BR0201423B1 - articulação universal dupla centrada. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ARTICULAÇÃOUNIVERSAL DUPLA CENTRADA".

A invenção refere-se a uma articulação universal dupla centrada,principalmente para o acionamento de ou para acionamentos em equipa-mentos rurais e tratores.

Na patente US 3 470 712 é descrita uma articulação universaldupla centrada na qual dois garfos de articulação externos estão conectadosde forma articulada através de uma cruzeta respectivamente com dois garfosde articulação, que respectivamente dispõem de uma seção de alojamentode mancai. As seções de alojamento de mancai estão aparafusadas entre sie delimitam um recesso de guia aneliforme, dentro do qual está alojado umprato de guia com possibilidade de deslocamento radial sob suplemento deplacas de guia aneliformes dispostas de forma flutuante. O prato de guiaapresenta centralmente um ressalto de guia, que se salienta a ambos ladosdo prato de guia. Este ressalto de guia apresenta uma perfuração respectivaa partir de suas faces frontais, que a partir da face frontal, inicialmente estãoconfiguradas de forma cilíndrica e a continuação a modo de uma esfera oca.

Os garfos de articulação externos, cujos braços de garfo estão ligados entresi através de uma ponte soldada, possuem respectivamente um ressalto depino que possui uma face esférica, que penetra na perfuração de mancaicorrespondente do ressalto de guia do prato de guia. Durante momentos derotação elevados e grandes desvios, esta configuração leva a solicitaçõesconcentradas e com isso a um desgaste elevado na região do contato entreo pino bola associado à ponte e a cavidade do mancai cilíndrica correspon-dente na qual penetra. O centrado descrito anteriormente se destina paraque ambas articulações em cruzeta assim ligadas sejam respectivamentecomandadas na metade do ângulo de inclinação entre uma árvore dianteirade acionamento e uma árvore traseira de acionamento, para assegurar umamarcha uniforme. No surgimento de uma folga decorrente de um desgaste,estas relações estarão comprometidas.

O objetivo da invenção consiste em proporcionar uma articula-ção universal dupla centrada, na qual se assegure um comando exato deambas articulações universais formadoras da articulação universal dupla nametade do ângulo de inclinação durante um longo período da vida útil.

Esta tarefa é solucionada pela presente invenção por meio deuma articulação universal dupla centrada que compreende

- um primeiro garfo de articulação externo com primeiros braçosde garfo e uma primeira ponte, que conecta os primeiros braços de garfo eleva um primeiro pino de apoio,

- um primeiro garfo de articulação interno que apresenta umaprimeira seção da caixa de mancai,

- uma primeira cruzeta, que conecta o primeiro garfo de articula-ção externo com o primeiro garfo de articulação interno,

- um segundo garfo de articulação externo com segundos braçosde garfo e com uma segunda ponte, que conecta os dois segundos braçosde garfo e que leva um segundo pino de apoio,

- um segundo garfo de articulação interno, que apresenta umasegunda seção da caixa de mancai, que está unida com a primeira seção dacaixa de mancai e que com esta forma um recesso de guia aneliforme,

- uma segunda cruzeta que conecta de forma articulada o se-gundo garfo de articulação externo com o segundo garfo de articulação in-terno,

- um prato de guia com um ressalto de guia, que a ambos ladosdo prato de guia se projeta na direção do primeiro e segundo pinos de apoioe que apresenta um furo de passagem cilíndrico do mancai, para dentro doqual ambos pinos de apoio de extremidades diferentes penetram, sendo queo prato de guia é ajustável quanto a sua posição dentro do recesso de guia,

- uma esfera do mancai por cada pino de apoio em forma deuma camada esférica com um furo de passagem, por meio do qual assentasobre o pino de apoio e é mantida pelo menos em direção axial ao eixo dopino de apoio e que apresenta uma face exterior esférica, e

- um anel de mancai por cada esfera do mancai que aloja portodos os lados de forma pivotável a face exterior esférica da esfera de man-cai em um furo esférico oco respectivo e que com este forma uma unidadepré-montada e que apresenta uma face externa cilíndrica 33, com a qual eleestá assentado com ajuste da posição na cavidade do mancai do prato deguia.

