УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР Советский патент 1974 года по МПК F16D3/40 

1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для передачи вращения между двумя валами с пересекающимися осями.

Известен универсальный шарнир, соде,ржащий две вилки, взаимодействующие между собой при помощи попарно жестко связанных конических роликов с образующими в каждой паре, пересекающимися в центре вращения шарнира, причем конусность пар конических роликов одинакова.

На практике вращение передается в основном в одном направлении, например в автомобиле, где длительность движения задним ходом весьма незначительна. При этом в основном работает и интенсивно изнашивается одна пара роликов, что снижает нагрузочную способность и долговечность шарнира.

Увеличение нагрузочной способности и долговечности предлагаемого шарнира обеспечивается за счет того, что конусность пары конических роликов, работающих при передаче крутящего момента в одном направлении, не менее чем на 3° превышает конусность второй пары конических роликов, работающих при передаче крутящего момента в обратном направлении.

Это дает возможность увеличить средний диаметр роликов одной пары и поперечное сечение вилок за счет уменьшения среднего диаметра роликов другой пары.

На фиг. 1 представлен предлагаемый шарнир при пулевом угле между валами, продольное сечение; на фиг. 2 - поперечное сечение по А-А на фиг. 1.

Универсальный шарнир состоит из двух валов 1, 2, выполненных заодно с вилками 3, 4, между которыми расположены две пары роликов 5, 6; одна пара роликов 5 меньшего среднего диаметра (с углами конусности а), другая пара роликов 6 большего среднего диаметра (с углами конусности р). Угол конусности р больше угла копусности а не менее чем на 3°.

Одна пара роликов выполнена заодно с

осью 7, другая пара - заодно с осью 8 с отверстием. Конусные ролики имеют канавки 9, при помощи которых они фиксируются в биссекторной плоскости между валами по косым зубьям 10. Механизм шарнира заключен

в центрирующий кожух 11, который выставляется в бисекторную плоскость выступами 12 на торцах роликов.

При передаче крутящего мамепта с некоторым углом между валами 1, 2 усилие передается одной вилкой посредством одной пары роликов на другую вилку. Вторая пара роликов нагружается при передаче крутящего момента в обратном направлении. Ролики 5, 6 устанавливаются в биссекторной плоскости без

трения скольжения благодаря кинематике (образующие конусной поверхности роликов и

беговых дорожек вилок пересекаются в центре шарнира) и дополнительно фиксируются в этом -положении механизмом, состоящим на вилках из косых зубьев 10, а на роликах - из профилированных канавок 9. Центрирующий кожух 11 с внутренней сферической поверхностью, взаимодействуя с внешней сферической поверхностью вилок 3, 4, обеспечивает надежное шаровое соединение двух вилок на всем диапазоне рабочих углов шарнира.

Для предотвращения проворачивания центрирующего кожуха 11 и для установки его в биссекторную плоскость между осями вилок кожух связан с роликами при помощи выступов 12.

Это обеспечивает надежность щарового соединения вилок и дает возможность иметь по обе стороны кожуха небольшие резиновые чехлы (на чертеже не показаны), испытывающие угловую деформацию, в два раза меньщую обычной (при жесткой связи центрирующего кожуха с одной из вилок).

Наличие двух пар роликов с разными углами конусности не менее чем 3° () позволяет выполнить пары с осями заодно, осуществить простую предварительную сборку, так как ролик с меньщим углом конусности проходит в отверстие оси 8, дает -возможность иметь небольшое пространство в центре щарнира для размещения осей 7, 8, увеличить поперечное сечение вилок и средний диаметр наиболее интенсивно изнашиваемых роликов переднего хода.

т-г

предмет изобретения

Универсальный щарнир, содержащий две вилки, взаимодействующие между собой при помощи попарно жестко связанных конических роликов с образующими в каждой -паре, пересекающимися в центре вращения щарнира, отличающийся тем, что, с целью увеличения нагрузочной способности и долговечности, конусность пары конических роликов,

работающих при передаче крутящего момента в одном направлении, не менее чем на 3° превышает конусность второй -пары конических роликов, работающих при передаче крутящего момента в обратном направлении.

Фаг.г