Универсальное шарнирное соединение Советский патент 1980 года по МПК F16D3/20 

(54) УНИВЕРСАЛЬНОЕ ШАРНИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станках и приборах для передачи нескольких крутящих моментов через перегородку, причем валы передачи могут располагаться под некоторым углом друг относительно друга.

Известен универсальный шарнир, содержащий сферическое полое тело и охватывающую его сферическую чашу, которые соединены с соответствующими валами и связаны между собой при помощи пальца, жестко закрепленного на внутреннем теле и размещенного в пазу, выполненном в сферической чаше 1..

Для передачи нескольких крутящих моментов необходимо последовательно располагать шарниры и каждый раз строго подгонять поверхность в перегородке со сферической поверхностью, что довольно сложно. Кроме того, наличие дополнительных окон в перегородке, понижает ее защитные свойства, напри.мер в условиях радиации. Таким образом, известная конструкция значительна по размерам, трудоемка в изготовлении и сложна ее установка в перегородку или корпус.

Известно также универсальное шарнирное соединение, которое наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаемо.му эффекту. Это соединение содержит коаксиально расположенные шарниры, каждый из которых выполнен в виде охватывающей и охватывае.мой полумуфт, связанных между собой и контактирующих по сферическим поверхностя.м 2.

Шарниры и полумуфты связаны между собой с помощью шариков, перемещающихся в кольцевых канавках.

Таким образом, воз.можно сочленение этого соединения только из двух шарниров, и момент, передаваемый вторым шарниром, зависит от момента, передаваемого первым шарниром, что значительно ограничивает его эксплуатационные возможности.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения независимой передачи крутящего момента каждым шарниром.

Это достигается тем, что соединение предлагаемой конструкции состоит , по крайней мере, из трех шарниров, в которых полумуфты связаны с помощью пальцев, жестко соединенных с одной из полумуфт, и перемещаются в пазах, выполненных в другой полумуфте, а охватываемая полумуфта во всех шарнирах, кроме центрального, выполнена с цилиндрической внутренней поверхностью, диаметр которой не менее диаметра наружной поверхности охватывающей полумуфты соседнего внутреннего шарнира. На фиг. 1 изображено описываемое универсальное шарнирное соединение, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - пример использования соединения. Универсальное шарнирное соединение включает шарнир 1, содержащий охватываемую полумуфту 2 и охватывающую ее полумуфту 3, которые связаны между собой при помощи пальца 4, жестко закрепленного на охватываемой полумуфте 2 и размещенного в пазу 5, который выполнен в охватывающей полумуфте 3. Охватывающая полумуфта 3 может быть соединена с корпусом станка. Охватываемая полумуфта может быть связана с приводом вращения и фиксации 6. Внутренняя поверхность 7 охватываемой полумуфты 2 выполнена в виде цилиндра, и в ней размещен второй шарнир 8, содержащий охватывающую полумуфту 9 и охватываемую полумуфту 10, которые связаны между собой при помощи пальца 11 с камнем 12, размещенных в пазу 13. Сквозь охватываемую полу муфту 10 проходит вал 14, передающий крутящий момент от привода 15, а охватываемая полумуфта 10 связана с приводом 16. Сквозь охватывающую полумуфту 9 проходит вал 17, передающий крутящий момент на исполнительный орган станка через зубчатое колесо 18, а охватывающая полумуфта 9 связана с исполнительным органом станка через шестерню 19. Валы 14 и 17 соединены между собой при помощи игарнира 20. Сферические контактирующие поверхности шарнира 8 снабжены пазами 21 и ответными выступами 22 в виде сферических секторов с целью обеспечения сборки . шарнира. Центры вращения всех шарниров совмещены с находятся в точке 0. Устройство работает следующим образом. Рукояткой 6 вращают охватываемую полумуфту 2, которая, контактируя по шаровой сферической поверхности с охватывающей полумуфтой 3, поворачивает ее вокруг своей оси. Охватывающая полумуфта 3 передает движение на корпус станка и устанавливает станок в зону обработки. Затем включают приводы 15 и 16. Привод 15 вращает вал 14, который через щарнир 20 передает вращательное движение валу 17 и далее через зубчатое колесо 18 исполнительным органам станка (например, осуществляет вращение фрезы). Привод 16 вращает охватывающую полумуфту 10, которая, контактируя по двум секторам 22 сферической поверхности с охватывающей полумуфтой 9, передает с помощью пальцев 11, камней 12 и паза 13 вращательное движение охватывающей полумуфте 9 и далее через щестерню 19 исполнительному органу станка, например поперечное перемещение фрезной головки. Формула изобретения Универсальное шарнирное соединение, содержащее коаксиально расположенные шарниры, каждый из которых выполнен в виде охватывающей и охватываемой полумуфт, связанных между собой и контактирующих по сферически.м поверхностям, отличающееся тем, что, с целью расширения его эксплуатационных возможностей путем обеспечения независимой передачи крутящего момента каждым шарниро.м, оно состоит, по крайней мере, из трех шарниров, в которых полумуфты связаны с помощью пальцев, жестко соединенных с одной из полумуфт и перемещающихся в лазах, выполненных в другой полумуфте, а охватываемая полумуфта во всех шарнирах, кроме центрального, выпатнена с цилиндрической внутренней поверхнсхггью, диаметр которой не менее диаметра наружной поверхности охватывающей полумуфты соседнего внутреннего шарнира. Источнн.ч информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 397693, кл. F 16 D 3/16, 1971. 2.Патент Франции № 597996, кл.47с4, 1925 (прототип). иг.2 Б 5-S

10

фаеЛ