Универсальный шарнирi2

О Г1 И С А Н И Е 87З 64

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советски

Социалистических

Реслублик

К ПАТЕНТУ

З аьненмый о! !! «тен Га ¹â€”

Заявлено 06.11.1970 (№ 1403902/25-27),Ч.К. !. 1= 16с 11;06

Приоритет 7.11.1969, % 8753/69, 21231i69, Япония ноинтет по делам изобретений н открытий ори Совете Ии! нстров

СССР

Опубликовано 12.111.1973. Ьюллете!! М 14

Дата опубликования описания 1-1.VI.1973

А!в то!р изобретения

Иностранец

Хидэо Окоси (Япония) Заявитель

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР

Изобретение относится к области шарнирного соединения валов.

Известны универсальные шарниры, состоящие из внутреннего и наружного элементов, жестко соединенных с соответствующими им валами н имеющих для расположенных между этими элементами шариков беговые дорожки по одной для каждого шарика, выполненные на наружной поверхности внутреннего элемента и на внутренней поверхности наружного элемента и расположенные попарно так, что на одном конце каждого элемента пара беговых дорожек сходятся, а на другом — расходятся, причем углы расхождения на внутреннем и наружном элементах противоположны по направлению, а для предотвращения выпадания шариков на одном из элементов закреплено ограничительное кольцо. Внутренняя поверхность наружного элемента и наружная поверхность внутреннего элемента шарниров выполнена сферической или цилиндрической.

Такие шарниры не ограничивают угла перекоса валов, вследствие чего возможно заклинивание шариков. Кроме того, эти шарниры не допускают осевого смещения соединяемых валог„а также уменьшения их осевых габаритов.

Перекос соединяемых шарниром валов более заданного угла наклона и обеспечение возможности осевого сдвига валов устраняются за счет того, что внутренняя поверхность наружного элемента н наружная поверхность внутреннего элемента выполнены двояко коническими во взаимно противоположных направлениях конусов так, что точки пересечения образующих конусов находятся в средней части шарнира в одной плоскости, перпендикулярной оси шарнира при соосном расположении валов, а угол конусов между внутренним и наружным элементами принят равным заданному максимальному углу взаимного наклона соединяемых шарниром валов. Противоположные конические поверхности наружного и внутреннего элементов в средней части шарнира переходят в цилиндрический участок, а ограничительное кольцо закреплено на внутреннем элементе с торца и имеет наружную коническую поверхность, являющуюся продолжением конической поверхности внутреннего элемента, к которой опо примыкает, причем при соосном расположении валов образующие конических поверхностей наружного и внутреннего элементов, расположенные по другую сторону от средней плоскости шарнира, наклонены к осям соответственно наружного и внутреннего элементов под углом не менее, чем половина максимально допустимого угла взаимного наклона валов, а точки пересечения продолжений ооразующих этих конических поверхностей лежат в плоскости расположения центров шаров, 30i перпендикулярной оси шарнира.

373964,0

На фиг. 1 — показан предлагаемый шарнир, вид в плане: на фиг. 2 — то же, вид сбоку в разрезе при соосном расположении валов; на фиг. 3 — то же, при перекосах валов; на фиг. 4 — сечение профилей совмещения наружного и внутреннего элементов при их взаиморасположении; на фиг. 5 — сечение профилей наружного и внутреннего элементов при их взаиморасположении, когда внутренний элемент снабжен закрепленным к нему с торца опорным кольцом.

На наружном элементе 1 шарнира и внутреннем элементе 2 выполнены беговые дорожки 8 для шариков 4, взаимодействующих одновременно с элементами 1 и 2 шарнира; при этом беговые дорожки 8 расположены попарно под углом так, что на одном конце каждого элемента эти беговые дорожки сходятся, а на другом — расходятся. Таким образом, количество беговых дорожек, как и количество шариков 4, расположенных по одному в каждой беговой дорожке, должно быть четное. Зо избежание выпадания шариков из беговых дорожек при угловом смещении (перекосе) внутреннего элемента 2 относительно наружного 1, на одном из элементов, например внутреннем, с его торца закреплено ограничительное кольцо 5.

