RU142044U1

RU142044U1 - VEHICLE POSITION SHAFT

Info

Publication number: RU142044U1
Application number: RU2013138897/11U
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Аноцкий
Original assignee: ЗАО "КАРДАН" (Закрытое Акционерное Общество "КАРДАН")
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2014-06-20

Abstract

1. Карданный вал транспортного средства, содержащий кинематически связанные с концами вала шарниры равных угловых скоростей с гофрированными чехлами, каждый из которых установлен на посадочных участках корпуса шарнира и вала установочными участками большего и меньшего диаметров соответственно, корпус каждого из шарниров выполнен полым, герметизирован сзади и имеет внутренние дорожки качения, в которых расположены шарики, расположенные и в наружных дорожках качения обоймы, установленной посредством шлицевого соединения на вале, и в вытянутых окнах конического сепаратора, подвижно соединенного усеченной вершиной через сферическое соединение с управляющей втулкой шарнира, свободно установленной на конце вала с возможностью вращения и осевого перемещения относительно него с упором в опоясывающий упорный бурт этого конца вала, расположенный ближе к торцу последнего, чем посадочный участок, причем на внутренних поверхностях установочных участков больших диаметров чехлов выполнены кольцевые канавки,отличающийся тем, что на посадочном участке корпуса каждого шарнира выполнен по меньшей мере один опоясывающий установочный бурт, расположенный в одной из кольцевых канавок внутренней поверхности установочного участка большего диаметра соответствующего чехла, а на каждом из посадочных участков вала выполнен опоясывающий установочный бурт, расположенный в одной из кольцевых канавок внутренней поверхности установочного участка меньшего диаметра соответствующего чехла, причем между внутренними поверхностями установочных участков больших и меньших диаметров чехлов и соответствующими поверхностями �1. The driveshaft of the vehicle, containing kinematically connected with the ends of the shaft hinges of equal angular speeds with corrugated covers, each of which is installed on the landing sections of the hinge body and the shaft with mounting sections of larger and smaller diameters, respectively, the body of each of the hinges is hollow, sealed at the back and has internal raceways, in which balls are located, located in the outer raceways of the cage installed by means of a spline connection on the shaft, and in the drawn windows of the conical separator, movably connected by a truncated apex through a spherical connection to the control sleeve of the hinge, freely mounted on the shaft end with the possibility of rotation and axial movement relative to it with a stop in the encircling thrust collar of this shaft end, located closer to the end of the shaft than the landing section, moreover, on the inner surfaces of the mounting sections of large diameters of the covers made of annular grooves, characterized in that on the landing section of the housing of each hinge at least one encircling installation collar is provided located in one of the annular grooves of the inner surface of the installation section of a larger diameter of the corresponding cover, and on each of the shaft seating sections, the encircling installation collar is located in one of the ring grooves of the inner surface of the installation surface of the smaller diameter of the corresponding cover , and between the inner surfaces of the installation sections of large and smaller diameters of the covers and the corresponding surfaces

Description

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть применена в качестве быстроходного трансмиссионного вала силовой передачи с шарнирами равных угловых скоростей, подвижных в осевом направлении.The utility model relates to the field of transport engineering and can be used as a high-speed transmission shaft of a power transmission with hinges of equal angular speeds, movable in the axial direction.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является приводной вал транспортного средства, патент РФ на ПМ №72518, МПК 7 F16D 3/26, публ. 20.04.2008 г., содержащий кинематически связанные с концами вала шарниры равных угловых скоростей подвижного типа и гофрированные чехлы, каждый из которых соединен с корпусом шарнира и валом установочными участками большего и меньшего диаметров соответственно. Установочный участок большего диаметра каждого гофрированного чехла установлен на ровной поверхности наружной проточки корпуса шарнира и выполнен с кольцевыми канавками на внутренней поверхности, образующими в продольном сечении чехла эту поверхность изогнутой в виде чередующихся обращенных внутрь и наружу выступов. Установочный участок меньшего диаметра каждого гофрированного чехла установлен на ровной поверхности проточки вала, начинающейся от упорного бурта на его конце до его ступеньки, от которой до ступеньки второго конца вала образован средний участок вала большего диаметра, причем при установке чехла на вал, торец его установочного участка меньшего диаметра располагают с упором в ступеньку, а затем фиксируют хомутом. Установочный участок меньшего диаметра каждого гофрированного чехла выполнен с ровной внутренней поверхностью. Корпус каждого из шарниров выполнен полым и имеет дорожки качения на внутренней цилиндрической поверхности. Вал расположен внутри корпуса шарнира и на нем (на вале), посредством шлицевого соединения, установлена обойма, которая закреплена на валу распорным кольцом. На обойме выполнены дорожки качения, а шлицевое соединение ее с валом образовано эвольвентными прямыми шлицами на обеих деталях. Расположенные в дорожках качения шарики установлены в окнах сепаратора, подвижно соединенного через сферическое соединение с управляющей втулкой шарнира, которая свободно установлена на конце вала с возможностью вращения и осевого перемещения относительно него с упором в опоясывающий упорный бурт на этом конце вала. Сепаратор каждого шарнира выполнен по наружной поверхности конусообразным с расположением основания к задней части корпуса шарнира, а усеченной вершины - к передней части корпуса (к середине вала). С задней части корпус каждого шарнира герметизирован крышкой, обрезиненной на участке внутренней стороны и закрепленной отогнутым фланцем по наружному диаметру на установочном пояске у заднего торца шарнира. Крышка ограничивает перемещения сепаратора шарнира путем упора в ее обрезиненный (демпфирующий) слой.The closest technical solution, selected as a prototype, is the drive shaft of the vehicle, RF patent for PM No. 72518, IPC 7 F16D 3/26, publ. 04/20/2008 containing kinematically connected to the ends of the shaft hinges of equal angular velocities of the movable type and corrugated covers, each of which is connected to the hinge body and the shaft with mounting sections of larger and smaller diameters, respectively. The mounting section of the larger diameter of each corrugated cover is mounted on a flat surface of the outer groove of the hinge body and is made with ring grooves on the inner surface, forming in the longitudinal section of the cover this surface is curved in the form of alternating inward and outwardly facing protrusions. The installation section of the smaller diameter of each corrugated cover is mounted on a flat surface of the shaft groove, starting from the thrust shoulder at its end to its step, from which to the step of the second end of the shaft a middle section of the shaft of larger diameter is formed, and when the cover is mounted on the shaft, the end of its installation section smaller diameter is placed with emphasis on the step, and then fixed with a clamp. The installation section of the smaller diameter of each corrugated cover is made with a flat inner surface. The housing of each of the hinges is made hollow and has raceways on the inner cylindrical surface. The shaft is located inside the hinge body and on it (on the shaft), by means of a spline connection, a clip is installed, which is fixed to the shaft with a spacer ring. The raceway is made on the cage, and its spline connection with the shaft is formed by involute straight slots on both parts. The balls located in the raceways are installed in the windows of the separator, movably connected through a spherical connection to the control sleeve of the hinge, which is freely mounted on the shaft end with the possibility of rotation and axial movement relative to it with a stop in the encircling thrust collar on this shaft end. The separator of each hinge is made conical on the outer surface with the base located to the rear of the hinge body, and the truncated top to the front of the body (to the middle of the shaft). From the rear, the body of each hinge is sealed with a cover rubberized on a portion of the inner side and secured by a bent flange along the outer diameter on the installation belt at the rear end of the hinge. The cover restricts the movement of the hinge separator by abutting in its rubberized (damping) layer.

