RU2722733C1 - Yurchenko coupling of equal angular velocities (embodiment) - Google Patents

Yurchenko coupling of equal angular velocities (embodiment) Download PDF

Info

Publication number
RU2722733C1
RU2722733C1 RU2019128624A RU2019128624A RU2722733C1 RU 2722733 C1 RU2722733 C1 RU 2722733C1 RU 2019128624 A RU2019128624 A RU 2019128624A RU 2019128624 A RU2019128624 A RU 2019128624A RU 2722733 C1 RU2722733 C1 RU 2722733C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rollers
coupling
link
links
external
Prior art date
Application number
RU2019128624A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Анатольевич Юрченко
Иван Антонович Юрченко
Original Assignee
Антон Анатольевич Юрченко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Антон Анатольевич Юрченко filed Critical Антон Анатольевич Юрченко
Priority to RU2019128624A priority Critical patent/RU2722733C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2722733C1 publication Critical patent/RU2722733C1/en

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
    • F16D3/18—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine engineering, and more specifically to the connection of shafts. Coupling of equal angular speeds contains two external links, located between them internal link, twelve rollers, two fixing elements and the ball hinge. Part of surface of rollers is made in the form of truncated cones with their smaller bases facing the common centre. Size of the length of the fixing element between the rollers is equal to the sum of the height of the separated conical parts from these two rollers, and the maximum size of the section of the fixing element does not exceed the least of four diameters of smaller bases of truncated conical surfaces of rollers belonging to the first joint of the external and internal links. Design of internal link makes it possible to install a ball hinge inside. In initial position of coupling two fixing elements and ball hinge are located on common longitudinal axis of coupling, centre of ball of ball hinge is located exactly in middle between centres of first and second connections of external and internal links.
EFFECT: enabling the design simplification.
1 cl, 2 dwg

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 сдвоенная шарнирная муфта ГОСТ 5147-97 (тип 2), которая нашла широкое применение в различных машинах и механизмах, когда по условию работы необходимо изменение взаимного расположения валов, передающих вращение. Сдвоенная шарнирная муфта состоит из двух наружных звеньев и одного внутреннего, между которыми располагаются крестовины, соединяющие эти звенья между собой посредством шарниров. При жесткой фиксации наружных звеньев относительно точки пересечения их осей так, что угол между ними делится на два одинаковых угла (биссектриса проходит через середину внутреннего звена), данную шарнирную муфту можно использовать, как муфту равных угловых скоростей.A device is known as a double articulated clutch GOST 5147-97 (type 2), which has found wide application in various machines and mechanisms, when, according to the working condition, it is necessary to change the relative position of the shafts transmitting rotation. The double hinged coupling consists of two external links and one internal, between which crosses are located, connecting these links to each other by means of hinges. When the external links are rigidly fixed relative to the point of intersection of their axes so that the angle between them is divided into two identical angles (the bisector passes through the middle of the internal link), this articulated coupling can be used as a coupling of equal angular velocities.

Однако недостатками данной сдвоенной шарнирной муфты являются сложность конструкции, процесса сборки-разборки и принудительная установка, и фиксация данной муфты для работы в режиме равных угловых скоростей.However, the disadvantages of this dual articulated clutch are the complexity of the design, the assembly-disassembly process and forced installation, and the fixation of this clutch for operation in equal angular velocity mode.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является двойной карданный шарнир с внутренней опорой, содержащий двойную вилку, две крестовины с игольчатыми подшипниками, две внешние вилки в одной из которых расположен шарик в отверстие которого входит стержень, расположенный в другой внешней вилке (патент RU №2480636). Такая конструкция позволяет работать данному механизму при передаче крутящего момента с одинаковой угловой скоростью при любом изменении угла между осями внешних вилок, ограниченном только конструкцией двойной вилки.Closest to the claimed technical solution is a double cardan joint with an internal support containing a double fork, two crosses with needle bearings, two external forks in one of which a ball is located in the hole of which a rod is located located in another external fork (RU patent No. 2480636) . This design allows this mechanism to work when transmitting torque with the same angular velocity for any change in the angle between the axes of the external forks, limited only by the double fork design.

