RU2499918C1 - Cardan mechanism - Google Patents
Cardan mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499918C1 RU2499918C1 RU2012130507/11A RU2012130507A RU2499918C1 RU 2499918 C1 RU2499918 C1 RU 2499918C1 RU 2012130507/11 A RU2012130507/11 A RU 2012130507/11A RU 2012130507 A RU2012130507 A RU 2012130507A RU 2499918 C1 RU2499918 C1 RU 2499918C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coupling
- cardan
- forks
- sprocket
- fork
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
- F16D3/44—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected the intermediate member being connected to the coupling parts by ridges, pins, balls, or the like guided in grooves or between cogs
- F16D3/46—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected the intermediate member being connected to the coupling parts by ridges, pins, balls, or the like guided in grooves or between cogs each coupling part embracing grooves or ridges on the intermediate member
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и автомобилестроения и может быть использовано для соединения валов, передающих крутящий момент под различными, возможно, меняющимися углами.The invention relates to the field of mechanical engineering and automotive industry and can be used to connect shafts that transmit torque at various, possibly varying angles.
Известно устройство шарнирная муфта [ГОСТ 5147-97], которая нашла широкое применение в различных машинах: летательных аппаратах, приборах, станках, автомобилях, с/х машинах и др., когда по условиям работы необходимо изменение взаимного расположения валов, передающих вращение. Шарнирная муфта состоит из двух одинаковых полумуфт и в виде ступицы с вилкой (вилки полумуфт повернуты на 90°) и крестовины, соединяющей полумуфты. Крестовина соединена с вилками полумуфт шарнирами.A device is known as an articulated coupling [GOST 5147-97], which has found wide application in various machines: aircraft, instruments, machine tools, automobiles, agricultural machines, etc., when, under operating conditions, the relative position of the shafts transmitting rotation is necessary. The hinged coupling consists of two identical half-couplings and in the form of a hub with a fork (the half-couplings forks are turned 90 °) and a cross connecting the half-couplings. The crosspiece is connected to the forks of the coupling halves by hinges.
Однако, недостатками шарнирной муфты являются сложность конструкции и процесса сборки-разборки, а также неравномерность скорости вращения ведомого вала при постоянной скорости ведущего.However, the drawbacks of the articulated clutch are the complexity of the design and the assembly-disassembly process, as well as the unevenness of the rotation speed of the driven shaft at a constant drive speed.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является шарнир Гука - механизм, соединяющий с помощью жесткой муфты - крестовины, вилки являющиеся концами связывающихся валов. Кинематика карданного механизма аналогична кинематике шарнира Гука, как простого жесткого карданного шарнира, входящего семейство карданных механизмов [Тарасов В.К. Курс теоретической механики для математиков. - ТулГУ, 2008. - С.264-266].Closest to the proposed invention is the Hooke joint - a mechanism connecting with a rigid coupling - crosses, forks that are the ends of the connecting shafts. The kinematics of the cardan mechanism is similar to the kinematics of the Hook joint, as a simple rigid cardan joint, a member of the family of cardan mechanisms [Tarasov V.K. The course of theoretical mechanics for mathematicians. - TulSU, 2008. - S.264-266].
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, а также процесса сборки-разборки.The disadvantages of this device are the complexity of the design, as well as the assembly-disassembly process.
Задача настоящего изобретения заключается в упрощение, как конструкции карданного механизма (карданово соединение, шарнир Гука, карданный шарнир, шарнирная муфта, кардан), так и процесса его сборки-разборки.The objective of the present invention is to simplify both the design of the cardan mechanism (cardan joint, Hooke joint, cardan joint, articulated coupling, cardan) and its assembly-disassembly process.