Недостатками данного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

- недостаточно надежное закрепление на вале установочных участков меньших диаметров чехлов приводного вала транспортного средства, что может привести, особенно в зимнее время при охлаждении из-за разности коэффициентов резины и металла (чехлы сжимаются), к перемещению этих участков чехлов на вале, что при относительно значительных их (этих установочных участков чехлов) перемещениях приводит к перетиранию и разрыву чехлов и к преждевременному выходу из строя шарниров, а при относительно незначительных их (этих установочных участков чехлов) перемещениях может привести к неправильному расположению (осевому смещению) вала относительно шарниров, т.к. при смещенном установочном участке меньшего диаметра хотя бы одного из чехлов исчезает напряженное состояние чехлов (т.е. исчезает эффект «пружинения»), а уже в результате этого, не происходит сопротивление перемещению вала и он не возвращается в исходное (среднее) положение относительно шарниров, что ведет к большой вероятности частого упора сепаратора одного из шарниров в обрезиненный демпфирующий слой герметизирующей крышки и работе шарниров в наиболее не выгодных «крайних» положениях (при которых происходит наибольший износ деталей шарниров);- insufficiently reliable fixing on the shaft of installation sections of smaller diameters of the covers of the drive shaft of the vehicle, which can lead, especially in the winter when cooling due to the difference in the coefficients of rubber and metal (the covers are compressed), to the movement of these sections of covers on the shaft, which is relatively significant displacements of these (these mounting sections of the covers) leads to grinding and rupture of the covers and to premature failure of the hinges, and if they are relatively small (of these mounting sections of the covers), o) movements can lead to incorrect position (axial displacement) of the shaft relative to the hinges, as when the installation area of the smaller diameter of at least one of the covers is shifted, the stress state of the covers disappears (ie, the “springing” effect disappears), and as a result of this, there is no resistance to shaft movement and it does not return to its original (middle) position relative to the hinges , which leads to a high probability of frequent emphasis of the separator of one of the hinges in the rubberized damping layer of the sealing cover and the operation of the hinges in the most unfavorable "extreme" positions (at which the most wear of the part th joints);

- недостаточно надежное закрепление на корпусах шарниров приводного вала транспортного средства установочных участков больших диаметров чехлов, что может привести при тяжелых условиях эксплуатации приводного вала к смещению этих участков чехлов на корпусах шарниров, а это в свою очередь может привести к нарушению герметизации чехлов, к преждевременному выходу из строя шарниров;- insufficiently reliable mounting on the hinge bodies of the drive shaft of the vehicle of installation sections of large covers diameters, which can lead to displacement of these sections of covers on hinge bodies under severe operating conditions of the drive shaft, and this in turn can lead to a violation of the sealing of the covers, to premature exit out of order joints;

- недостаточно надежная установка крышки на корпусе каждого шарнира приводного вала транспортного средства из-за не всегда выполняемого условия соблюдения размеров сопряженных поверхностей крышки и корпуса шарнира, а это может привести в эксплуатации при определенных условиях, например, при неравномерном нагреве корпуса шарнира и крышки, к нарушению герметичности шарнира, что в конечном итоге приведет к преждевременному износу деталей шарнира;- insufficiently reliable installation of the cover on the body of each hinge of the drive shaft of the vehicle due to the not always fulfilled condition for observing the dimensions of the mating surfaces of the cover and the hinge body, and this can lead to operation under certain conditions, for example, when the hinge body and cover are unevenly heated, to violation of the tightness of the hinge, which ultimately leads to premature wear of the parts of the hinge;

