Синхронный шарнир

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Р 16 D 3/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3362729/25-27 (22) 10.12.81 (46) 30.08.86. Бюл. У 32 (72) Ю.М.Шмаков (53) 621.828.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 436186, кл. F 16 Р 3/40, 1972. (54)(57) 1. СИНХРОННЫЙ ШАРНИР, содержащий центрирующий кожух и выполненные за одно целое с валами и имеющие внешние и внутренние сферические поверхности вилки, взаимодействующие с жестко соединенными между собой роликами с торцовыми выступами, связанными с центрирующим кожухом, отличающийся тем, что, с целью повышения нагруэочной способности и упрощения технологии изготовления, он снабжен центральным шаровым телом, сопряженным с

„„SU„„3254239 А 1 внутренними сферическими поверхностями вилок, вилки выполнены со скошенными, перпендикулярными одна к другой боковыми поверхностями и сопряжены по боковым поверхностям, лежащим в плоскости, перпендикулярной оси роликов и проходящей через центр шарнира, а кожух выполнен цилиндрическим, образующие которого перпендикулярны оси роликов, при этом центры внешних и внутренних сферических поверхностей вилок смещены в осевом направлении в разные стороны относительно центра шарнира.

2. Шарнир по и. 1, отличаюшийся тем, что ролики выполнены коническими.

3. Шарнир по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что ролики выполнены цилиндрическими.

1254219 2

Изобретение относится к машиностроению, в частности для передачи равиомерного вращения между двумя валами с пересекающимися осями.

Цель изобретения — повышение

5 нагрузочной способности и упрощение технологии изготовления.

На фиг. 1 изображен шарнир с коническими телами качения при нулевом угле между валами, продольное сече- ð ние; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — шарнир с цилиндрическими телами качения, продольное сечение; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 — вилка шарнира, поперечное сечение; на фиг. 6 — разрез В-В на фиг. 5.

Синхронный шарнир содержит выполненные за одно целое с валами 1 и 2 вилки 3 и 4 с внешними 5 и внутренними 6 сферическими поверхностями, взаимодействующие с жестко соединенными между собой роликами 7 и 8 с торцовыми выступами 9, центральное шаровое тело 10, сопряженное с внутренними 6 сферическими поверхностями вилок 3 и 4, и центрирующий кожух

11, выполненный цилиндрическим, образующие которого перпендикулярны оси роликов 7 и 8, и контактирующим с внешними 5 сферическими поверхностями вилок. Центры 0 и 0 соответственно внешних и внутренних сферических поверхностей вилок смещены в осевом направлении в разные стороны от35 носительно центра 0 шарнира.

Вилки 3 и 4 выполнены со скошенными, перпендикулярными друг к другу боковыми поверхностями 12 и сопряжены

40 по боковым поверхностям 12, лежащим в плоскости, перпендикулярной,оси роликов и проходящей через центр шарнира.

Ролики могут быть выполнены или коническими (фиг. 1), или цилиндри45 ческими (фиг. 3). Цилиндрические ролики могут быть выполнены в виде единого вала 13 и зафиксированы в центре шарового тела 10 при помощи упругого кольца 14, входящего в канавку 15 шарового тела 10 и канавку 16 вала

13, а между осями 17 и 18 расположены пружина 19, Синхронный шаря,.р работает следующим образом.

При передаче крутящего момента с некоторым углом между валами 1 и 2 в одном (основном) направлении усилие между вилками 3 и 4 передается посредством пары жестко связанных между собой конических (цилиндрических) роликов 7 и 8. В другом окружном направлении усилие между вилками передается путем непосредственного контакта скошенных боковых поверхностей

12 вилок 3 и 4.

При работе шарнира конические (цилиндрические) ролики 7 и 8 самоустанавливаются в биссекторную плоскость благодаря взаимодействию их с рабочими поверхностями вилок 3 и 4 и дополнительно фиксируются в этой плоскости путем взаимодействия внутренней цилиндрической поверхности кожуха 11 с внешними сферическими поверхностями 5 вилок 3 и 4.

Хожух 11 представляет собой равноплечий рычаг, при работе шарнира всегда устанавливается перпендикулярно биссекторной плоскости, а благодаря воздействию гнезд 20 и 21 на концы 9 последние совместно с коническими (цилиндрическими) роликами

7 и 8 фиксируются в биссекторной плоскости.

Работа шарнира с цилиндрическими роликами аналогична.

Ролики (фиг. 3 и 4) удерживаются в центре шарнира путем взаимодействия упругого кольца 14 с канавкой 15 шарового тела 10 и канавкой 16 вала

13.

Наличие двух осей 17 и 18, поджатых пружиной 19, упрощает конструкцию кожуха 11, который может быть выполнен цельным с местными выдавками 22 и 23.

Шаровое тело 10 путем взаимодействия с внутренними сферическими поверхностями 6 вилок обеспечивает шаровое соединение вилок 3 и 4, а также центральное положение роликов 7 и 8.

При передаче вращения в одном направлении (через ролики) вращения валов синхронное.

При передаче вращения в обратном направлении путем непосредственного контакта скошенных боковых поверхностей 12 вилок 3 и 4 вращение валов асинхронное, а скошенные поверхности

12 перемещаются друг относительно друга с трением скольжения.

КПД шарнира при передаче момента через ролики 7 и 8 больше, чем при передаче момента путем непосредственного контакта боковых поверхностей

12 вилок 3 и 4. Это допустимо, так

12542 как в большинстве машин вращение передается в основном в одну сторону»

При необходимости защита шарнира от грязи может быть обеспечена двумя небольшими чехлами по обе стороны кожуха 11. увеличенное поперечное сечение вилок 3 и 4 за счет выполнения внешних to сферических поверхностей 5 со смещением центров О,,и 0 от центра 0 шарнира и за счет наличия только одной пары роликов увеличивает жесткость и прочность вилок, позволяет 15

19 4 применить ролики большего диаметра, а все это позволяет увеличить величину передаваемого крутящего момента.

Использование в качестве делительного механизма цилиндрического кожуха А, взаимодействующего со смещенными внешними 5 сферическими поверхностями вилок 3 и 4, позволяет просто и точно выставлять ролики 7 и 8 в биссекторную плоскость.

Шарнир, изображенный на фиг. Э и

4, более прост в изготовлении, но имеет меньшие КПД и угол поворота валов. фи<, 5

1254219

Составитель Т.Хромова

Редактор А.Лежнина Техред И.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 5097 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул,Проектная, 4