Недостатками данного устройства являются: одностороннее восприятие нагрузки элементами подшипниковых узлов и как следствие выход из строя игольчатых подшипников, сложность всей конструкции в целом, сложность процесса сборки-разборки при обслуживании и ремонте.The disadvantages of this device are: one-way load perception by elements of bearing assemblies and, as a result, failure of needle bearings, the complexity of the entire structure as a whole, the complexity of the assembly-disassembly process during maintenance and repair.

Задача настоящего изобретения заключается в упрощении, как конструкции механизма, передающего крутящий момент без изменения угловой скорости, так и процесса сборки-разборки при ремонте, а также в удешевлении комплектующих и запасных частей.The objective of the present invention is to simplify both the design of the mechanism that transmits torque without changing the angular velocity, and the assembly-disassembly process during repair, as well as the cheapening of components and spare parts.

Поставленная задача достигается тем, что муфта равных угловых скоростей выполнена в виде двух наружных звеньев (1) и (2), внутреннего звена (3), двенадцати роликов (4), по шесть на каждое из двух мест соединения наружных и внутреннего звеньев, двух фиксирующих элементов (5) и шарового шарнира, содержащего центрирующий шарик с отверстием (6) и подвижный палец (7). Часть поверхности роликов выполнена в виде усеченных конусов, обращенных своими меньшими основаниями к общему центру. Угол при мнимой вершине конической части каждого ролика составляет 90°. Каждые два ролика, из шести относящихся к соединению первого наружного и одной стороны внутреннего звеньев муфты, обращенные друг к другу меньшими основаниями усеченных конических поверхностей имеют одну общую ось. Все шесть попарно находятся на трех взаимно перпендикулярных осях, при этом два обращенных друг к другу ролика (4), из четырех лежащих в плоскости перпендикулярной оси муфты, находящейся в исходном положении, принадлежат первому наружному звену (1), а два других ролика (4) принадлежат одной стороне внутреннего звена (3). Оставшиеся два ролика (4) первого соединения, расположенные по оси муфты находящейся в исходном положении, жестко фиксируются между собой. Размер длины фиксирующего элемента (5) между роликами равен сумме высот отсеченных конических частей от этих двух роликов, а максимальный размер сечения фиксирующего элемента не превышает наименьший из четырех диаметров меньших оснований усеченных конических поверхностей роликов, принадлежащих первому соединению наружного и внутреннего звеньев. Соединение второго наружного звена (2) и второй стороны внутреннего звена (3) выполнено, так же, как и первое соединение. Кроме того, конструкция внутреннего звена (3) позволяет установить внутри себя шаровой шарнир, содержащий центрирующий шарик с отверстием (6) и подвижный палец (7), причем шарик с отверстием крепится к первому наружному звену так, что может вращаться вокруг своего центра, а палец крепится ко второму наружному звену и может перемещаться вдоль оси отверстия в шарике. В исходном положении муфты два фиксирующих элемента и шаровой шарнир располагаются на общей продольной оси муфты, центр шарика шарового шарнира находится ровно посередине между центрами первого и второго соединений наружных и внутреннего звеньев. Усилие при передаче крутящего момента от первого наружного звена передается на внутреннее звено и далее на второе наружное звено посредством контакта конических поверхностей роликов, принадлежащих наружным и внутреннему звеньям, минуя какие-либо промежуточные элементы, при этом контактирующие между собой конические поверхности роликов, обкатываются друг относительно друга по сопрягаемым поверхностям. При отклонении одного из двух наружных звеньев на какой-либо угол от исходного положения муфты, шаровой шарнир отклоняет второе наружное звено на такой же угол, в той же плоскости, сохраняя тем самым равенство угловых скоростей наружных звеньев при передаче крутящего момента муфтой.The problem is achieved in that the coupling of equal angular velocities is made in the form of two outer links (1) and (2), an inner link (3), twelve rollers (4), six for each of the two joints of the outer and inner links, two fixing elements (5) and a ball joint containing a centering ball with a hole (6) and a movable pin (7). Part of the surface of the rollers is made in the form of truncated cones, facing with their smaller