- конструкция данного технического решения приводного вала транспортного средства не обеспечивает гарантированной его надежности во всем диапазоне его рабочих углов с присущими ему характеристиками (габаритами, массой), особенно при использовании его в более жестких условиях, например, при продолжительной работе приводного вала с большими (близкими к максимальным) рабочими углами шарниров в подвеске автомобиля повышенной проходимости (большие рабочие углы шарниров - имеется в виду, те углы, которые близки к предельно-допустимым углам подвески этого автомобиля, но меньше максимальных рабочих углов шарниров). Превышение углов, необходимых для работы подвески, углов, которые может обеспечить шарнир вала, приводит к мгновенному разрушению этого шарнира.- the design of this technical solution of the drive shaft of the vehicle does not guarantee its reliability in the entire range of its working angles with its inherent characteristics (dimensions, weight), especially when used in more severe conditions, for example, during continuous operation of the drive shaft with large (close to maximum) the working angles of the hinges in the suspension of an all-terrain vehicle (large working angles of the hinges - meaning those angles that are close to the maximum permissible angles this vehicle’s suspension, but less than the maximum working angles of the joints). Exceeding the angles necessary for the suspension to work, the angles that the hinge of the shaft can provide, leads to the instantaneous destruction of this hinge.

Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении надежности карданного вала транспортного средства, особенно при продолжительной его работе на предельно-допустимых углах подвески за счет увеличения максимальных рабочих углов его шарниров, обеспечения надежной герметичности шарниров и исключения люфтов в соединениях обойм шарниров с валом.The technical result achieved by the claimed utility model is to increase the reliability of the cardan shaft of the vehicle, especially with prolonged operation at the maximum permissible angles of the suspension by increasing the maximum working angles of its hinges, ensuring reliable tightness of the hinges and eliminating backlash in the joints of the yokes of the hinges with the shaft .

Указанный технический результат достигается тем, что в карданном вале транспортного средства, содержащем кинематически связанные с концами вала шарниры равных угловых скоростей с гофрированными чехлами, каждый из которых установлен на посадочных участках корпуса шарнира и вала установочными участками большего и меньшего диаметров соответственно, корпус каждого из шарниров выполнен полым, герметизирован сзади и имеет внутренние дорожки качения, в которых расположены шарики, расположенные и в наружных дорожках качения обоймы, установленной посредством шлицевого соединения на вале, и в вытянутых окнах конического сепаратора, подвижно соединенного усеченной вершиной через сферическое соединение с управляющей втулкой шарнира, свободно установленной на конце вала с возможностью вращения и осевого перемещения относительно него с упором в опоясывающий упорный бурт этого конца вала, расположенный ближе к торцу последнего чем посадочный участок, причем на внутренних поверхностях установочных участков больших диаметров чехлов выполнены кольцевые канавки,The specified technical result is achieved by the fact that in the cardan shaft of the vehicle containing kinematically connected to the ends of the shaft hinges of equal angular velocities with corrugated covers, each of which is installed on the landing sections of the hinge body and shaft with mounting sections of larger and smaller diameters, respectively, the body of each of the hinges made hollow, sealed at the back and has internal raceways, in which balls are located, located in the outer raceways of the cage through a spline connection on the shaft, and in the elongated windows of the conical separator, movably connected by a truncated apex through a spherical connection to the control sleeve of the hinge, freely mounted on the shaft end with the possibility of rotation and axial movement relative to it with a stop in the encircling thrust collar of this shaft end, located closer to the end face of the latter than the landing section, and on the inner surfaces of the mounting sections of large diameters of the covers annular grooves are made,

согласно полезной модели, на посадочном участке корпуса каждого шарнира выполнен по меньшей мере один опоясывающий установочный бурт, расположенный в одной из кольцевых канавок внутренней поверхности установочного участка большего диаметра соответствующего чехла, а на каждом из посадочных участков вала выполнен опоясывающий установочный бурт, расположенный в одной из кольцевых канавок внутренней поверхности установочного участка меньшего диаметра соответствующего чехла, причем между внутренними поверхностями установочных участков больших и меньших диаметров чехлов и соответствующими поверхностями посадочных участков корпусов шарниров и вала расположен слой герметика, тогда как, полость каждого корпуса шарнира герметизирована сзади посредством выполненной в виде тела вращения пластмассовой заглушки, установленной с натягом установочной частью в полости шарнира, шлицевое соединение обоймы каждого из которых с валом представляет эвольвентные спиральные шлицы вала и взаимосвязанные с ними эвольвентные прямые шлицы обоймы, каждое же окно сепаратора каждого из шарниров выполнено длинной, отношение величины которой к величине диаметра шарика лежит в диапазоне от 1,29 до 1,31, а сепаратор выполнен с углом наклона конуса лежащим в диапазоне от 9° 45' до 10° 15'.according to a utility model, at least one girdle mounting collar is made on the landing section of the body of each hinge located in one of the annular grooves of the inner surface of the mounting section of the larger diameter of the corresponding cover, and on each of the shaft landing sections, the girdle mounting collar is located in one of annular grooves of the inner surface of the installation section of a smaller diameter of the corresponding cover, and between the inner surfaces of the installation section A sealant layer is located on the larger and smaller diameters of the covers and the corresponding surfaces of the landing sections of the hinge and shaft housings, while the cavity of each hinge body is sealed at the back by means of a plastic plug made in the form of a body of revolution mounted with an interference fit of the mounting part in the hinge cavity; of which, with the shaft, it represents involute spiral grooves of the shaft and the involute straight grooves of the holder interconnected with them, each window of the separator of each hinges formed long, the ratio of which to the largest diameter of the ball is in a range from 1.29 to 1.31, and the separator is adapted to the cone angle of inclination lying in the range of 9 ° 45 'to 10 ° 15'.