A vantagem com esta configuração é que, entre a cavidade domancai no prato de guia e o anel de mancai por um lado, e o anel de mancaie a esfera de mancai, pelo outro, é obtido um contato de superfícies, demodo que são atingidas leves compressões superficiais e desta forma odesgaste é claramente reduzido. Além disso existe a possibilidade de provera um destes componentes com um revestimento redutor de fricção ou deproduzir um deles com um material de um coeficiente de fricção satisfatório.

A esfera de mancai e o anel de mancai podem ser pré-montados na formade uma unidade construtiva e posteriormente ser conectada com o pino deapoio do garfo de articulação externo. A finalização da montagem do garfode articulação interno pode se realizar com a cruzeta e o garfo de articulaçãoexterno. Estas unidades podem ser conectadas então com o prato de guia.

Quanto a implementação da invenção é previsto que o anel demancai esteja formado como uma peça integral e que a esfera do mancai noanel de mancai seja encaixável por compressão com um direcionamentovertical do eixo de seu furo de passagem em relação ao eixo longitudinal daface externa cilíndrica do anel de mancai para dentro do furo esférico oco.

Para se obter uma grande angulação possível da articulação, é previsto queo anel de mancai, em direção axial, está delimitado por duas faces frontais eque apresenta um eixo longitudinal sobre o qual a face externa cilíndrica seencontra centralizada e sobre o qual o furo esférico oco está disposto, emrelação fora de centro entre as duas faces frontais. Esta configuração temtambém a vantagem de que a montagem da esfera de rolamento no anel demancai se realiza de forma mais simples já que na direção de uma facefrontal, quanto à cavidade esférica oca, se obtém no anel de mancai umaabertura aumentada.

Preferivelmente, as duas seções da caixa de mancai estão mu-tuamente aparafusadas, de modo que se obtém uma unidade construtivaque se pode soltar possibilitando-se a substituição de componentes. Porémtambém é possível, após a montagem, unir as duas seções da caixa demancai por meio de uma união de material auto-selante, à guisa de exemplo,na forma de um processo de soldagem de baixa temperatura. Para se man-ter reduzidos no possível uma grande angulação e o desgaste na região doalojamento dos pratos de guia dentro do recesso de guia, é previsto que so-bre ambos os lados do prato de guia no recesso de guia aneliforme estejamdispostas placas de guia e que o recesso de guia aneliforme seja externa-mente fechado em direção radial e internamente aberto na direção radial,que o diâmetro externo das placas de guia seja maior que o diâmetro internodo recesso de guia e que seja menor que o diâmetro maior do recesso deguia, e que o diâmetro interno das placas de guia seja maior que o diâmetroexterno do ressalto de guia do prato de guia e menor que o diâmetro externodo prato de guia.

Obtém-se também uma situação favorável quanto à resistênciaquando a ponte é um componente integral do garfo de articulação externocorrespondente.

Um exemplo de modalidade preferida da invenção está repre-sentado nas figuras, que mostram:

Figura 1: uma vista lateral de uma articulação universal dupla deacordo com a invenção, parcialmente em corte, e

Figura 2: o detalhe ζ da Figura 1 em escala maior.Na Figura 1 é mostrada uma articulação universal dupla, queestá formada por duas articulações universais singelas, que estão conecta-das de acordo com a invenção, através de um mecanismo de centrado demodo que as duas articulações assumem respectivamente o semi-ângulo deinclinação durante a inclinação de um eixo de acionamento para um eixo detransmissão e desta forma, se assegurando uma marcha homogênea. Asduas articulações singelas são montadas basicamente da mesma forma. Aarticulação universal dupla de acordo com a Figura 1 compreende um pri-meiro garfo de articulação externo 1, que possui dois primeiros braços degarfo 2, que por meio de uma primeira ponte 3 estão conectados mutua-mente através de suas extremidades livres. A primeira ponte 3 leva um pri-meiro pino de apoio 4 com o primeiro eixo 5. Este está configurado sobresua face externa de forma cilíndrica. No primeiro pino de apoio 4 está retidaà prova de deslocamento, uma primeira esfera de mancai 6, que apresenta aforma de um revestimento por esfera, ao longo do primeiro eixo 5. A faceexterna esférica da primeira esfera do mancai 6 está indicada pela referêncianumérica 7. O primeiro garfo de articulação externo 1 está conectado deforma articulada com o primeiro garfo de articulação interno 8 por meio deuma primeira cruzeta 10. O primeiro garfo de articulação interno 8 com seusdois braços de garfo está configurado de forma solidária com a primeira se-ção da caixa de mancai 9.