bases to a common center. The angle at the imaginary vertex of the conical part of each roller is 90 °. Every two rollers, of six related to the connection of the first outer and one side of the inner links of the coupling, facing each other with smaller bases of truncated conical surfaces have one common axis. All six are located in pairs on three mutually perpendicular axes, with two rollers facing each other (4), of the four lying in the plane of the perpendicular axis of the coupling in the initial position, belong to the first outer link (1), and two other rollers (4 ) belong to one side of the internal link (3). The remaining two rollers (4) of the first connection, located along the axis of the coupling in the initial position, are rigidly fixed to each other. The length size of the locking element (5) between the rollers is equal to the sum of the heights of the cut-off conical parts from these two rollers, and the maximum section size of the fixing element does not exceed the smallest of the four diameters of the smaller bases of the truncated conical surfaces of the rollers belonging to the first connection of the external and internal links. The connection of the second outer link (2) and the second side of the inner link (3) is made in the same way as the first connection. In addition, the design of the inner link (3) allows you to install inside a ball joint containing a centering ball with a hole (6) and a movable pin (7), and the ball with the hole is attached to the first outer link so that it can rotate around its center, and the finger is attached to the second outer link and can move along the axis of the hole in the ball. In the initial position of the coupling, two locking elements and a ball joint are located on the common longitudinal axis of the coupling, the center of the ball of the ball joint is located exactly in the middle between the centers of the first and second joints of the external and internal links. The force during the transmission of torque from the first outer link is transmitted to the inner link and then to the second outer link by contacting the conical surfaces of the rollers belonging to the external and internal links, bypassing any intermediate elements, while the conical surfaces of the rollers contacting each other are rolled around friend on mating surfaces. When one of the two outer links deviates at any angle from the initial position of the coupling, the ball joint deflects the second outer link at the same angle in the same plane, thereby maintaining the equality of the angular velocities of the outer links when transmitting torque to the coupling.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами: на Рис. 1 представлена муфта равных угловых скоростей в общем виде. На Рис. 2 представлена муфта равных угловых скоростей при передаче крутящего момента М с первого наружного звена (1) на второе наружное звено (2) под углом а к их общей продольной оси. Наружные звенья (1) и (2) за счет шарового шарнира самоустанавливаются таким образом, что угол а делится на два равных угла α/2, причем угловые скорости наружных звеньев (1) и (2) всегда равны между собой ω1=ω2.The invention is illustrated by drawings: in Fig. 1 shows a coupling of equal angular velocities in general. In Fig. 2 shows a coupling of equal angular velocities when transmitting torque M from the first outer link (1) to the second outer link (2) at an angle a to their common longitudinal axis. The outer links (1) and (2), due to the spherical hinge, are self-installing in such a way that the angle a is divided into two equal angles α / 2, and the angular velocities of the outer links (1) and (2) are always equal to each other ω1 = ω2.

Где: 1 - первое наружное звеноWhere: 1 - the first external link

2 - второе наружное звено2 - second outer link

3 - внутреннее звено3 - internal link

4 - ролики4 - videos

5 - фиксирующий элемент5 - fixing element

6 - центрирующий шарик с отверстием6 - centering ball with a hole

7 - подвижный палец7 - movable finger

Достоинством изобретения являются простота его конструкции, простота при ремонте и в обслуживании, возможность использования одних и тех же частей и составляющих механизма несколько раз до полной выработки их ресурса.The advantage of the invention is the simplicity of its design, ease of repair and maintenance, the ability to use the same parts and components of the mechanism several times until they are fully developed.