В частном случае, на посадочном участке корпуса каждого шарнира карданного вала выполнено два опоясывающих установочных бурта, каждый из которых расположен в одной из кольцевых канавок внутренней поверхности установочного участка большего диаметра соответствующего чехла.In the particular case, on the landing section of the housing of each hinge of the driveshaft, two encircling installation collars are made, each of which is located in one of the annular grooves of the inner surface of the installation section of a larger diameter of the corresponding cover.

В частном случае, опоясывающий установочный бурт каждого из посадочных участков вала расположен в средней кольцевой канавке внутренней поверхности установочного участка меньшего диаметра соответствующего чехла.In the particular case, the encircling installation collar of each of the shaft seating sections is located in the middle annular groove of the inner surface of the mounting section of a smaller diameter of the corresponding cover.

В частном случае, пластмассовая заглушка каждого шарнира карданного вала кроме установочной части имеет донную часть, состоящую из поперечно расположенного к оси вращения заглушки круглого центрального участка и наклонно расположенного к этой оси кольцевого участка.In the particular case, the plastic plug of each cardan shaft hinge, in addition to the installation part, has a bottom part consisting of a circular central section transverse to the axis of rotation of the plug and an annular section inclined to this axis.

В частном случае, на наружной поверхности установочной части каждой заглушки карданного вала выполнено два выступающих наружу уплотняющих пояска.In the particular case, on the outer surface of the mounting part of each cardan shaft plug, there are two sealing lips protruding outward.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно оно соответствует условию патентоспособности «новизна».Comparison of the claimed technical solution with the prior art in scientific, technical and patent documentation on the priority date in the main and related sections shows that the set of essential features of the proposed solution was not previously known, therefore it meets the patentability condition of “novelty”.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The proposed technical solution is industrially applicable, because can be manufactured industrially, efficiently, feasibly and reproducibly, therefore, meets the patentability condition “industrial applicability”.

Сущность полезной модели поясняется на чертежах:The essence of the utility model is illustrated in the drawings:

Фиг. 1. - карданный вал транспортного средства;FIG. 1. - propeller shaft of the vehicle;

Фиг. 2. - шарнир равных угловых скоростей с гофрированным чехлом карданного вала транспортного средства (отдельный вид);FIG. 2. - constant velocity joint with corrugated cover of the propeller shaft of the vehicle (separate view);

Фиг. 3. - конец карданного вала транспортного средства (отдельный вид);FIG. 3. - end of the propeller shaft of the vehicle (separate view);

Фиг. 4. - обойма карданного вала транспортного средства (отдельный вид);FIG. 4. - holder of the propeller shaft of the vehicle (separate view);

Фиг. 5. - корпус шарнира карданного вала транспортного средства (отдельный вид);FIG. 5. - hinge housing of the propeller shaft of the vehicle (separate view);

Фиг. 6. - сепаратор шарнира карданного вала транспортного средства (отдельный вид);FIG. 6. - vehicle cardan shaft hinge separator (separate view);

Фиг. 7. - заглушка корпуса шарнира карданного вала транспортного средства (отдельный вид).FIG. 7. - a cap of the hinge housing of the vehicle propeller shaft (separate view).

Карданный вал 1 транспортного средства содержит кинематически связанные с концами 2 вала 1 шарниры равных угловых скоростей 3 с гофрированными чехлами 4, каждый из которых установлен на посадочных участках 5 и 6 корпуса 7 шарнира 3 и вала 1 установочными участками большего 8 и меньшего 9 диаметров соответственно. Корпус 7 каждого из шарниров 3 выполнен полым, герметизирован сзади и имеет внутренние дорожки качения 10, в которых расположены шарики 11, расположенные и в наружных дорожках качения 12 обоймы 13, установленной посредством шлицевого соединения на вале 1, и в вытянутых окнах 14 конического сепаратора 15, подвижно соединенного усеченной вершиной 16 через сферическое соединение 17 с управляющей втулкой 18 шарнира 3, свободно установленной на конце 2 вала 1 с возможностью вращения и осевого перемещения относительно него (вала 1) с упором в опоясывающий упорный бурт 19 этого конца 2 вала 1, расположенный ближе к торцу 20 последнего (этого конца 2 вала 1) чем посадочный участок 6. На внутренних поверхностях установочных участков больших диаметров 8 чехлов 4 выполнены кольцевые канавки 21.The drive shaft 1 of the vehicle kinematically connected with the ends 2 of the shaft 1 is equal velocity joints 3 with corrugated covers 4, each of which is mounted on the landing sections 5 and 6 of the housing 7 of the hinge 3 and the shaft 1 with mounting sections of larger 8 and smaller 9 diameters, respectively. The housing 7 of each of the hinges 3 is made hollow, sealed at the rear and has internal raceways 10, in which balls 11 are located, located in the outer raceways 12 of the cage 13, installed by means of a spline connection on the shaft 1, and in the elongated windows 14 of the conical separator 15 movably connected by a truncated peak 16 through a spherical connection 17 with the control sleeve 18 of the hinge 3, freely mounted on the end 2 of the shaft 1 with the possibility of rotation and axial movement relative to it (shaft 1) with emphasis in the encircling orny shoulder 19 of the end 2 of the shaft 1 located nearer to the end face 20 of the latter (that end of the shaft 1, 2) than the seating section 6. On the inner surfaces of the large diameter mounting portion 8 covers 4 are made annular grooves 21.