A segunda articulação compreende o segundo garfo de articula-ção externo 11 que apresenta segundos braços de garfo 12 adicionais. Osdois segundos braços de garfo 12 estão conectados mutuamente por umasegunda ponte 13. Esta segunda ponte 13 leva um segundo pino de apoio14 que apresenta uma face externa cilíndrica e que está centrada sobre osegundo eixo 15. Sobre o segundo pino de apoio 14 está retida à prova dedeslocamento ao longo do segundo eixo 15 uma segunda esfera do mancai16. Ela possui a segunda face exterior esférica 17. O segundo garfo de arti-culação externo 11 está conectado de forma articulada com os braços dogarfo do segundo garfo de articulação interno 18 por meio de uma segundacruzeta 20, sendo que estes estão igualmente configurados de forma solidá-ria com uma segunda seção da caixa de mancai 19.

A primeira seção da caixa de mancai 9 e a segunda seção dacaixa de mancai 19 estão conectadas mutuamente de forma móvel por meiodos parafusos 38. As duas seções da caixa de mancai 9,19 formam emconjunto um recesso de guia aneliforme 21 fechado em direção radial parafora e aberto em direção radial para dentro, no qual é recebido um prato deguia 22 junto com placas de guia 27 dispostas a ambos lados do mesmo, deposição ajustável em direção radial. Os diâmetros D1 até D6 das duas pla-cas de guia 27 do prato de guia 22 estão ajustados mutuamente de formaque possa ser realizado, em virtude de uma angulação, o reposicionamentonecessário do prato de guia 22 dentro do recesso de guia aneliforme 21 eque pelo outro lado, este possa ser mantido de forma segura. De forma cor-respondente, o diâmetro D1 do recesso de guia 21 é maior que o diâmetroD3 das duas placas de guia 27 aneliformes e maior que o diâmetro D5 doprato de guia 22. O diâmetro interno das placas de guia D4 das duas placasde guia 27 aneliformes é no entanto menor que o diâmetro externo D5 doprato de guia 22. O prato de guia 22 apresenta, além disso, um ressalto deguia 23, dentro do qual existe uma cavidade de mancai 24 cilíndrica. O res-salto de guia 23 se estende a ambos lados por sobre as faces planas doprato de guia 22. Por esta razão, o menor diâmetro interno D2 do recesso deguia aneliforme 21 é maior que o diâmetro externo D6 do ressalto de guia23. Sobre a primeira esfera do mancai 6 se assenta um primeiro anel demancai 25, cuja cavidade oca esférica se ajusta à face exterior esférica 7 daprimeira esfera do mancai 6. O primeiro anel de mancai 25 está conformadoexternamente de forma cilíndrica e é guiado com deslocamento dentro dacavidade do mancai 24 do ressalto de guia 23. De forma correspondente, asegunda esfera do mancai 16 é recebida com sua segunda face exterior es-férica 17 dentro de uma cavidade oca esférica de um segundo anel de man-cai 26. O segundo anel de mancai 26, da mesma forma, é recebido na cavi-dade do mancai 24 do ressalto de guia 23 com sua face externa cilíndrica deforma deslocável.

Na figura 2 se distingue em escala maior a disposição da segun-da esfera do mancai 16 sobre o segundo pino de apoio 14. Para isso, a se-gunda esfera do mancai 16 apresenta um furo de passagem 28 cilíndrico.

