RU2453451C1

RU2453451C1 - Method of servicing gimbal joint

Info

Publication number: RU2453451C1
Application number: RU2011107086/11A
Authority: RU
Inventors: Александр Геннадиевич Пастухов (RU); Александр Геннадиевич Пастухов; Андрей Витальевич Ефимцев (RU); Андрей Витальевич Ефимцев; Борис Станиславович Зданович (RU); Борис Станиславович Зданович; Евгений Петрович Тимашов (RU); Евгений Петрович Тимашов
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2012-06-20

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to machine building, particularly, to servicing of gimbal joints of transport and processing facility transmissions. Proposed method consists in replacing working surfaces of bearing assemblies 3 after turning gimbal joint cross about its central axis through 90° (to the left or right) by turning joint bearings 3 through 180° relative to axis of pair of opposite studs together with cross 2, that is, without disassembly of ''cross stud-bearing assembly joint''. Note here that replacement of working surface is performed at replacement time making 0.8…0.9 of expected magnitude.

EFFECT: longer life, reparability and lower servicing costs.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к техническому обслуживанию карданных шарниров трансмиссий транспортных и технологических машин.The invention relates to the field of engineering, in particular to the maintenance of cardan joints of transmissions of transport and technological machines.

Известен карданный шарнир [Карданные передачи: монография / Я.Э. Малаховский, А.А. Лапин, Н.К. Веденеев; под ред. д-ра техн. наук проф. A.А. Липгарта. - М.: Машгиз, 1962 (рис.24, с.29)], состоящий из вилки, которая представлена в виде фланца со срезанными боками, крестовины и четырех игольчатых подшипников, устанавливаемых на шипы крестовины и закрепляемых на фланце. Корпус игольчатых подшипников снабжен выступом, который входит в паз вилки, формируя шпоночное соединение, служащее для передачи крутящего момента. Наружная цилиндрическая поверхность корпуса игольчатого подшипника центрируется по пояску вилки, а сам корпус закреплен двумя винтами. Игольчатые подшипники смазывают через пресс-масленку по внутренним каналам крестовины.Known cardan joint [Cardan transmission: monograph / Ya.E. Malakhovsky, A.A. Lapin, N.K. Vedeneev; under the editorship of Dr. tech. sciences prof. A.A. Lipgart. - M .: Mashgiz, 1962 (Fig. 24, p.29)], consisting of a fork, which is presented in the form of a flange with cut sides, a spider and four needle bearings mounted on spikes of a spider and fixed to the flange. The housing of the needle bearings is equipped with a protrusion that enters the groove of the fork, forming a key connection, which serves to transmit torque. The outer cylindrical surface of the needle bearing housing is centered on the yoke, and the housing itself is secured with two screws. Needle bearings are lubricated through a grease nipple through the internal channels of the spider.

Известен способ технического обслуживания карданных шарниров [SU 829464 А1, 3 В60S 5/00, 15.05.1981], при котором осуществляют разворот крестовины карданного шарнира вокруг ее центральной оси на 90° и поворот карданных подшипников на 180° вокруг их центральной оси.A known method of maintenance of universal joints [SU 829464 A1, 3 B60S 5/00, 05/15/1981], in which the cross of the universal joint is rotated around its central axis by 90 ° and the universal joint bearings are rotated 180 ° around their central axis.

Существенными недостатками указанного способа является высокая трудоемкость проведения технического обслуживания и нарушение сопряжения «шип крестовины - подшипниковый узел - вилка карданной передачи».Significant disadvantages of this method is the high complexity of the maintenance and violation of the pairing "spike spokes - bearing unit - forkshaft fork".