На посадочном участке 5 корпуса 7 каждого шарнира 3 выполнен по меньшей мере один опоясывающий установочный бурт 22, расположенный в одной из кольцевых канавок 21 внутренней поверхности установочного участка большего диаметра 8 соответствующего чехла 3. В частном случае, на посадочном участке 5 корпуса 7 каждого шарнира 3 карданного вала 1 выполнено два опоясывающих установочных бурта 22, каждый из которых расположен в одной из кольцевых канавок 21 внутренней поверхности установочного участка большего диаметра 8 соответствующего чехла 3.At least one enclosing mounting collar 22 is made on the landing section 5 of the housing 7 of each hinge 3, located in one of the annular grooves 21 of the inner surface of the mounting section of the larger diameter 8 of the corresponding cover 3. In the particular case, on the landing section 5 of the housing 7 of each hinge 3 the propeller shaft 1 is made of two encircling installation collars 22, each of which is located in one of the annular grooves 21 of the inner surface of the installation section of a larger diameter 8 of the corresponding cover 3.

На каждом из посадочных участков 6 вала 1 выполнен опоясывающий установочный бурт 23, расположенный в одной из кольцевых канавок 24 внутренней поверхности установочного участка меньшего диаметра 9 соответствующего чехла 3. В частном случае, опоясывающий установочный бурт 23 каждого из посадочных участков 6 вала 1 расположен в средней кольцевой канавке 24 внутренней поверхности установочного участка меньшего диаметра 9 соответствующего чехла 3.On each of the landing sections 6 of the shaft 1 there is a girdle mounting collar 23 located in one of the annular grooves 24 of the inner surface of the mounting section of a smaller diameter 9 of the corresponding cover 3. In a particular case, the girdle mounting collar 23 of each of the landing sections 6 of the shaft 1 is located in the middle an annular groove 24 of the inner surface of the installation section of a smaller diameter 9 of the corresponding cover 3.

Использование опоясывающих установочных буртов 22 на корпусах 7 шарниров 3 карданного вала, расположенных в канавках 21 внутренних поверхностей установочных участков больших диаметров 8 чехлов 3, и опоясывающих установочных буртов 23, расположенных в кольцевых канавках 24 внутренних поверхностей установочных участков меньших диаметров 9 чехлов 3, - значительно снижает, практически до полного исключения, смещения этих участков 8 и 9 чехлов даже при тяжелых условиях эксплуатации карданного вала, а это снижает и практически исключает нарушение герметизации чехлов 4, а значит снижает вероятность преждевременного выхода из строя шарниров 3.The use of encircling installation collars 22 on the housings 7 of the joints 3 of the driveshaft located in the grooves 21 of the inner surfaces of the installation sections of large diameters 8 covers 3, and the encircling installation collars 23 located in the annular grooves 24 of the internal surfaces of the installation sections of smaller diameters 9 covers 3, significantly reduces, to almost complete exclusion, the displacement of these sections 8 and 9 covers even under severe conditions of operation of the driveshaft, and this reduces and virtually eliminates the violation of sealing covers 4, which means reduces the likelihood of premature failure of the hinges 3.

Между внутренними поверхностями установочных участков больших 8 и меньших 9 диаметров чехлов 3 и соответствующими поверхностями посадочных участков 5 и 6 корпусов 7 шарниров 3 и вала 1 расположен слой герметика 25, что дополнительно надежно герметизирует внутренние полости шарниров 3, а значит надежно защищает от попадания в них пыли, влаги, и как следствие, повышает надежность в целом карданного вала.A sealant layer 25 is located between the inner surfaces of the mounting sections of large 8 and smaller 9 diameters of the covers 3 and the corresponding surfaces of the landing sections 5 and 6 of the housings 7 of the hinges 3 and the shaft 1, which additionally reliably seals the inner cavities of the hinges 3, and therefore reliably protects them from getting into them dust, moisture, and as a result, increases the reliability of the overall driveshaft.

Полость каждого корпуса 7 шарнира 3 герметизирована сзади посредством выполненной в виде тела вращения пластмассовой заглушки 26, установленной с натягом установочной частью 27 в полости шарнира 3.The cavity of each body 7 of the hinge 3 is sealed behind by means of a plastic plug 26 made in the form of a body of revolution, fitted with an interference fit of the mounting part 27 in the cavity of the hinge 3.

Шлицевое соединение обоймы 13 каждого из шарниров 3 с валом 1 представляет эвольвентные спиральные шлицы 28 вала 1 и взаимосвязанные с ними эвольвентные прямые шлицы 29 обоймы 13.The splined connection of the cage 13 of each of the hinges 3 with the shaft 1 represents the involute spiral slots 28 of the shaft 1 and the involute straight slots 29 of the cage 13 interconnected with them.

