Упругий шарнир Советский патент 1976 года по МПК F16C11/12 G01L1/00 

1

Изобретение относится к приборостроению и может найти применение при разработке высокочувствительных приборов и устройств для измерения сил, моментов, ускорений и т. д.

Известны упругие шарииры, содержащие установленные концентрично подвижную и неподвижную втулки (обоймы), которые соединены с помощью расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях ленточных пружин, консольно закрепленных и испытывающих упругие деформации изгиба.

Такие шарниры характеризуются больщой величиной угловой жесткости и не позволяют реилать задачи построения высокочувствительных приборов для измерения механических величин.

Цель изобретения - умеиьшение угловой жесткости шарнира.

Это достигается тем, что в предлагаемом шарнире неподвижная втулка заменена двумя одинаковыми, соединенными между собой дисками, каждый из которых имеет на торце, обрашепном к другому диску, сквозной диаметральиый паз для размещения пружины, а по обе стороны от него и от центральной оси запрессованы два двухступенчатых валика с участками большего диаметра, имеющими выход в паз, по дну которого выполнена открытая с одной стороны прорезь длиной, превышающей половину диаметра диска, а вблизи ее открытого конца установлен поперечный винт, стягивающий разрезанные части диска и сближающий валики, обжимающие по центру пружину, концы которой закреплены на подвижной обойме.

На фиг. 1 изображен нредлагаемый щарнир, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Подвижная часть - обойма 1 соединяется с двумя неподвижными дисками 2 при помощи двух лепточных пружин 3, концы которых припаяны к вырезанным на обойме 1 стойкам 4. Диски 2 идентичны и имеют по две узкие (0,3-0,4 мм) иесквозные прорези: одну диаметральную 5 и другую 6 по хорде. Ленточная пружина 3 расположена в торцовом пазу 7, глубина которого определяется шириной пружины. С двух сторон перпендикулярно прорези 5, по диаметру, симметрично запрессованы в диск два двухступенчатых валика 8 по поверхности цилиндра меньшего диаметра. По образующим цилиндров большего диаметра валиков осуществляется зажим (защемление) ленточных пружин 3 при помощи зажимного винта 9. Оба диска фиксируются один относительпо другого так, что их пазы находятся под углом 90° при помощи двух штифто. 10 и запрессовки одного диска в другой.

Таким образом, одна ленточная пружина находится над осью симметрии Y, а другая - под ней. Расположены пружины в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, линия пересечения которых совпадает с осью чувствительности X. При сборке шарнира валики отжимаются друг от друга, между ними пропускается пружина и затем винтом 9 валики затягиваются, защемляя пружину. Концы пружин припаиваются к стойкам кольца.

Если обжим растяжек происходит по линии, совпадающей с осью чувствительности, то угловая жесткость относительно оси X принципиально отсутствует. Обжим осуществляется по некоторой площадке и будет иметь место конечная угловая жесткость. При меньших диаметрах валиков площадь обжима будет меньше, в связи с чем будет меньше и величина угловой жесткости.

Усилие обжима с одной стороны должно быть достаточно большим, чтобы сила трения между валиками и пружиной превышала мак симально возможные усилия как по оси X, так и по оси Y. С другой стороны увеличение зажимных усилий приводит к увеличению площади обжима и угловой жесткости.

Величина угловой жесткости зависит также от натяга пружин и их геометрических размеров.

Формула изобретения

шарнир, содержащий концентрично установленные подвил ную обойму и неподвижный элемент, соединенные ленточными пружинами, расноложенными диаметрально во взаимно перпендикулярных плоскостях, отличающийся тем, что, с целью уменьшения его угловой жесткости, неподвижный

элемент вынолнен в виде двух одинаковых соединенных между собой дисков, каждый из которых имеет на торце, обращенном к другому диску, сквозной диаметральный паз для размещения пружины, по обе стороны от него и от центральной оси запрессованы два двухступенчатых валика с участками большего диаметра, имеющими выход в паз, по дну которого выполнена открытая с одной стороны прорезь длиной, превышающей половину диаметра диска, а вблизи ее открытого конца установлен поперечный винт, стягивающий разрезанные части диска и сближающий валики, обжимающие по центру пружину, концы которой закреплены на подвижной

обойме.

Литература: Экспресс-информация «Испытательные приборы и стенды 1963 г. в ГО Реф. 177.

г/г/