Известен способ технического обслуживания карданных шарниров [Восстановление деталей машин и оборудования: НИИИ и ТЭИ по инж.-тех. обес. (Информагротех) / Ф.Н. Тавлыбаев // Научно-технический информационный сборник. - М.: Информагротех, 1991. - С.2-5], заключающийся в следующем. Перед разборкой наносят на крестовину и одну из вилок метки, указывающие положение крестовины до разборки. Затем разбирают шарнир, очищают крестовину и подшипник от грязи, остатков масла и моют в бензине. Помечают на наружном торце (днище) обойм подшипников расположение участка с вмятинами от роликов. На внутреннюю поверхность обоймы наносят тонкий слой смазки и укладывают ролики, далее замеряют с помощью измерительного щупа суммарный межроликовый зазор. По величине зазора подбирают из выбракованных игольчатых подшипников ролик меньшего диаметра или изготавливают из пружинной проволоки дополнительный игольчатый ролик и устанавливают его в зазор для компенсации зазора и исключения перекоса роликов относительно образующих шипа крестовины и обоймы подшипника. При сборке шарнира крестовину устанавливают так, чтобы метка на ней была на противоположной стороне от метки на вилке - для этого поворот крестовины осуществляют вокруг общей оси противоположных шипов.There is a method of maintenance of cardan joints [Recovery of machine parts and equipment: NIIII and TEI according to engineer-tech. obes. (Informgrotech) / F.N. Tavlybaev // Scientific and Technical Information Collection. - M .: Informationgrotech, 1991. - C.2-5], which is as follows. Before disassembling, marks are applied to the cross and one of the forks, indicating the position of the cross before disassembling. Then the hinge is disassembled, the cross and bearing are cleaned of dirt, oil residues and washed in gasoline. Mark on the outer end (bottom) of the bearing cage the location of the plot with dents from the rollers. A thin layer of lubricant is applied to the inner surface of the cage and the rollers are laid, then the total inter-roller clearance is measured using a measuring probe. According to the size of the clearance, a roller of a smaller diameter is selected from the rejected needle bearings or an additional needle roller is made from a spring wire and installed in the gap to compensate for the clearance and to prevent skewing of the rollers relative to the spike of the spider and the bearing race. When assembling the hinge, the crosspiece is set so that the mark on it is on the opposite side of the mark on the fork - for this, the crosspiece is rotated around the common axis of the opposing spikes.

Существенными недостатками данного способа являются высокая трудоемкость проведения технического обслуживания и нарушение сопряжения «шип крестовины - подшипниковый узел - вилка карданной передачи».Significant disadvantages of this method are the high complexity of the maintenance and violation of the pairing "spike spikes - bearing assembly - universal joint fork".

Известен способ повышения надежности карданных шарниров [RU 2234008 C2, 7 F16D 3/26, C25D 5/18, 10.08.2004], заключающийся в следующем. Перед проведением поворота крестовины и подшипников для восстановления радиального зазора в сопряжениях карданных шарниров выполняют восстановление изношенной части рабочей поверхности элементов сопряжений «шип крестовины - игольчатый подшипник» до номинального размера.There is a method of increasing the reliability of cardan joints [RU 2234008 C2, 7 F16D 3/26, C25D 5/18, 08/10/2004], which consists in the following. Before turning the crosspiece and bearings to restore the radial clearance in the joints of the cardan joints, the worn-out part of the working surface of the coupling elements “spike spike - needle bearing” is restored to the nominal size.

Существенным недостатком данного способа является высокая трудоемкость проведения технического обслуживания.A significant disadvantage of this method is the high complexity of the maintenance.

Наиболее близким техническим решением является способ технического обслуживания карданного шарнира [Сигаев А.М. Экспериментальная оценка некоторых путей повышения надежности шарниров карданных передач энергонасыщенных тракторов / А.М. Сигаев // Сборник н. тр. МИИСП, Москва, 1982. - С.30-31,35], содержащий замену рабочих поверхностей сопряжения, а также проведение одноразовой промывки сопряжения с заменой смазки. Замена рабочих поверхностей сопряжения заключается в повороте крестовины на 90° по оси ее вращения относительно вилок и повороте каждого игольчатого подшипника на 180° относительно шипа крестовины, причем поворот упомянутых элементов сопряжений осуществляют при наработке 0,8-0,9 от предполагаемой.The closest technical solution is the method of maintenance of the universal joint [Sigaev A.M. Experimental evaluation of some ways to improve the reliability of cardan joints of energy-saturated tractors / А.М. Sigaev // Collection of n. tr MIIISP, Moscow, 1982. - S.30-31.35], containing the replacement of the working surfaces of the interface, as well as a one-time washing of the interface with the replacement of lubricant. Replacement of the working surfaces of the interface consists in turning the crosspiece 90 ° along the axis of rotation relative to the forks and rotating each needle bearing 180 ° relative to the spike of the crosspiece, and the rotation of the mentioned coupling elements is carried out at an operating time of 0.8-0.9 from the expected.

Существенными недостатками этого способа являются высокая трудоемкость обслуживания и нарушение сопряжения «шип крестовины - подшипниковый узел».Significant disadvantages of this method are the high complexity of the service and the violation of the pairing "spike spider - bearing unit".

Задача настоящего изобретения - повышение срока службы, ремонтопригодности карданного шарнира и снижение трудоемкости технического обслуживания.The objective of the present invention is to increase the service life, maintainability of the universal joint and reduce the complexity of maintenance.

Сущность способа заключается в том, что поворот карданных подшипников на 180° осуществляют относительно оси пары противоположных шипов вместе с крестовиной, т.е. без разборки соединения «шип крестовины - подшипниковый узел».The essence of the method lies in the fact that the rotation of the cardan bearings by 180 ° is carried out relative to the axis of the pair of opposing spikes together with the cross, i.e. without disassembling the connection "spike of the cross - bearing unit".