При сборке карданного вала, при соединении шлицевым соединением обоймы 13 каждого из шарниров 3 с валом 1, обоймы 13 своими эвольвентными прямыми шлицами 29 насаживаются на эвольвентные спиральные шлицы 28 вала 1, тем самым исключая между ними какой либо люфт, что исключает в эксплуатации разбалансировку вала, появление в нем стуков, шумов, вибраций и способствует более точной работе составляющих каждого шарнира 3, и как следствие, повышает надежность в целом карданного вала.When assembling the driveshaft, when a sleeve 13 is connected by a splined connection of each of the hinges 3 to the shaft 1, the clips 13 with their involute straight slots 29 are mounted on the involute spiral slots 28 of the shaft 1, thereby eliminating any play between them, which excludes shaft unbalance , the appearance in it of knocks, noises, vibrations and contributes to a more accurate operation of the components of each hinge 3, and as a result, increases the reliability of the cardan shaft as a whole.

Каждое окно 14 сепаратора 15 каждого из шарниров 3 выполнено длинной «S», отношение величины которой «S» к величине диаметра «D» шарика 11 лежит в диапазоне от 1,29 до 1,31, а сепаратор 15 выполнен с углом наклона конуса «а» лежащим в диапазоне от 9° 45' до 10° 15'.Each window 14 of the separator 15 of each of the hinges 3 is made long "S", the ratio of the magnitude of which "S" to the diameter "D" of the ball 11 lies in the range from 1.29 to 1.31, and the separator 15 is made with a tilt angle of the cone " a "lying in the range from 9 ° 45 'to 10 ° 15'.

За счет увеличения, по сравнению с прототипом, длины «S» каждого окна 14 сепаратора 15 каждого шарнира 3 карданного вала так, что отношение ее величины «S» к величине диаметра «D» шарика 11 лежит в диапазоне от 1,29 до 1,31, и за счет увеличения, по сравнению с прототипом, угла наклона конуса «а» сепаратора 15 с расположением в диапазоне от 9° 45' до 10° 15', - позволило увеличить максимальный рабочий угол каждого шарнира 3 карданного вала, а это обеспечивает гарантированную его надежность, даже при использовании его в более жестких условиях - с большими (близкими к максимальным) рабочими углами шарниров в подвеске транспортного средства повышенной проходимости.Due to the increase, compared with the prototype, the length "S" of each window 14 of the separator 15 of each hinge 3 of the driveshaft so that the ratio of its value "S" to the diameter "D" of the ball 11 lies in the range from 1.29 to 1, 31, and by increasing, compared with the prototype, the angle of inclination of the cone "a" of the separator 15 with an arrangement in the range from 9 ° 45 'to 10 ° 15', it allowed to increase the maximum working angle of each hinge 3 of the driveshaft, and this provides guaranteed reliability, even when used in more severe conditions - with large (close kimi to the maximum) working angles of the hinges in the suspension of an off-road vehicle.

В частном случае, пластмассовая заглушка 26 каждого шарнира 3 карданного вала 1 кроме установочной части 27 имеет донную часть 30, состоящую из поперечно расположенного к оси вращения «L» заглушки 26 круглого центрального участка 31 и наклонно расположенного к этой оси кольцевого участка 32.In the particular case, the plastic plug 26 of each hinge 3 of the cardan shaft 1, in addition to the mounting part 27, has a bottom part 30, consisting of a round central portion 31 transverse to the axis of rotation “L” of the cap 26 and an annular portion 32 inclined to this axis.

В частном случае, на наружной поверхности установочной части 27 каждой заглушки 26 карданного вала 1 выполнено два выступающих наружу уплотняющих пояска 33.In the particular case, on the outer surface of the mounting part 27 of each plug 26 of the propeller shaft 1, two sealing lips 33 protruding outwardly are made.

В частном случае, как показано на фиг. 3, по меньшей мере на одном из концов 2 вала 3 выполнены грани 34 под гаечный ключ для удобства сборки карданного вала транспортного средства.In the particular case, as shown in FIG. 3, at least one of the ends 2 of the shaft 3 has a face 34 for a wrench for ease of assembly of the propeller shaft of the vehicle.

Сборка и установка карданного вала осуществляется следующим образом.Assembly and installation of the driveshaft is as follows.

На каждый 2 конец вала 1 установочным участком меньшего диаметра 9 устанавливают чехлы 4 с последующим закреплением этих участков 9 (посредством хомутов).For each 2 end of the shaft 1 with an installation section of a smaller diameter 9, covers 4 are installed with the subsequent fixing of these sections 9 (by means of clamps).

Затем осуществляется подсборка сепаратора 15 с управляющей втулкой 18, для этого последняя соединяется через сферическое соединение 17 с сепаратором 15. Потом, в управляющую втулку 18 заводится вал 1. Далее, в сепаратор 15 заводится обойма 13 с одновременной установкой в ее дорожки качения 12 и окна 14 сепаратора 15 шариков 11, причем, обойма 13 заводится в сепаратор 15 с одновременной установкой посредством шлицевого соединения на вал 1 и фиксацией стопорным кольцом 34 в выемки вала 1.Then, the separator 15 is assembled with the control sleeve 18, for this the latter is connected through a spherical connection 17 with the separator 15. Then, the shaft 1 is inserted into the control sleeve 18. Next, a clip 13 is inserted into the separator 15 with the simultaneous installation of its raceways 12 and windows 14 of the separator 15 of the balls 11, moreover, the cage 13 is inserted into the separator 15 with simultaneous installation by means of a spline connection to the shaft 1 and fixing by the locking ring 34 into the recesses of the shaft 1.