Основная внутренняя поверхность наружного элемента 1 (за исключением выполненных на ней канавок, служащих беговыми дорожками) и наружная поверхность внутреннего элемента 2 имеют двояко коническую форму во взаимно противоположном направлении конусов с углом конусности а, равным заданному максимально допустимому углу перекоса осей между внутренним 2 и наружным 1 элементами.

При этом углы пересечения образующих конусов находятся в средней части шарнира в одной плоскости, перпендикулярной оси шарпира при соосном расположении валов (фиг. 4), так что вершина треугольника, составленного между образующими конусов наружного и внутреннего элементов при соосном расположении элементов, также составляет угол а, равный максимальному углу перекоса внутреннего элемента относительно наружного.

При уменьшенной осевой длине элементов шарнира существует опасность, что противолежащие конические поверхности наружного 1 и внутреннего 2 элементов не будут контактировать между собой. Во избежание этого ограничительное кольцо 5 выполняют с наружной конической поверхностью, являющейся продолжением конической поверхности внутреннего элемента 2, к которой оно примыкает. При этом при соосном расположении валов образующие конических поверхностей наружного и внутреннего элементов, расположенные по другую сторону от средней плоскости шарнира, наклонены к осям соответственно наружного и внутреннего элементов под углом у, ко10

45 и торый может быть больше или равен —, т. е.

2 половине максимально допустимого угла взаимного наклона валов, а точки пересечения продолжений образующих этих конических поверхностей лежат в плоскости расположения центров шаров, перпендикулярной оси шарнира (фиг. 5).

Такое выполнение ограничительного кольца позволяет уменьшить осевые габариты шарнира. Противоположные конические поверхности наружного и внутреннего элементов в средней части шарнира могут переходить в цилиндрический участок б (фиг. 4).

Благодаря такому выполнению шарнира при перекосе внутреннего элемента 2 относительно наружного 1 достижением угла а создается взаимное заклинивание обоих элементов (фиг. 3) без заклинивания шариков, не доходящих до соединения соответствующей пары беговых дорожек.

Предмет изобретения

1. Универсальный шарнир, состоящий из внутреннего и наружного элементов, жестко соединенных с соответствующими им валами и имеющих для расположенных между этими элементами шариков беговые дорожки по одной для каждого шарика, выполненные на наружной поверхности внутреннего элемента и на внутренней поверхности наружного элемента и расположенные попарно так, что на одном конце каждого элемента пара беговых дорожек сходится, а на другом — расходится, причем yr.÷û расхождения на внутреннем и наружном элементах противоположны по направлению, а для предотвращения выпадания шариков на одном из элементов закреплено ограничительное кольцо, отличающийся тем, что, с целью предотвращения перекоса соединяемых шарниром валов более заданного угла наклона и обеспечения возможности осевого сдвига валов, внутренняя поверхность наружного элемента и наружная поверхность внутреннего элемента выполнены двояко коническими во взаимно противоположных направлениях конусов так, что точки пересечения образующих конусов находятся в средней части шарнира в одной плоскости, перпендикулярной оси шарнира при соосном расположении валов, а угол конусов между внутренним и наружным элементами принят равным заданному максимальному углу взаимного наклона соединяемых шарниром валов.

2. Универсальный шарнир по п. 1, отличаю uucÿ тем, что противоположные конические поверхности наружного и внутреннего элементов в средней части шарнира переходят в цилиндрический участок.

3. Универсальный шарнир по пп. 1 и 2, отличаюи1ийся тем, что ограничительное кольцо закреплено на внутреннем элементе с торца и имеет наружную коническую поверхность, являющуюся продол>кснием конической по373964 верхности внутреннего элемента, к которой оно примыкает, причем при соосном расположении валов образующие конических поверхностей наружного и внутреннего элементов, расположенные по другую сторону от средней плоскости шарнира, наклонены к осям соответственно наружного и внутреннего элементов под углом не менее, чем половина максимально допустимого угла взаимного наклона валов, а точки пересечения продолжений образующих этих конических поверхностей ле5 жат в плоскости расположения центров шаров, перпендикулярной оси шарнира.

373964

Фиг 5

Составитель Т. Крылова

Техред T. Курилко

1 едактор К, Перышкова

Корректор H. Прокуратова.

Обл. тии. Ko".òðñÿñêîão управления нздательстз, по игра !пи1 и кнниспой торг влц

5аказ 2518 Из, магд 1287 Тирана 826 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Мии:t Tðoâ СССР

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5