Шарнирное соединение с синхронным вращением Советский патент 1979 года по МПК F16D3/22 

(54) ШАРНИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ С СИНХРОННЫМ, ВРАЩЕНИЕМ,

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к шарнирным соединениям. Известны шарнирные соединетжя с синхронным вращением, содержащие внешний элемент, рыполненный в виде полой детали, на внутренней поверхности которой имеются продольные канавки для шариков, и внутренний элемент с соответствующими продольными канавками, а также шарики, установленные в сепараторе, име щем сферические наружную и внутреннюю пове ности, при этом центры сферических поверхностей сепаратора расположены по обеим сторонам и на равном расстоянии от плоскости, проходящей через центры шариков И . Однако в таких шарнирных соединениях угол поворота зависит от длины осевого перемещени внутреинего элемента относительно наружисго, также вследствие сравнительной возможности боковьк пе}земещёний шарнира не обеспечивает передачу значительных крутящих моментов и снижает срок снужбы шарнира. Цепью изобретения является достижение независимости угла поворота от длины пути перемещения внутреннего элемента в наружном, повышение передаваемого крутящего момента и срока службы шарнира. Цель достигается тем, что между внутренним элементом шарнира и сепаратором размещена по меньшей мере одна направляющая деталь, , имеюи.ая возможность перемещения в осевом направлении относительно внутреннего элемента, пртт эта направляющая деталь может бьпь вьшолнена в виде кольца, не имеющего или имеющего аксиальные выступы. Кроме того, внутренний элемент щарнира может иметь выступы поверхность которых соответствует форме прилегающих поверхностей направляющей детали, которая может быть снабжена боковыми выступами, охвать1вающими выступь внутреннего элемента шарнира, а также может иметь на кольцевой перемычке радиал1г но направленные выступы, форма которых соответствует форме продольных канавок внутреннего элемента, а со стороны аксиальных выступов имеются выемки, соответствующие части шаровой поверхности тел качения.

3

Кроме того, 1знутренняя поверхность наружного элемента шарнира может иметь сферическую форму, а наружная поверхность направляющей детали может иметь сферическую форму, соответствующую сферической поверхности сепаратора, или цилиндрическую.

На фиг. 1 изображено предлагаемое шарнирное соединение, поперечньш разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - то же, , вид сбоку с максимальным наклоном; на фиг. 5 - варианты шарнира со средним углом наклбна; на фиг. 6 - вариант шарнира с малым углом наклона; на фиг, 7, 8 и 9 - боковой и поперечный виды варианта выполнения направляющих деталей, вид сбоку и поперечный разрез; на фиг. 10 и 11 - варианты направляющих деталей, установленных на внутреннем элементе, вид сбоку и в плане; на фиг. 12 - то же, вид сверху;

Шарнирное соединение состдит из внешнего элемента 1 в виде полой детали,- внутреннего элемента 2 и расположенных ними шариков 3, установленных в сепараторе 4, имеющем сферические, наружную и внутреннюю поверхности, при этом центры сферических поверхност й расположены по обе стороны и на равном расстоянии от плоскости, проходящей через центр шариков 3.

На наружной поверхности внутреннего элемента 2 между шариками 3 установлены направляющие детали 5, своей наружной сферической поверхностью плотно прилегают к соответствующей внутренней сферической поверхности сепаратора 4.

Виещний элемент 1 по своей внутренней поверхности имеет продольные канавки 6, а внутренний элемент 2 имеет продольные канавки 7, в которых расположены пхарики 3.

Сепаратор 4 своей сферической наружной поверхностью прилегает к соответствующей внут ре1шей поверхности наружного элемента 1, Направляющая деталь 5 в щарннрах со Средним углом наклона может быть выполнена в виде сплощного кольца 8 и иметь аксиальный выступ 9. Для ограничения аксиального перемещения нащ)авляющего элемента 8 устанавливается пружинное кольцо 10 в кольцевой выемке внутреннего элемента 2 (фиг, 4) или для ограниче1шя аксиального перемещения шарика 3 и предсявращетия его выхода из наружного злемента 1 и выпадания, может быть установлен на торце наружного элемента 1 фланец 11.

Для малых углов наклона сепаратор 4 может быть выполнен цилиндрическим (фиг. 6) и иметь только частично сферическую внутреннюю поверхность 12, с которой взаимодействует направляющая деталь 5, при этом на наружной поверхности цилиндрического сепаратора 4

П,А

вьпюлнена кольцевая выточка 13, в которой плотно установлено кольцо 14 со сферической наружной поверхностью 15, взаимодействующей с внутренней поверхностыр наружного элемента 1.

Направляющая деталь 5 устшговлена на внутреннем элементе 2 и сопряжена с шариком 3 (фиг. 7). Внутренний элемент имеет выступы 16 соответствующие форме прилегающих поверхностей 17 направляющей детали 5 (фиг. 8). Направляющая деталь 5 может бьпь снабжена боковыми выступами 18, охватьшающими выступь 19 виутрекнего элемента 2, при этом на кольцевой перемычке направляющая деталь 5 имеет выступы 20,,форма которых соответствует форме продольных капавок 21 внутреннего элемента 2 со стороны аксиальных выступов 22 вьшолнеиа выемка 23, соответствующая части шаровой поверхности тел качения 3 (фиг. 10, И, 12).

Предлагаемьш шарнир обеспечивает угол поворота внутреннего элемента 2 относительно наружного 1 независимо от взаимного аксиального их перемещегшя, а также повыщает передачу крутящего момента и срок службы щаршфиого соединения благодаря обеспечению строгого положетш шариков в канавках наружного и внутреннего элементов.

Формула изобретения

и внутреннюю поверхности, прш1ем центры сферических поверхностей сепаратора расположены по обе стороны и па равном расстоянии от плоскости, проходящей через центр щариков, отличающееся тем, что, с целью достижения независимости угла поворота от длины пути перемеще}шя, повьщ1еш1я передаваемо-, го крутящего момента и срока службы шарнира, между внутреьшим .элементом щаршфа и сепаратором размещена по меньшей мере одна направляющая деталь, имеющая возможность пемещения в осевом, направлении относительно внутреннего элемента щарнира.

полнена в виде кольца с аксиальными выступами.

4,Соединение по п. I, отличающеес я тем, что BHytpeHHHH элемент шарнира имеет выступы, поверхность которых соответствует форме прилегающих поверхностей направляющей детали,

5,Соедине1ше по п. 1, отличающеес я тем, что направляющая деталь снабжена боковыми выступами, охватьтающими выступы внутреннего элемента шарнира.

6,Соединение по п. I, отличающеес я тем, что направляющая деталь имеет на кольцевой перемьике радиально направленные выступы, форма которых соответствует форме продольных канавок внутреннего элемента, а со стороны аксиальных выступов вьшолнены

выемки, соответствующие части шаровой поверхности тел качеШш.

15 Источники информашш, принятые во птщние при экспертизе

1, Патент США N 3656318, кл. 64-21, 1969. J / / i 7 2 ./ //

663327 15 } 3 I ,, у.,. ,-,,, 7v-p W « - /2 / / f , ,,./..„ ; гл.5

Риг.7

иг.З

2 23

;