Универсальный шарнир

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к асинхронным карданным шарнирам. Цель изобретения - повышение срока службы. Универсальный шарнир содержит две вилки 1, 2, подшипники 3, закрепленные в проушинах 7 вилок стопорными кольцами 4, и установленные внутри подшипников 3 цапфы 16, 19 крестовины. Поставленная цель достигается благодаря улучшению распределения радиальных нагрузок в сопряжении проушина-цапфа, благодаря выполнению углублений 24 в цапфах крестовины или благодаря выполнению углублений в проушинах 7 вилок 1, 2. Углубления в цапфах крестовины могут быть выполнены в виде ступенчатых отверстий и в виде конических отверстий. Углубления в проушинах вилок могут быть выполнены в виде дуговых пазов, глухих или сквозных, цельных или прерывистых. Во всех случаях углубления расположены симметрично продольной оси Х-Х, между радиальной плоскостью, в которой лежат оси вращения цапф 16, 19, и основаниями 6 вилок 1, 2. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК (191 (И) 3 А5 (Д1) F 16 D 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

3.1 %08@

gati,":: ",. :, - ë; ii%9M ° Е." О1ЕКА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ CCCP (21) 4203 796/25-27 (22) 08. 12. 87 (31) P 3641956; 7 (32) 09.12.86 (33) DE (46) 15.05.90. Бюл. У 18 (71) Геленквелленбау ГмбХ (DE) (72) Еберхард Енде (DE) (53) 621.825.6 (088.8) (56) Патент США У 3120746, кл. 64-21, 1964. (54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к асинхронным карданным шарнирам. Цель изобретения— повышение срока службы. Универсальный шарнир содержит две вилки 1, 2, подшипники 3, закрепленные в проушинах

7 вилок стопорными кольцами 4, и усХ

° z

2 тановленные внутри подшипников 3 цапфы 16, 19 крестовины. Поставленная цель достигается благодаря улучшению распределения радиальных нагрузок в сопряжении проушина — цапфа, благодаря выполнению углублений 24 в цапфах крестовины или благодаря выполнению углублений в проушинах 7 вилок 1, 2.

Углубления в цапфах крестовины могут быть выполнены в виде ступенчатых отверстий и в виде конических отверс тий. Углубления в проушинах вилок могут быть выполнены в виде дуговых пазов, глухих или сквозных цельных или прерывистых. Во всех случаях углубления расположены симметрично продольной оси Х-Х, между радиальной плоскостью, в которой лежат оси вращения цапф 16, 19, и основаниями 6 вилок 1, 2. 8 з и. ф лы, 5 ил.

1565353

10 !

Изобретение относится к машиностроению, в частности к универсальным асинхронным карданным шарнирам, содержащим две вилки, соединенные друг с другом посредством расположенной между ними крестовины и предназначенным для передачи крутящего момента и осевых усилий между валами, размещенными под углом друг к другу.

Цель изобретения — повышение сроКа службы.

На фиг. 1 показан шарнир, общий вид," на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; йа фиг.3 — вид Б на фиг.2; на фиг.4

Ьид В на фиг.1", на фиг.5 — разрез

Г-Г на фиг.4.

Универсальный шарнир содержит две одинаковые вилки 1 и 2, подшипник 3, стопорные кольца 4 и крестовину 5.

Каждая из вилок 1 и 2 выполнена в виде основания 6 и с двумя проушинами 7, каждая из которых имеет внутреннюю 8 и наружную 9 поверхности. В обеих проушинах 7 выполнены соосные сквозные отверстия 10, ось D-D которых расположена под прямым углом к продольной оси Е-Е вилки, совпадающей с продольной осью Х-Х шарнира. В проушинах 7 могут быть выполнены углубления в виде дуговых пазов 11, расположенных между отверстиями 10 и основанием 6 симметрично продольной оси Е-Е вилки, причем центр паза 11 совпадает с центром отверстия 10.

Дуговые пазы 11 могут быть выполнены глухими и расположены со стороны наружных поверхностей 9 проушин 7, могут быть также расположены со стороны внутреннцх поверхностей 8, а также как со стороны внутренних поверхностей 8, так и со стороны наружных поверхностей 9 с образованием перемычки (не показана) между ними.

Дуговые пазы 11 могут быть выполнены сквозными

Возможно также выполнение пазов 11 прерывистыми в виде частей дуги с радиальными перемычками (не показано)

Возможно также выполнение пазов 11 в виде сторон многоугольника из прямолинейных участков. Наиболее предпочтительно выполнение глухих пазов со стороны наружных поверхностей 9 проушин 7. В проушинах 7 вилок 1 и 2 могут быть также выполнены дополнительные пазы, аналогичные по форме

Ф

55 пазам 11 и расположенные концентрично относительно последних.

Подшипник 3 содержит втулку 12 с днищем 13, цилиндрические ролики 14 и упорную шайбу 15.

Крестовина 5 выполнена с четырьмя цапфами 16- l9. Цапфы 16 и 17 расположены соосно друг с другом, образуя соосную пару цапф, взаимодействующую с одной из вилок. Цапфы 18, 19 образуют другую. соосную пару цапф, взаимодействующую с другой вилкой.

