Шарнир равных угловых скоростей Советский патент 1982 года по МПК F16D3/30 

Изобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано для передачи вращения при переменном рабочем угле между осями соединяемых валов с сохранением передаточного отношения шарнира, равным единице во всем диапазоне рабочих углов. По основному авт. св. № 894238 известен шарнир равных угловых скоростей, содержаш,ий корпус с подшипниками для соединения валов и механизм для передачи вращения, в котором корпус выполнен в виде двух шарнирно соединенных звеньев с осью поворота, совпадающей с прямой, пересекающей оси соединяемых валов в одной точке, а механизм для передачи вращения выполнен в виде симметрично расположенных двух пар вилок, сидящих на цапфах, установленных на соединяемых валах, и двух плоских шарниров, звенья которых соединены шарнирно с концами вилок, при этом оси цапф перпендикулярны осям соединяемых валов, а оси шарнирных соединений концов вилок с плоскими шарнирами совмещены с прямыми, пересекающими оси соединяемых валов и цапф в одной точке 1. Этот шарнир обеспечивает передачу вращения с неизменяемыми угловыми скоростями с диапазоном рабочих углов до 90° и выше. Однако он не пригоден для соединения нескольких коаксиалько расположенных ведомых и ведуших валов с независимыми приводами, что ограничивает его эксплуатационные возможности. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей шарнира путем обеспечения соединения нескольких коаксиально расположенных валов. Поставленная цель достигается тем, что шарнир равных угловых скоростей, содержащий корпус с подшипниками для соединяемых валов и механизм для передачи вращения, в котором корпус выполнен в виде двух шарнирно соединенных звеньев с осью поворота, совпадающей с прямой, пересекающей оси соединяемых валов в одной точке, а механизм для передачи вращения выполнен в виде симметрично расположенных двух пар вилок, сидящих на цапфах, установленных на соединяемых валах, и двух плоских шарниров, звенья которых соединены шарнирно с концами вилок, при этом оси цапф перпендикулярны осям соединяемых валов, а оси шарнирных соединений концов вилок с плоскими шарнирами совмещены с прямыми, пересекающими оси соединяемых валов и цапф в одной точке, снабжен по меньшей мере двумя парами симметрично расположенных вилок и установленными на соединяемых валах цапфами, а также соединяющими вилками плоских шарниров, при этом цапфы, установленные на одноименных валах, расположены коаксиально один относительно другого, а сидящие на них вилки и соединенные с ними плоские шарниры расположены концентрично. На фиг. 1 представлен шарнир равных угловых скоростей, вид спереди; на фиГ. 2 - то же, вид сверху. Шарнир равных угловых скоростей предназначен для соединения независимо друг от друга вращающихся, нескольких коаксиально расположенных ведущих и ведомых 4-6 валов (на чертеже изображено по три вала, но их может быть больше или меньще). На соединяемых концах валов установлены цапфы 7-9 щарнира, соединяемые симметрично расположенными парами вилок 10-12, концы которых с помощью пальцев 13 шарнирно соединены со звеньями 14-16. Последние соединены попарно осями 17, благодаря чему эти Звенья образуют плоские шарниры. Наружные коаксиально установленные ведущий и ведомый валы закреплены в подшипниках 18 и 19, расположенных в звеньях 20 и 21, шарнирно соединенных друг с другом осями 22 и образующих корпус щарнира. Шарнир работает следующим образом. При вращении ведущих 1-3 валов, сидящие на цапфах 7-9 вилки через плоские щарниры, образованные звеньями 14-16 приводят во вращение соответствующие вилки, связанные через цапфы 7-9 с ведомыми валами 4-6. При любых рабочих углах j все звенья механизма для передачи вращения, включающие вилки и плоские щарниры, описывают окружности, параллельно расположенные оси 0 02. При изменении рабочего угла j расстояние между цапфами ведущих и ведомых валов меняется, для компенсации этого изменения служат плоские шарниры. Шарнир равных угловых скоростей может иметь широкое применение в точном приборостроении, когда необходимо передать несколько независимых движений на элемент конструкции, совершающий сложные движения, в частности в отсчетных цепях, где нет больщих нагрузок, но очень высоки требования к точности и линейности передаваемых движений. Отсутствие больщих трущихся поверхностей делает особенно выгодным применение этого шарнира в высоковакуумных условиях. Шарнир может работать и как силовой, передавая значительные по величине крутящие моменты. Формула изобретения Шарнир равных угловых скоростей по авт. св. № 894238, отличающийся тем, что, с целью расщирения его эксплуатационных возможностей путем обеспечения соединения нескольких коаксиально расположенных валов, механизм для передачи вращения дополнительно снабжен по меньшей мере двумя, парами симметрично расположенных вилок, установленными на соединяемых валах цапфами, а также соединяющими вилками плоских щарниров, при этом цапфы, установленные на одноименных валах, расположены коаксиально один относительно другого, а сидящие на них вилки и соединенные с ними плоские шарниры расположены концентрично. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 894238, кл. F 16 D 3/30, 09.07.79 (прототип).

Фиг. 2