Поставленная задача достигается тем, что муфта выполнена в виде муфты-звездочки, а вилки соединены с муфтой по кольцевым пазам через заходные плоскости перпендикулярно друг другу. В устройстве новый способ зацепления деталей карданного механизма (карданово соединение, шарнир Гука, карданный шарнир, шарнирная муфта, кардан), упрощена его конструкция (две вилки и муфта-звездочка), уменьшены габариты, сокращено время сборки-разборки и исключены крепежные детали.The problem is achieved in that the coupling is made in the form of a sprocket coupling, and the forks are connected to the coupling in annular grooves through the lead-in planes perpendicular to each other. The device has a new way of engaging parts of the cardan mechanism (cardan joint, Hooke joint, cardan joint, articulated clutch, cardan), its design is simplified (two forks and sprocket coupling), dimensions are reduced, assembly-disassembly time is reduced, and fasteners are eliminated.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами: на Фиг.1 представлен простейший карданный механизм в общем виде, на Фиг.2 представлена муфта-звездочка с двумя кольцевыми пазами, на Фиг.3 представлено зацепление вилки с муфтой-звездочкой до поворота в кольцевом пазу, на Фиг.4 представлена конструкция после поворота вилки в кольцевом пазу муфты-звездочки, на Фиг.5 представлено заведение второй вилки по свободному кольцевому пазу муфты-звездочки через заходные плоскости, на Фиг.6 представлена собранная конструкция,The invention is illustrated by drawings: in Fig. 1, the simplest universal joint mechanism is shown in general form; in Fig. 2, an asterisk coupling with two ring grooves is shown; Fig. 3 is an engagement of a fork with an asterisk coupling before turning in an annular groove; 4 shows the structure after turning the fork in the annular groove of the sprocket coupling, FIG. 5 shows the installation of the second fork in the free ring groove of the sprocket coupling through the reference planes, FIG. 6 shows the assembled structure,
где:Where:
1 - муфта-звездочка1 - sprocket coupling
2 - вилка2 - fork
3 - кольцевой паз3 - ring groove
4 - оси пересечения кольцевых пазов4 - axis of intersection of the annular grooves
5 - заходные плоскости5 - reference plane
6 - расстояние вилки равное расстоянию между заходными плоскостями муфты-звездочки6 - fork distance equal to the distance between the reference planes of the sprocket coupling
Устройство карданный механизм содержит муфту-звездочку 1 и две вилки 2 [фиг.1]. На фиг.2 показана муфта-звездочка 1 с двумя кольцевыми пазами 3, оси которых 4 пересекаются под углом 90°. Две параллельные заходные плоскости 5, расположены в пересечениях кольцевых пазов 3 и симметричны друг другу относительно плоскости построенной через пересекающиеся оси 4 кольцевых пазов 3. На фиг.3. расстояние 6 вилки 2 равно расстоянию между заходными плоскостями 5 муфты-звездочки 1. Диаметры кольцевых пазов 3 и цилиндрического отверстия вилки 2 равны, но больше расстояния 6. Для зацепления вилки 2 со муфтой-звездочкой 1 необходимо взаимно правильно расположить эти детали. Соединить детали можно лишь при указанном на фиг.3 положении и через две заходные плоскости 5 муфты-звездочки 1 завести по кольцевому пазу 3 детали одну в другую. На фиг.4 показана конструкция после поворота вилки 2 в кольцевом пазу 3 муфты-звездочки 1 на 90°, при этом пропадает возможность расцепления уже соединенных деталей, но появляется возможность заведения второй вилки 2 в муфту-звездочку 1. На фиг.5 показано заведение второй вилки 2 по свободному кольцевому пазу 3 муфты-звездочки 1 через заходные плоскости 5. А так как карданный шарнир не может работать при угле между осями валов равном 90°, то его нужно значительно уменьшить путем вращения вилки 2 по кольцевому пазу 3 муфты-звездочки 1. При этом у деталей автоматически пропадает возможность расцепления. Механизм собран на фиг.6.The cardan mechanism comprises a
Устройство карданный механизм для соединения валов, передающих крутящий момент под различными, возможно, меняющимися углами работает следующим образом. При передаче вращения между основными валами передаточное число, получается непостоянным: за время одного оборота оно меняется от cos α до 1/cos α, где α - угол между осями валов. При α=90° передача невозможна; при α близком к 90° неравномерность вращения весьма значительна, поэтому карданный механизм в чистом виде может применяется лишь при небольших углах между основными валами.The device is a cardan mechanism for connecting shafts transmitting torque at various, possibly changing angles, works as follows. When transmitting rotation between the main shafts, the gear ratio turns out to be unstable: during one revolution it varies from cos α to 1 / cos α, where α is the angle between the shaft axes. At α = 90 °, transmission is not possible; at α close to 90 °, the non-uniformity of rotation is very significant, therefore, the cardan mechanism in its pure form can be used only at small angles between the main shafts.