Затем шарниры 3 перемещают вдоль вала 1 к его середине и надевают на посадочные участки 5 корпусов 7 шарниров 3 установочные участки больших диаметров 8 чехлов 4 с последующим закреплением этих участков 8 (посредством хомутов).Then the hinges 3 are moved along the shaft 1 to its middle and put on the seating sections 5 of the buildings 7 hinges 3 mounting sections of large diameters 8 covers 4 with the subsequent fixing of these sections 8 (by means of clamps).

Далее в полости шарниров 3 закладывают смазку и устанавливают сзади шарниров 3 в их полости заглушки 26 методом запрессовки. В процессе запрессовки заглушки 26 в полость шарнира 3 уплотняющие пояски 33 сжимаются своими вершинами и образуют лабиринтное уплотнение между поверхностями поясков 33 между наружной поверхностью установочной части 27 заглушки 26 между этими поясками и внутренней поверхностью корпуса 7 шарнира 3, тем самым образуя герметичное надежное уплотнение с обеспечением надежной герметизации полости шарнира 3. Потом собранный карданный вал устанавливают на транспортном средстве, причем чехлы 4 несколько растягиваются до напряженного состояния, это необходимо для возвращения вала 1 в исходное состояние после его осевых смещений при работе.Next, in the cavity of the hinges 3 put grease and install behind the hinges 3 in their cavity plugs 26 by pressing. In the process of pressing the plug 26 into the cavity of the hinge 3, the sealing belts 33 are compressed by their vertices and form a labyrinth seal between the surfaces of the bands 33 between the outer surface of the mounting part 27 of the plug 26 between these belts and the inner surface of the housing 7 of the hinge 3, thereby forming a tight tight seal with ensuring reliable sealing of the joint cavity 3. Then the assembled propeller shaft is mounted on the vehicle, and the covers 4 are somewhat stretched to a stress state, this necessary to return the shaft 1 to its original state after its axial displacements during operation.

Работа конструкции карданного вала транспортного средства в эксплуатации заключается в следующем.The operation of the cardan shaft of the vehicle in operation is as follows.

Крутящий момент, например, от коробки передач транспортного средства передается на корпус 7 одного из шарниров 3, например, «левого» шарнира 3 на фиг. 1, приводного вала, далее с корпуса 7 через шарики 11 на обойму 13 этого шарнира 3, с шлицов 28 обоймы 13 на шлицы 29 вала 1, и далее с шлицов 29 другого конца 2 вала 1 на шлицы 28 обоймы 13 другого шарнира 3, в частности, «правого» шарнира 3 на фиг. 1, через шарики 11 на корпус 7 этого «правого» шарнира 3, а с него на ведущий мост транспортного средства.The torque, for example, from the gearbox of the vehicle is transmitted to the housing 7 of one of the hinges 3, for example, the “left” hinge 3 in FIG. 1, the drive shaft, then from the housing 7 through the balls 11 to the cage 13 of this hinge 3, from the slots 28 of the cage 13 to the slots 29 of the shaft 1, and then from the slots 29 of the other end 2 of the shaft 1 to the slots 28 of the cage 13 of the other hinge 3, in particular, the “right” hinge 3 in FIG. 1, through the balls 11 to the housing 7 of this “right” hinge 3, and from it to the drive axle of the vehicle.

При резком торможении (или разгоне) транспортного средства, в следствии действия прежде всего инерционной силы от вала 1 - он перемещается влево (или вправо - при разгоне), т.е. входит в «левый» на фиг. 1 шарнир 3 (или входит в «правый» на фиг. 1 шарнир 3), что приводит к тому, вал 1 двигаясь влево (или вправо) упирается опоясывающим упорным буртом 19 этого своего конца 2 в управляющую втулку 18, а далее, если ускорение замедления (или ускорения) окажется настолько значимым, что после преодоления напряженного состояния чехлов 4 (эффекта пружинения чехлов 4), у вала 1 и внутренних деталей шарнира 3 останется еще энергия перемещения их влево (или вправо) сепаратор 15 упрется в заглушку 26, а именно в наклонно расположенный к ее оси «L» кольцевой участок 32 ее донной части 30, тем самым, как и у прототипа, заглушкой 26 обеспечивается функция ограничения перемещения сепаратора 15 с исключением возможности соударения его о другие металлические элементы шарнира 3, но, в то же время, заглушка 26, по сравнению с герметизацией прототипа обрезиненной крышкой, закрепленной отогнутым фланцем на установочном пояске шарнира, обеспечивает герметичное надежное уплотнение между ней (заглушка 26) и корпусом 7 шарнира 3 с обеспечением надежной герметизации его полости, что повышает надежность в целом карданного вала.During sharp braking (or acceleration) of the vehicle, due to the action of primarily inertial force from the shaft 1, it moves to the left (or to the right - during acceleration), i.e. enters the “left” in FIG. 1 hinge 3 (or is included in the “right” hinge 3 in Fig. 1), which causes shaft 1 moving to the left (or right) against the encircling thrust collar 19 of its end 2 against the control sleeve 18, and then, if acceleration deceleration (or acceleration) will be so significant that after overcoming the stress state of the covers 4 (springing effect of the covers 4), the shaft 1 and the internal parts of the hinge 3 will still have the energy of moving them to the left (or right) separator 15 will rest against the plug 26, namely in an inclined ring portion 32 inclined towards its axis “L” the bottom part 30, thereby, as with the prototype, the plug 26 provides the function of restricting the movement of the separator 15 with the exception of the possibility of its impact on other metal elements of the hinge 3, but at the same time, the plug 26, compared with the sealing of the prototype with a rubber cover, secured by a bent flange on the mounting belt of the hinge, provides a tight reliable seal between it (plug 26) and the housing 7 of the hinge 3 to ensure reliable sealing of its cavity, which increases the reliability of the cardan shaft as a whole .

