Универсальный шарнир Советский патент 1981 года по МПК F16D3/20 F16C11/06 

(54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при соединении валов с пересекающимися осями.

Известен универсальный шарнир, содержащий охватывающий и охватываемый элементы, рабочие поверхности которых имеют прямолинейные продольные образующие с продольными осями, параллельными продольной оси шарнира, а также расположенные между ними промежуточные элементы 1.

Известен универсальный шарнир, содержащий охватывающий и охватываемый элементы рабочие поверхности одного из которых выполнены сферическими, а другого - с прямолинейными продольными образующими, параллельными продольной оси шарнира, а также расположенные между ними промежуточные элементы 2.

Недостаток известных конструкций заключается в их ограниченных эксплуатационных возможностях из-за малого допустимого угла поворота охватывающего и охватываемого элементов.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем увеличения допустимого угла поворота охватывающего и охватываемого элементов.

Поставленная цель достигается тем, что каждый промежуточный элемент выполнен в виде двух вкладышей сопряженных между собой по криволинейной поверхности, а охватывающий и охватываемый элементы установлены с возможностью поворота относительно центра сферической и оси криволинейной поверхностей вкладышей.

Вкладыши сопряжены между собой по цилиндрической поверхности, ось которой

10 расположена перпендикулярно поперечной оси щарнира диаметрально противоположно центру кривизны сферической рабочей поверхности.

На фиг. 1 изображен шарнир с соосным j расположением продольных осей охватывающего и охватываемого элементов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - шарнир при перекосе продольных осей охватывающего и охватываемого элементов.

Универсальный шарнир состоит из

20 охватывающего элемента в виде втулки 1, на внутренней поверхности которой по окружности выполнены сферические полости с центром О, радиуса кривизны R} смещенным от продольной оси шарнира на величину В, и охватываемого элемента в виде стержня 2 с прямоугольным сечением, между которыми установлены вкладыши 3 и 4, сопряженные между собой по цилиндрической поверхности с центром Oi радиуса кривизны RI. Вкладыш 3 сопряжен со сферической полостью втулки 1, а вкладыш 4 сопряжен своим прямолинейным участком с прямолинейной поверхностью стержня 2. Радиус RI меньше радиуса R т.е.. Стержень 2 имеет полость 5 и каналы 6 соосные с каналами 7 и 8, выполненными во вкладышах 3 и 4 при соосном расположепии продольных осей втулки 1 и стержня 2. Полость 5 и каналы 6 8 служат для подачи смазки в места сопряжения стержня 2 и вкладыща 4, вкладышей 3 и 4, вкладыша 3 и втулки 1. При повороте продольной оси стержня 2 относительно продольной оси втулки I (фиг.2) стержень 2 поворачивается относительно центра Ог 0| по радиусу R( вместе с вкладышами 4 и 3 во втулке 1 и вместе с другим противоположно расположенным вкладышем 4 поворачивается во вкладыше3 по радиусу Rj, при этом поперечная ось и стержня 2 пересекает провкладьпиеидольную ось втулки 1 в точке а, расположенной правее центра О шарнира, а продольная ось стержня 2 пересекает продольную ось втулки 1 в точке а, деляшей пополам угол оС между поперечными осями втулки 1 и стери ня 2 с вкладышами 4. Другие два вкладыша 4, расположенные под углом 90° рассматриваемым в плоскости вращения шарнира (фиг. 2) поворачиваются также вместе со стержнем 2, но относительно поперечной оси шарнира, при этом стержень 2 смещается немного вверх относительно вкладыша 4, так как продольная ось стержня 2 пересекает поперечную ось втулкя 1 в точке, распо.оженной немного выше центра О шарнира. Для обеспечения указанного небольшого смещения выполнен зазор 9 между примыкающими одним к другому вкладышей 4 по боковым продольным поверхностям. В результате взаимодействия вкладышей 3 и 4 между собой с втулкой I и стержнем 2, равнодейХ1твуюш,ая нагрузочной силы при передаче крутяшего момента между втулкой 1 и стержнем 2 действует в плоскости, пересекающей центр Ог О и делящей пополам угол Л между поперечными плоскостями втулки и стержня 2 с вкладышами 4 (в биссекторной плоскости, проходящей через центр OjOi. В результате этого обеспечивается равенство угло ых скоростей втулки 1 и стержня 2 а также обеспечивается достаточно высокая динамическая уравновешенность шарнира. Формула изобретения i Универсальный шарнир, содержащий охватывающий и охватываемый элементы, рабочие поверхности одного из которых выполнены сферическими, а другого - с прямолинейными продольными образующи и, параллельными продольной оси шарнира, а также расположенные между ними промежуточные элементы, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатацион„ х возможностей путем увеличения допус. у. поворота охватывающего тимого угла поворота охватывающего и охватываемого элементов, каждый промежуточный элемент выполнен в виде двух вкладышей, сопряженных между собой по криволинейной поверхности, а охватывающий и охватываемый элементы установлены с возможностью поворота относительно центра сферической и оси криволинейной поверхностей вкладышей, 2. Шарнир по п. 1 отличающийся тем, qjo вкладыши сопряжены между собой по цилиндрической поверхности, ось которой расположена перпендикулярно поперечной оси шарнира диаметрально противоположно центру кривизны сферической рабочей поверхности. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 697755, кл. F 16 С П/06 1979. 2.Авторское свидетельство СССР № 327699 -кл. F 16 D 3/20 1972.

CQ

cci