Claims (1)

Муфта равных угловых скоростей характеризуется тем, что содержит два наружных звена, расположенное между ними внутреннее звено, двенадцать роликов, по шесть на каждое из двух мест соединения наружных и внутреннего звеньев, два фиксирующих элемента и шаровой шарнир, часть поверхности роликов выполнена в виде усеченных конусов, обращенных своими меньшими основаниями к общему центру, угол при мнимой вершине конической части каждого ролика составляет 90°, каждые два ролика из шести, относящихся к соединению первого наружного и одной стороны внутреннего звеньев муфты, обращенные друг к другу меньшими основаниями усеченных конических поверхностей, имеют одну общую ось, все шесть попарно находятся на трех взаимно перпендикулярных осях, при этом два обращенных друг к другу ролика из четырех, лежащих в плоскости, перпендикулярной оси муфты, находящейся в исходном положении, принадлежат первому наружному звену, а два других ролика принадлежат одной стороне внутреннего звена, оставшиеся два ролика первого соединения, расположенные по оси муфты, находящейся в исходном положении, жестко фиксируются между собой, размер длины фиксирующего элемента между роликами равен сумме высот отсеченных конических частей от этих двух роликов, а максимальный размер сечения фиксирующего элемента не превышает наименьший из четырех диаметров меньших оснований усеченных конических поверхностей роликов, принадлежащих первому соединению наружного и внутреннего звеньев, соединение второго наружного звена и второй стороны внутреннего звена выполнено так же, как и первое соединение, кроме того, конструкция внутреннего звена позволяет установить внутри себя шаровой шарнир, содержащий шарик с отверстием и подвижный палец, причем шарик с отверстием крепится к первому наружному звену так, что может вращаться вокруг своего центра, а палец крепится ко второму наружному звену и может перемещаться вдоль оси отверстия в шарике, в исходном положении муфты два фиксирующих элемента и шаровой шарнир располагаются на общей продольной оси муфты, центр шарика шарового шарнира находится ровно посередине между центрами первого и второго соединений наружных и внутреннего звеньев, усилие при передаче крутящего момента от первого наружного звена передается на внутреннее звено и далее на второе наружное звено посредством контакта конических поверхностей роликов, принадлежащих наружным и внутреннему звеньям, минуя какие-либо промежуточные элементы, при этом контактирующие между собой конические поверхности роликов обкатываются относительно друг друга по сопрягаемым поверхностям, при отклонении одного из двух наружных звеньев на какой-либо угол от исходного положения муфты шаровой шарнир отклоняет второе наружное звено на такой же угол, в той же плоскости, сохраняя тем самым равенство угловых скоростей наружных звеньев при передаче крутящего момента муфтой.The clutch of equal angular velocities is characterized by the fact that it contains two external links, an internal link located between them, twelve rollers, six for each of the two joints of the external and internal links, two locking elements and a ball joint, part of the surface of the rollers is made in the form of truncated cones , with their smaller bases facing the common center, the angle at the imaginary vertex of the conical part of each roller is 90 °, every two of the six rollers related to the connection of the first outer and one side of the inner links of the coupling, facing each other with smaller bases of truncated conical surfaces, one common axis, all six are in pairs on three mutually perpendicular axes, while two of the four rollers facing each other lying in a plane perpendicular to the axis of the coupling in the initial position belong to the first outer link, and the other two rollers belong to one side internal link, the remaining two roller and the first joints, located along the axis of the coupling in the initial position, are rigidly fixed to each other, the length of the locking element between the rollers is equal to the sum of the heights of the cut-off conical parts from these two rollers, and the maximum cross-sectional size of the locking element does not exceed the smallest of the four diameters of the smaller bases truncated conical surfaces of the rollers belonging to the first connection of the external and internal links, the connection of the second external link and the second side of the internal link is made in the same way as the first connection, in addition, the design of the internal link allows you to install a ball joint inside it containing a ball with a hole and a movable the finger, and the ball with the hole is attached to the first outer link so that it can rotate around its center, and the finger is attached to the second outer link and can move along the axis of the hole in the ball, in the initial position of the coupling two locking elements and a ball joint are located on the common longitudinal axis of the coupling, the center of the ball of the ball joint is located exactly in the middle between the centers of the first and second connections of the external and internal links, the force when transmitting torque from the first external link is transmitted to the inner link and then to the second outer link by contact of the conical surfaces of the rollers belonging to the outer and internal links, bypassing any intermediate elements, while the contacting conical surfaces of the rollers run relative to each other on the mating surfaces, when one of the two outer links deviates at any angle from the initial position of the coupling, the ball joint deflects the second outer link by the same angle in the same plane, thereby maintaining the equality of the angular velocities of the outer links when transmitting torque to the clutch.
RU2019128624A 2019-09-11 2019-09-11 Yurchenko coupling of equal angular velocities (embodiment) RU2722733C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128624A RU2722733C1 (en) 2019-09-11 2019-09-11 Yurchenko coupling of equal angular velocities (embodiment)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128624A RU2722733C1 (en) 2019-09-11 2019-09-11 Yurchenko coupling of equal angular velocities (embodiment)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2722733C1 true RU2722733C1 (en) 2020-06-03