На чертежах представлены общий вид и иллюстрация действий при техническом обслуживании карданного шарнира. На фиг. 1 показано общее устройство карданного шарнира. На фиг. 2 показан поворот крестовины по оси вращения на 90°. На фиг. 3 показан поворот крестовины относительно оси противоположных шипов на 180°.The drawings show a General view and illustration of the actions during maintenance of the universal joint. In FIG. 1 shows the general arrangement of the universal joint. In FIG. 2 shows the rotation of the cross on the axis of rotation by 90 °. In FIG. 3 shows the rotation of the crosspiece relative to the axis of the opposing spikes by 180 °.

Карданный шарнир содержит фланцы 1, крестовину 2 с шипами, на которые установлены корпуса игольчатых подшипников 3, корпуса которых закреплены винтами 4 на фланцах 1. Корпуса противоположных шипов соединены между собой стальной лентой 5 с помощью точечной сварки.The cardan joint contains flanges 1, a spider 2 with spikes, on which the needle bearing housings 3 are mounted, the housings of which are fixed with screws 4 on the flanges 1. The bodies of the opposite spikes are connected to each other by a steel strip 5 by spot welding.

Техническое обслуживание карданного шарнира осуществляют следующим образом. Последовательно откручивают винты 4 крепления съемных подшипниковых узлов 3 крестовины и отсоединяем их от паза фланца 1. Затем крестовину 2 в сборе с подшипниковыми узлами 3 поворачивают относительно оси вращения на 90° (вправо или влево). Далее с целью закрепления крестовины 2 с подшипниковыми узлами 3 на фланце 1 осуществляют поворот крестовины 2 относительно вертикальной оси пары шипов на 180°. В результате сборки шарнира по данному способу обеспечивается такое положение крестовины и подшипников, при котором неизношенные поверхности шипов и подшипников становятся ведущими, т.е. воспринимают нагрузки при движении сельскохозяйственной машины передним ходом или в рабочем направлении вращения механизма машины, а изношенные поверхности шипов и подшипников - ведомыми, т.е. воспринимают нагрузки только при вращении карданного вала в обратном направлении, а также при торможении двигателем. Способ технического обслуживания карданного шарнира заключается в замене рабочих поверхностей подшипниковых узлов путем разворота крестовины карданного шарнира вокруг ее центральной оси на угол 90° и поворота карданных подшипников на 180° относительно оси пары противоположных шипов вместе с крестовиной, т.е. без разборки соединения «шип крестовины - подшипниковый узел».Maintenance of the universal joint is as follows. Consistently unscrew the screws 4 of the fastening of the removable bearing units 3 of the cross and disconnect them from the groove of the flange 1. Then, the cross 2 assembled with the bearing units 3 is rotated 90 ° relative to the axis of rotation (to the right or left). Further, in order to fix the crosspiece 2 with bearing units 3 on the flange 1, the crosspiece 2 is rotated 180 ° relative to the vertical axis of the pair of spikes. As a result of the assembly of the hinge by this method, such a position of the spider and bearings is provided that the worn surfaces of the spikes and bearings become leading, i.e. perceive the load when the agricultural machine is moving forward or in the working direction of rotation of the machine mechanism, and the worn surfaces of the studs and bearings are driven, i.e. perceive loads only when the cardan shaft rotates in the opposite direction, as well as when braking by the engine. The method of maintenance of the universal joint is to replace the working surfaces of the bearing assemblies by turning the universal joint crosspiece around its central axis by an angle of 90 ° and turning the universal joint bearings 180 ° relative to the axis of the pair of opposing spikes together with the cross, i.e. without disassembling the connection "spike of the cross - bearing unit".

В результате применения способа технического обслуживания происходит повышение долговечности подшипниковых узлов за счет замены их рабочих поверхностей путем переустановки крестовины, что свидетельствует о повышении ремонтопригодности карданного шарнира.As a result of applying the maintenance method, there is an increase in the durability of the bearing units due to the replacement of their working surfaces by reinstalling the crosspiece, which indicates an increase in maintainability of the universal joint.

Claims

The method of maintenance of the universal joint, which consists in replacing the working surfaces of the bearing assemblies by rotating the universal joint of the universal joint around its central axis by an angle of 90 ° and turning each universal joint bearing by 180 ° relative to the spike of the cross, while replacing it with an operating time of 0.8 ... 0, 9 assumed, characterized in that the rotation of the cardan bearings by 180 ° is carried out relative to the axis of the pair of opposing spikes together with the cross, i.e. without disassembling the connection "tires of the cross - bearing unit".