Достоинствами изобретения являются его компактность, простота изготовления, отсутствие крепежных деталей и специального инструмента для сборки-разборки, которые обеспечиваются новым способом зацепления деталей данного карданного механизма.The advantages of the invention are its compactness, ease of manufacture, lack of fasteners and special tools for assembly-disassembly, which are provided by a new way of engaging parts of this gimbal mechanism.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012130507/11A RU2499918C1 (en) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Cardan mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012130507/11A RU2499918C1 (en) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Cardan mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2499918C1 true RU2499918C1 (en) | 2013-11-27 |
Family
ID=49710556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012130507/11A RU2499918C1 (en) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Cardan mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2499918C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107407340A (en) * | 2016-01-08 | 2017-11-28 | Ccty美国轴承有限公司 | Universal joint with central member |
RU2733031C2 (en) * | 2016-03-24 | 2020-09-28 | Гудрич Эктьюэйшен Системз Лимитед | Universal hinge |
CN113187911A (en) * | 2020-01-29 | 2021-07-30 | Vat控股公司 | Connecting device for connecting a valve stem of a vacuum valve to a closure |
RU2808854C1 (en) * | 2022-10-06 | 2023-12-05 | Александр Алексеевич Семенов | Universal joint |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB589513A (en) * | 1945-03-23 | 1947-06-23 | Claud William Harris | Improvements in universal joints |
GB946937A (en) * | 1960-10-18 | 1964-01-15 | J S & F Folkard Ltd | Improvements in universal couplings |
RU2124151C1 (en) * | 1993-08-17 | 1998-12-27 | Светухин Виктор Михайлович | Universal joint |
RU42869U1 (en) * | 2004-08-16 | 2004-12-20 | Свиязов Олег Юрьевич | CONSTANT-VELOCITY JOINT |
RU106316U1 (en) * | 2011-02-08 | 2011-07-10 | Руслан Жамалайлович Эльбиев | SPHERICAL HINGE OF EQUAL ANGULAR SPEEDS |
-
2012
- 2012-07-17 RU RU2012130507/11A patent/RU2499918C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB589513A (en) * | 1945-03-23 | 1947-06-23 | Claud William Harris | Improvements in universal joints |
GB946937A (en) * | 1960-10-18 | 1964-01-15 | J S & F Folkard Ltd | Improvements in universal couplings |
RU2124151C1 (en) * | 1993-08-17 | 1998-12-27 | Светухин Виктор Михайлович | Universal joint |
RU42869U1 (en) * | 2004-08-16 | 2004-12-20 | Свиязов Олег Юрьевич | CONSTANT-VELOCITY JOINT |
RU106316U1 (en) * | 2011-02-08 | 2011-07-10 | Руслан Жамалайлович Эльбиев | SPHERICAL HINGE OF EQUAL ANGULAR SPEEDS |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107407340A (en) * | 2016-01-08 | 2017-11-28 | Ccty美国轴承有限公司 | Universal joint with central member |
EP3400391A4 (en) * | 2016-01-08 | 2019-09-04 | CCTY USA Bearing Co. | Universal joint with central element |
US10443661B2 (en) | 2016-01-08 | 2019-10-15 | CCYT USA Bearing Co. | Universal joint with central element |
RU2733031C2 (en) * | 2016-03-24 | 2020-09-28 | Гудрич Эктьюэйшен Системз Лимитед | Universal hinge |
CN113187911A (en) * | 2020-01-29 | 2021-07-30 | Vat控股公司 | Connecting device for connecting a valve stem of a vacuum valve to a closure |
RU2808854C1 (en) * | 2022-10-06 | 2023-12-05 | Александр Алексеевич Семенов | Universal joint |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9370866B2 (en) | Wrist unit of industrial robot | |
US8864590B2 (en) | Propeller shaft and constant velocity universal joint used therein | |
RU2499918C1 (en) | Cardan mechanism | |
CN107208747B (en) | Planetary gear mechanism | |
SU1403994A3 (en) | Differential mechanism for driving pair of axially-located output shafts from input shaft | |
CN205745002U (en) | Anti-reverse shaft coupling | |
KR101302297B1 (en) | Jig for measuring backlash of constant velocity joint | |
US9964181B2 (en) | Vehicle gear-type speed changer and motorcycle speed reducer | |
KR101444425B1 (en) | Clutch structure | |
US10295038B2 (en) | Push-type transmission mechanism | |
KR101368135B1 (en) | Ball type joint for vehicle | |
US10760649B2 (en) | Speed reducer | |
US9506551B1 (en) | Clutch and gear synchronizer module | |
KR20160080769A (en) | Tripod type constant velocity joint | |
JP5901950B2 (en) | Spline fitting structure | |
CN204819407U (en) | Electric tool | |
RU2557682C2 (en) | HINGE JOINT OF EQUAL ANGULAR SPEEDS WITH FLAT ANGULAR DISPLACEMENT OF AXES 360º | |
US2457210A (en) | Clutch | |
RU2431065C1 (en) | Joint of equal angular velocities | |
KR890005408A (en) | Universal Coupling | |
US9759320B2 (en) | Compact clutch | |
JP6227987B2 (en) | Jig for assembling driving device for vehicle and method for assembling driving device for vehicle using this jig | |
KR101444422B1 (en) | Clutch structure | |
EP3786472B1 (en) | Cardan joint connected to a drive shaft | |
CN201162785Y (en) | High-efficiency large-swinging angle large-slippage constant speed transmission shaft assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180718 |