Каждая из цапф выполнейа с наружной цилиндрической поверхностью 20 и торцовой поверхностью 21. Крестовина 5 выполнена с двумя пересекаю- щимися сквозными отверстиями 22 и

23 дпя подачи смазки к подшипникам 3, причем ось каждого из сквозных отверстий расположена продольно относительно оси Y-Y или Z-Z соответствующей пары цапф, а оси Y-Y u Z-Z пересекаются в точке О, в центре крестовины. В каждой из цапф 16-19 со стороны ее торцовой поверхности 21 может быть выполнено углубление в виде отверстия 24, соединенного с отверстием 22 (23) для подачи смазки.

Отверстия 24, расположенные в каждой соосной паре цапф 16 и 17 (18, 19), размещены соосно друг другу, а их общая ось Ж-Ж смещена в направлении оси Х-Х от радиальной плоскости, в которой лежат оси Y-Y Z-Z цапф, на эксцентриситет U, при этом ось Ж-Ж одной соосной пары отверстий 24 смещена относительно радиальной плоскости в одном направлении, а ось Ж-Ж другой пары отверстий 24 — в обратном направлении. Отверстия 24 могут быть выполнены ступенчатым в.виде нескольких цилиндрических отверстий 25 и 26, причем отверстие 25 большего диаметра расположено дальше от центра 0 крестовины. Отверстие 24 может быть выполнено коническим 27, вершина которого направлена к центру О крестови-, ны 5.

Сборку шарнира осуществляют следу— ющим образом.

В случае выполнения углублений в цапфах крестовины последнюю ориентируют относительно вилок таким образом, чтобы эксцентриситет U был направлен к основанию 6 соответствующих вилок

1 и 2, например цапфы 16 и 17 вводят в отверстия 10 вилки 2, а цапфы 18 и 19 — в отверстия 10 вилки 1. Затем

20

30

5 15 устанавливают подшипники 3 и фиксируют их положение стапарными кольцами 4, при этом цилиндрические ролики

14 оказываются введенными во взаимодействие с наружной цилиндрической поверхностью 20 каждой из цапф 1619, а упорная шайба 15 располагается торцовой поверхностью 21 цапфы и дни— щем 13 втулки 12. В случае выполне— ния углублений в проушинах 7 вилок

1 и 2 сборку шарнира осуществляют аналогично при произвольной ориентации крестовины 3 относительно вилок 1 и 2.

При выполнении шарнира без описанных углублений при передаче им крутящего момента имеет место неблагоприятное распределение нагрузки в сопряжении проушина — цапфа, в зависимости от формы вилки, обеспечивающей большую жесткость проушины 4 основания и меньшую жесткость проушины на конце. Распределение нагрузки изображено на фиг.1 в виде сплошной линии К. При выполнении шарнира согласно изобретению, т ° е. с углублениями, имеет место улучшение распределения радиальных нагрузок, изображенное штрих-пунктирной линией Л, за.счет снижения жесткости или части проушины, направленной к основанию вилки, или части цапфы, также направленной к основанию вилки.

Выполнение углубления или в цапфах крестовины, или в проушинах вилок форма углублений и расположение углублений между плоскостью, в которой лежат аси вращения противонаправленных цапф крестовины, и основанием соответствующей вилки, а также симметричное расположение углублений относительно общей продольной оси шарнира обеспечивают улучшение радиального распределения нагрузки в сопряжении проушин с цапфами, что обеспечивает достижение поставленной цели .

Формула изобретения

1. Универсальный шарнир, содержащий две вилки, связанные крестовиной, каждая вилка имеет основание, с которым соединены две проушины с внут65353

O ренними и наружными поверхностями и с саасными сквазеп>и п1 Отверстия "1и на их концах, в отверстиях закреплены подшипники, включающие втулки и цилиндрические ролики, крестовина выполнена с двумя саасными парами цапф, оси которых пересекаются под прямым углом, а каждая пара цапф размещена в подшипнике одной из вилок, о т л и ч а и шийся тем, чта, с целью повышения срока службы, в каждом соединении цапфы с проушиной, в одной из упомянутых деталей выполнено углубление, смещенное относительно оси вращения цапфы в направлении к основанию соответствующей вилки и расположенное симметрична относительна продольной аси шарнира.

2. Шарнир па п.1, о т л и ч а юшийся тем, чта углубление выпал— иена в цапфе са стороны ее торцовой поверхности.

3. Шарнир па и. 2, а т л и ч а юшийся тем, чта углубление выполнена в виде ступенчатого отверстия, причем атверстпе большего диаметра расположено дальше ат центра креставины, 4. Шарнир па п.2, о т л и ч а ю— шийся тем, чта углубление выполнено в виде конического отверстия, вершина которого направлена к центру крестовины.

5. Шарнир па п.1, а т л и ч а юшийся тем, чта углубление выполнена в проушине в виде дугового паза, центр которого совмещен с центром сквозного отверстия.

6. Шарнир па п.5, а т.л и ч а юшийся тем, чта дуговой паз вы— полнен со стороны внутренней поверхности проушины.

7. Шарнир па и., а т л и ч а юшийся тем, чта дуговой паз выполнен со стороны наружной поверх— ности проушины.

8. Шарнир па п. 5, а т л и ч а юшийся тем, чта дуговой паз выполнен сквозным.

9. Шарнир па пп.5-8, о т л и ч аю шийся тем, чта в проушине вы— полнены дополнительные пазы, аналогичные дуговому пазу и расположенные канцентрична последнему.

1565353

Фиг. 2

EuÐЮ

8и6 Г

Фсж 4

ФсггЯ

Составитель В.Романенко

Редактор М.Недолуженко Техред И.Дидык Корректор С.Иевкун

Заказ 1167 Тираж 537 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно †издательск комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101