Com este, o segundo anel de mancai 26 é recebido sobre a face cilíndricado assento 29, que está representada pela face externa do segundo pino deapoio 14. A segunda esfera do mancai 16 é retida com encosto de uma facefrontal contra um ressalto de apoio 30 do segundo pino de apoio 14. Ela édeterminada por um ou vários locais de deformação 31 previstos sobre aperiferia do segundo pino de apoio 14 na região de sua face frontal, que aum acúmulo de material na região da outra face frontal da segunda esfera domancai 16 na direção axial ao longo do eixo 15 no segundo pino de apoio14. Além disso, quanto ao segundo anel de mancai 26, distingue-se que ofuro esférico oco 32 com seu centro está disposta de forma deslocada sobreo eixo longitudinal 37 do segundo anel de mancai 26 em afastamento daface frontal 35 na direção da face frontal 36. Desta forma tem-se como re-sultado na direção da face frontal 35 um rebordo enquanto que na região daface frontal 36, o furo esférico oco 32 finaliza com uma abertura em formacircular. Desta forma obtém-se a possibilidade de uma angulação suficien-temente grande na região da face frontal 36 em relação ao segundo pino deapoio 14 e a segunda ponte 13, para se assegurar o grande ângulo de incli-nação desejado. O segundo anel de mancai 26 obtém devido ao rebordo naproximidade da face frontal 35 a rigidez necessária. Nesta região existe àdisposição espaço livre suficiente, de modo que a segunda esfera do mancai16 possa sobressair da face frontal 35 durante a angulação. Além disso dis-tingue-se que o segundo anel de mancai 26 apresenta uma face externa ci-líndrica 33, dentro da qual está disposta uma ranhura 34 em torno de suacircunferência. Com esta face externa cilíndrica 33, o segundo anel de man-cai 26 está alojado com possibilidade de deslocamento dentro da cavidadedo mancai 24 do ressalto de guia 23. O eixo longitudinal 37, sobre o qualestá disposto o centro do furo esférico oco 32, é simultaneamente o eixo so-bre o qual a face externa cilíndrica 33 e, com isso, a cavidade do mancai 24está centrada.

A configuração e disposição da primeira esfera do mancai 6 e dopino de apoio 4 correspondem à configuração previamente descrita em rela-ção com a segunda esfera do mancai 16 e o segundo pino de apoio 14.LISTA DE REFERÊNCIAS NUMÉRICAS

1 primeiro garfo de articulação externo 2 primeiros braços de garfo 3 primeira ponte 4 primeiro pino de apoio 5 primeiro eixo 6 primeira esfera do mancai 7 face exterior esférica 8 primeiro garfo de articulação interno 9 primeira seção da caixa de mancai 10 primeira cruzeta 11 segundo garfo de articulação externo 12 segundos braços de garfo 13 segunda ponte 14 segundo pino de apoio 15 segundo eixo 16 segunda esfera do mancai 17 segunda face exterior esférica 18 segundo garfo de articulação interno 19 segunda seção da caixa de mancai 20 segunda cruzeta 21 recesso de guia aneliforme 22 prato de guia 23 ressalto de guia 24 cavidade do mancai 25 primeiro anel de mancai 26 segundo anel de mancai 27 placa de guia 28 furo de passagem 29 face de assento 30 ressalto de apoio 31 local de deformação32 furo esférico oco

33 face externa cilíndrica

34 ranhura

35 face frontal

36 face frontal

37 eixo longitudinal

38 parafuso

D1 diâmetro maior do recesso de guia

D2 diâmetro interno do recesso de guia

D3 diâmetro externo das placas de guia

D4 diâmetro interno das placas de guia

D5 diâmetro externo do prato de guia

D6 diâmetro externo do ressalto de guia

Z detalhe

Claims (6)