В результате выполнения на посадочном участке корпуса каждого шарнира по меньшей мере одного опоясывающего установочного бурта, расположенного в одной из кольцевых канавок внутренней поверхности установочного участка большего диаметра соответствующего чехла, и выполнения на каждом из посадочных участков вала опоясывающего установочного бурта, расположенного в одной из кольцевых канавок внутренней поверхности установочного участка меньшего диаметра соответствующего чехла, и расположения между внутренними поверхностями установочных участков больших и меньших диаметров чехлов и соответственно поверхностями посадочных участков корпусов шарниров и вала слоя герметика, и в результате герметизации полости каждого корпуса шарнира снаружи посредством выполненной в виде тела вращения пластмассовой заглушки, установленной с натягом установочной частью в полости шарнира, а также, в результате выполнения шлицевого соединение обоймы каждого из которых с валом представляет эвольвентные спиральные шлицы вала и взаимосвязанные с ними эвольвентные прямые шлицы обоймы, и в результате выполнения каждого окна сепаратора каждого из шарниров длинной, отношение величины которой к величине диаметра шарика лежит в диапазоне от 1,29 до 1,31, а сепаратор - с углом наклона конуса лежащим в диапазоне от 9° 45' до 10° 15', - технический результат, в заявляемом техническом решении карданного вала, заключающийся в повышении надежности карданного вала транспортного средства, особенно при продолжительной его работе на предельно-допустимых углах подвески, достигается.As a result of performing at least one girdle mounting collar located in one of the annular grooves of the inner surface of the mounting section of a larger diameter of the corresponding cover on the landing section of the hinge body, and performing on each of the landing sections of the shaft of the girdle mounting collar located in one of the ring grooves the inner surface of the installation area of the smaller diameter of the corresponding cover, and the location between the inner surfaces of the installation sections of large and smaller diameters of the covers and, accordingly, the surfaces of the landing sections of the hinge bodies and the shaft of the sealant layer, and as a result of sealing the cavity of each hinge body from the outside by means of a plastic plug made in the form of a body of revolution, fitted with an interference fit in the hinge cavity, as well as the result of the splined connection of the cage of each of which with the shaft is the involute spiral grooves of the shaft and the involute straight cages of the cartridge interconnected with them, and the result of the execution of each window of the separator of each of the hinges is long, the ratio of the value of which to the value of the diameter of the ball lies in the range from 1.29 to 1.31, and the separator with an angle of inclination of the cone lying in the range from 9 ° 45 'to 10 ° 15', - the technical result, in the claimed technical solution of the driveshaft, which consists in increasing the reliability of the driveshaft of the vehicle, especially with continuous operation at the maximum permissible suspension angles, is achieved.

Claims

1. The driveshaft of the vehicle, containing kinematically connected with the ends of the shaft hinges of equal angular speeds with corrugated covers, each of which is installed on the landing sections of the hinge body and the shaft with mounting sections of larger and smaller diameters, respectively, the body of each of the hinges is hollow, sealed at the back and has internal raceways, in which balls are located, located in the outer raceways of the cage installed by means of a spline connection on the shaft, and in the drawn windows of the conical separator, movably connected by a truncated apex through a spherical connection to the control sleeve of the hinge, freely mounted on the shaft end with the possibility of rotation and axial movement relative to it with a stop in the encircling thrust collar of this shaft end, located closer to the end of the shaft than the landing section, moreover, on the inner surfaces of the installation sections of large diameters of the covers made annular grooves,

characterized in that at the landing section of the body of each hinge is made at least one girdle mounting collar located in one of the annular grooves of the inner surface of the mounting section of the larger diameter of the corresponding cover, and on each of the landing sections of the shaft is made girdle mounting collar located in one of annular grooves of the inner surface of the installation section of a smaller diameter of the corresponding cover, and between the inner surfaces of the installation sections b of smaller and smaller diameters of the covers and the corresponding surfaces of the landing sections of the hinge and shaft housings, a sealant layer is located, while the cavity of each hinge body is sealed at the back by means of a plastic plug made in the form of a body of revolution mounted with an interference fit of the mounting part in the hinge cavity, the spline connection of each with a shaft represents involute spiral splines of the shaft and the involute straight splines of the holder interconnected with them, each window of the separator of each ball Irova formed long, the ratio of which to the largest diameter of the ball is in a range from 1.29 to 1.31, and the separator is adapted to the cone angle of inclination lying in the range of 9 ° 45 'to 10 ° 15'.

2. The driveshaft according to claim 1, characterized in that on the landing section of the body of each hinge there are two encircling installation collars, each of which is located in one of the annular grooves of the inner surface of the installation section of a larger diameter of the corresponding cover.

3. The driveshaft according to claim 1, characterized in that the girdle mounting collar of each of the shaft seating sections is located in the middle annular groove of the inner surface of the mounting section of a smaller diameter of the corresponding cover.

4. The driveshaft according to claim 1, characterized in that the plastic plug of each hinge, in addition to the installation part, has a bottom part consisting of a circular central section transverse to the axis of rotation of the plug and an annular section inclined to this axis.

5. The driveshaft according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the mounting part of each plug there are two sealing lips protruding outward.