Сферический шарнир Советский патент 1978 года по МПК F16C11/06 

I

Изобретение относится области машиностроения, а именно к устройствам для соединения требующих взаимно фиксации звеньев пространственных механизмов .

Известен сферический шарнир, содержащий составной корпус, схватывающий шаровую поверхность головки, связанной с соединяемым звеном l j .

Недостатком этого шарнира является относительно малая площадь контактной поверхности в месте сочленения головки шарнира-гнездо, приводящая к низкой несущей способности и требующая высоких усилий для взаимной фиксации соединяемых звеньев.

Известен сферический шарнир, у которого контактная поверхность увеличена за счет деформируемых лепестков образованных прорезями в пустотелой головке и размещенных при фиксации воздухом с помощью эластичной оболочки 2 .

Недостатками этого шарнира являются сложность конструкции, необходимость использования сжатого воздуха, недостаточно высокая несущая способность.

Известен сферический шарнир, содержащий корпус, опорное гнездо, го2

ловку сложной формы в виде шара и отделенного от wapa проточкой сферического сектора, опорные поверхности которого концентричны с шаровой поверхностью.

Этот шарнир обладает развитой кон тактной поверхностью и не требует ,для осуществления фиксации применения сжатого воздуха .

Однако такой шарнир имеет недостаточную несущую способность и повышенное усилие, необходимое при фиксации в случае износа контактных поверхностей или в случае недостаточно точнрго изготовления головки и деталей опорного гнезда,

Целью изобретения является повышение несущей способности и снижение усилия фиксации шарнира.

Для этого в предлагаемом шарнире головка и опорное гнездо выполнены из набора колец со сферической поверхностью, VcTaHOBленных подвижно в осевом направлении относительно

оси цапфы и корпуса, часть которых, считая через один, зафиксирована от проворота относительно цапфы, остальные кольца - относительно корпуса, при этом одно из колец жестко закреплено у торца цапфы, а телесный угол сферических поверхностей всех колец выполнен меньшим 2 тг стерадиан Кроме того, фиксация колец может бы выполнена с помощью профильного. соединения, например многогранного. На фиг. 1 представлен предлагаемы продольный разрез сферический шарНИР; на фиг. 2 - поперечный разрез по А-А на фиг. 1. Сферический шарнир содержит корпус 1 с гайкой-фиксатором 2, цапфу 3. В полости корпуса между дном и прижимной гайкой размещены концентричные сферические кольца 4 и 5 опорного гнезда и головки. Кольца взаимодействуют между собой при наклонах цапфы и фиксации по сферическим поверхностям. Кольца 4 взаим действуют с корпусом по боковой поверхности 6. Кольца 5 взаимодействуют с цапфой по поверхности отверстия 7. Между корпусом и кольцами 5 цапфой 3 и кольцами 4 выполнены зазоры 8 и 9, которые обеспечивают возможность перемещения колец 5 относительно колец 4 или наоборот вокруг общего центра. Кольцо 10 при варено к цапфе .3. Сферический шарнир работает след щим образом. Ослабив гайку-фиксатор 2, цапфу а с ним и кольца 5, устанавливают в нужнсял положении относительно корпуса 1. Затем затягивают гайку-фиксатор 2, сжимая кольца 4 и 5 между собой. Под действием сил трения от сжимгиощего усилия кольца закрепляют от перемещения цапфы относительно корпуса. Сферический шарнир обеспечивает многократное увеличение несущей спо собности и снижение фиксирующего усилия. Формула изобретения 1.Сферический шарнир, содержащий корпус, опорное гнездо, головку с цапфой, гайку-фиксатор со сферической опорной поверхностью, передающую усилие на головку, о т л и ч а Ю щ и и с я тем, что, с целью повышения несущей способности и снижения усилия фиксации, головка шарнира и опорное гнездо выполнены из набора колец со сферической поверхностью, установленных подвижно в осевом направлении относительно оси цапфы и корпуса, часть которых, считая через один, зафиксирована от проворота относительно цапфы, а остальное - относительно корпуса, при этом одно из колец жестко закреплено у торца цапфы, а телесный угол сферических поверхностей всех колец выполнен меньшим 211 стерадиан, 2.Сферический шарнир по п.1, отличающийся тем, что фиксация колец выполнена с помощью профильного соединения. 3.Сферический шарнир по пп.1 и 2, отличаю щийся тем, что профильное соединение выполнено многогранным. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 37Ь609, М.кл. Р 16 С 11/06, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 418113,М.кл. Р 16 С 11/06, 1972. 3.Патент ФРГ № 909872, кл. 47 В 13, 1949.,