1. Articulação universal dupla centrada que compreende- um primeiro garfo de articulação externo (1) com primeiros bra-ços de garfo (2) e uma primeira ponte (3), que conecta os primeiros braçosde garfo (2),- um primeiro garfo de articulação interno (8) que apresenta umaprimeira seção da caixa de mancai (9),- uma primeira cruzeta (10), que conecta de forma articulada oprimeiro garfo de articulação externo (1) com o primeiro garfo de articulaçãointerno (8),- um segundo garfo de articulação externo (11) com segundosbraços de garfo (12) e com uma segunda ponte (13), que conecta os doissegundos braços de garfo (12),- um segundo garfo de articulação interno (18) que apresentauma segunda seção da caixa de mancai (19), que está unida com a primeiraseção da caixa de mancai (9) e que com esta forma um recesso de guiaaneliforme (21),- uma segunda cruzeta (20) que conecta de forma articulada osegundo garfo de articulação externo (11) com o segundo garfo de articula-ção interno (18),- um prato de guia (22) com um ressalto de guia (23) central quese projeta de ambos os lados do prato de guia (22), sendo que o prato deguia (22) é deslocável dentro do recesso de guia (21), e- uma esfera de mancai (6,16) para cada garfo de articulaçãoexterno (1, 11) que apresenta uma face exterior esférica (7,17),caracterizada pelo fato de que- as pontes (3, 13) dos garfos de articulação externos (1, 11),respectivamente, suportam um primeiro e um segundo pino de apoio (4, 14)cilíndrico,- os dois pinos de apoio (4, 14) projetam-se a partir de extremi-dades diferentes para dentro de uma cavidade de mancai cilíndrica (24) for-mada através do ressalto de guia (23),- cada esfera de mancai (6, 16) é um componente separado dosgarfos de articulação externos (1, 11) e é formada em forma de uma camadaesférica com um furo de passagem (28), por meio do qual assenta sobre umpino de apoio (4, 14) e é mantida imóvel pelo menos em direção axial aoeixo (5, 15) do pino de apoio (4, 14) e- para cada esfera de mancai (6, 16) é previsto um anel de man-cai (25, 26) que aloja por todos os lados de forma pivotável a face exterioresférica (7, 17) da esfera de mancai (6, 16) em um respectivo furo esféricooco (32) e que com a esfera de mancai (6, 16), antes da montagem sobre opino de apoio (4, 14), forma uma unidade premontada e que apresenta umaface externa cilíndrica (33), com a qual ele está assentado com ajuste daposição na cavidade de mancai (24) do prato de guia (22).

2. Articulação universal dupla centrada de acordo com a reivindi-cação 1, caracterizada pelo fato de que o anel de mancai (25, 26) está for-mado como uma peça integral e que a esfera de mancai (6, 16) no anel demancai (25, 26) é encaixável por compressão com um direcionamento verti-cal do eixo (5, 15) de seu furo de passagem (28) em relação ao eixo longitu-dinal (37) da face externa cilíndrica (33) do anel de mancai (26) para dentrodo furo esférico oco (32).

3. Articulação universal dupla centrada, de acordo com a reivin-dicação 1, caracterizada pelo fato de que o anel de mancai (25, 26), em di-reção axial, está delimitado por duas faces frontais (35, 36) e que apresentaum eixo longitudinal (37) sobre o qual a face externa cilíndrica (33) se encon-tra centralizada e sobre a qual o furo esférico oco (32) está disposto, em re-lação fora de centro entre as duas faces frontais (35, 36).

4. Articulação universal dupla centrada, de acordo com a reivin-dicação 1, caracterizada pelo fato de que as duas seções da caixa de man-cai (9, 19) estão mutuamente aparafusadas.

5. Articulação universal dupla centrada, de acordo com a reivin-dicação 1, caracterizada pelo fato de que sobre ambos os lados do prato deguia (22) no recesso de guia aneliforme (21) estão dispostas placas de guia(27) e que o recesso de guia aneliforme é externamente fechado em direçãoradial e internamente aberto na em direção radial, que o diâmetro externo(D3) das placas de guia (27) é maior que o diâmetro interno (D2) do recessode guia (21) e que é menor que o diâmetro maior (D1) do recesso de guia(21), e que o diâmetro interno (D4) das placas de guia (27) é maior que odiâmetro externo (D6) do ressalto de guia (23) do prato de guia (22) e menorque o diâmetro externo (D5) do prato de guia (22).

6. Articulação universal dupla centrada, de acordo com a reivin-dicação 1, caracterizada pelo fato de que a ponte (3,13) é um componenteintegral do garfo de articulação externo (1, 11) correspondente.