями в щеках, крестовину в виде сферического корпуса с двумя парами взаимно перпендикулярных цапф, подшипники, охватывающие цапфы, установленные в отверстиях вилок, подпятники, выполненные с вогнутой сферической поверхностью, обращенной к центру шарнира, и установленные соосно между щеками каждой вилки.

Такое выполнение шарнира обеспечивает полную разгрузку торцов цапф кресто 400

4 VI VI sO

вины и центрирование шарнира. Однако в известном карданном шарнире относительное расположение вилок и крестовины в направлении оси шарнира определяется расположением соосных отверстий вилок и соосных цапф крестовины. При несовпадении центра сферического корпуса крестовины, осей цапф и отверстий вилок нарушается сиМм етр ичность нагружения подпятников, что снижает долговечность и услЪвия центрирования шарнира.

Цель изобретения - повышение долго- вечности путем обеспечения равномерной нагруженности подпятников.

Указанная цель достигается тем, что асинхронный карданный шарнир, содержащий две вилки с соосными отверстиями в щеках, крестовину в виде сферического корпуса с двумя парами взаимно перпендикулярных цапф, подшипники, охватывающие цапфы, установленные в отверстиях вилок, подпятники, выполненные с вогнутой сферической поверхностью, обращенной к центру шарнира, и расположенные соосно между щеками каждой вилки, снабжен двумя флан- цевыми втулками, корпус крестовины выполнен со сквозным центральным отверстием и с двумя лысками на его сферической поверхности перпендикулярно центральному сквозному отверстию, наружная фланцевая поверхность каждой втулки выполнена сферической, в сквозном отверстии размещена пружина, с двух сторон сквозного отверстия установлены фланцевые втулки с возможностью осевого переме- щения, при этом сферическая поверхность втулки сопряжена со сферической поверхностью подпятника, а внутренняя фланцевая поверхность втулки установлена с возможностью контакта с лыской, фланце- вая втулка подпружинена к подпятнику. Фланцевая втулка выполнена со сквозным центральным отверстием по оси шарнира, при этом в подпятнике и вилке выполнены отверстия, соосные с упомянутым централь- ным отверстием.

Такое выполнение шарнира обеспечивает самоустановку фланцевых втулок относительно корпуса крестовины в направлении оси шарнира и равномерную нагруженность подпятников. Этим достигается повышение долговечности шарнира.

На чертеже показано выполнение асинхронного карданного шарнира.

Асинхронный карданный шарнир со- держит вилки 1 и 2 с соосными отверстиями 3 и 4 в щеках 4, урестовину 5 в виде сферического корпуса 6 с двумя парами взаимно перпендикулярных цапф 7, подшипники 8, охватывающие цапфы 7, установленные а

отверстиях 3 вилок 1 и 2, выполненные с вогнутой сферической поверхностью 9 подпятники 10, расположенные соосно между щеками 4 каждой вилки 1 и 2, корпус б крестовины 5 выполнен со сквозным центральным отверстием 11 и двумя лысками на его сферической поверхности, выполненными перпендикулярно центральному сквозному отверстию 11, а шарнир снабжен двумя фланцевыми втулками 12, наружная фланцевая поверхность 9 каждой втулки 12 выполнена сферической. В сквозном центральном отверстии 11 крестовины 5 размещена пружина 13. С двух сторон сквозного отверстия 11 установлены фланцевые втулки 12 с возможностью осевого перемещения, при этом сферические поверхности втулок 12 сопряжены со сферической поверхностью 9 подпятников 10, а внутренние фланцевые поверхности втулок 12 установлены с возможностью контакта с лысками корпуса 6 крестовины 5. Фланцевые втулки 12 подпружинены к подпятникам 10. Фланцевая втулка 12 выполнена со сквозным центральным отверстием 14 по оси шарнира, при этом в подпятнике 10 и вилке 2 выполнены отверстия, соосные с упомянутым центральным отверстием, для связи с полостью 15 карданного вала.

В собранном карданном шарнире и при его работе фланцевые втулки 12 под действием пружины 13 контактируют по сферическим поверхностям 9 с соответствующими подпятниками 10, обеспечивая центрирование карданного шарнира (вилок 1 и 2 и крестовины 5). При этом крестовина 5 благодаря установке фланцевых втулок 12 с возможностью осевого перемещения самоустанавливается в направлении оси шарнира в соответствии с расположением осей соосных отверстий 3 в щеках 4 вилок 1 и 2, не нарушая симметричности нагружения подпятников 10 осевой силой. При упругих деформациях щек вилок под действием внешней нагрузки крестовина 5 имеет возможность свободно перемещаться в направлении оси шарнира, при этом центрирование шарнира и нагруженность поверхностей подпятников не нарушается. Это и обеспечивает повышение долговечности карданного шарнира.

Кроме того, выполнение сквозных отверстий по оси шарнира у фланцевых втулок 12 обеспечивает связь трущихся поверхностей подпятников и крестовины с полостью 15 карданного вала. Это позволяет при установке в полости карданного вала клапана (на чертеже не показан) поддерживать в полости карданного вала избыточное давление по сравнению с атмосферным

(используя осевые перемещения компенсатора карданного вала), что предотвращает попадание пыли и грязи в уплотнения подпятников и карданных подшипников и подачу смазки к трущимся поверхностям под давлением. Это повышает ресурс работы поверхностей трения шарнира. Формула изобретения 1. Асинхронный карданный шарнир, содержащий две вилки с соосными отвер- стиями в щеках, крестовину в виде сферического корпуса с двумя парами взаимно перпендикулярных цапф, подшипники, охватывающие цапфы, установленные в отверстиях вилок, подпятники, выполненные с вогнутой сферической поверхностью, обращенной к центру шарнира, и расположенные соосно между щеками каждой вилки, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности путем обеспече- ния равномерной нагруженное™ подпятника, он снабжен двумя фланцевыми

втулками, корпус крестовины выполнен со сквозным центральным отверстием и с двумя лысками на его сферической поверхности перпендикулярно центральному сквозному отверстию, наружная фланцевая поверхность каждой втулки выполнена сферической, в сквозном отверстии размещена пружина, с двух сторон сквозного отверстия установлены фланцевые втулки с возможность осевого перемещения, при этом сферическая поверхность втулки сопряжена со сферической поверхностью подпятника, а внутренняя фланцевая поверхность втулки расположена с возможностью контакта с лыской, фланцевые втулки подпружинены к подпятнику.

2. Шарнир по п. 1, отличающийся тем, что фланцевые втулки выполнены со сквозным центральным отверстием по оси шарнира, при этом в подпятнике и вилке выполнены отверстия, соосные с упомянутыми центральными отверстиями.

Сущность изобретения: шарнир содержит вилки с соосными отверстиями в щеках, крестовину в виде сферического корпуса и цапф, карданные подшипники, подпятники для центрирования вилок и крестовины. Подпятники расположены между щеками вилок. В сквозное центральное отверстие крестовины установлены фланцевые втулки с возможностью осевого перемещения. Фланцевые втулки подпружинены в сторону подпятников. Во фланцевых втулках выполнены сквозные центральные отверстия для связи с полостью карданного вала. Центрирование шарнира осуществляется по сферическим поверхностям фланцевых втулок и подпятников. При сборке и работе шарнира крестовина самоустанавливается в направлении оси шарнира. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

ю