Family

ID=71067611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019128624A RU2722733C1 (en) 2019-09-11 2019-09-11 Yurchenko coupling of equal angular velocities (embodiment)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2722733C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2988904A (en) * 1959-09-25 1961-06-20 Dana Corp Double universal joints
SU721592A1 (en) * 1978-05-30 1980-03-15 Khrushchev Fedor E Universal joint
SU1318746A1 (en) * 1986-02-17 1987-06-23 Предприятие П/Я В-2572 Universal joint
RU2289733C1 (en) * 2005-06-14 2006-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Constant angular velocity universal joint
RU2675717C1 (en) * 2017-07-18 2018-12-24 Антон Анатольевич Юрченко Yurchenko's dual articulated coupling

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2988904A (en) * 1959-09-25 1961-06-20 Dana Corp Double universal joints
SU721592A1 (en) * 1978-05-30 1980-03-15 Khrushchev Fedor E Universal joint
SU1318746A1 (en) * 1986-02-17 1987-06-23 Предприятие П/Я В-2572 Universal joint
RU2289733C1 (en) * 2005-06-14 2006-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Constant angular velocity universal joint
RU2675717C1 (en) * 2017-07-18 2018-12-24 Антон Анатольевич Юрченко Yurchenko's dual articulated coupling

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3381497A (en) Universal joint
US3306077A (en) Universal joints
GB2073369A (en) Coupling between two rotary shafts
US4799817A (en) Double hookes joint
US7621816B2 (en) Driveshaft comprising a counter track joint featuring a delimited axial displacement path
RU2675717C1 (en) Yurchenko's dual articulated coupling
RU2722733C1 (en) Yurchenko coupling of equal angular velocities (embodiment)
US3488979A (en) Universal joints
US9206856B2 (en) Coupling
US3237429A (en) Sliding universal joint
RU2710318C2 (en) Coupling of equal angular velocities of yurchenko
CA2933142C (en) Joint yoke for a universal joint and universal joint
RU2289733C1 (en) Constant angular velocity universal joint
BRPI0615627A2 (en) drive shaft
US1626270A (en) Power-transmission device
US3739600A (en) Coupling for joining two shafts liable to non-alignment and to displacement along their axes, about a mean position
RU2453743C1 (en) Coupling
US2685784A (en) Universal joint drive
US2042513A (en) Double universal joint
US9175731B2 (en) Constant velocity joint
RU2721807C1 (en) Yurchenko hinged coupling (embodiments)
RU2721862C1 (en) Yurchenko double hinged coupling (embodiment)
US2709902A (en) Universal joint drive
US1861364A (en) Universal joint
RU2686994C1 (en) Homokinetic hinge