SU704473A3 - Универсальный синхронный шарнир - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области машиностроени  и .может быть испо.1Ь.зовано в трансгушсси .х.

Известен универсальный син.хроыный шарнир , содержащий внутреннюю полумуфту. выполненную в виде вала с трем  радиально и равномерно расположенны.лн цапфами на его ко.чце, несущими сферические ролики , и наружную полумуфту с дорожками качени  д,л  роликов, кажда  из которых образована парой канавок кругового сечени , при это.м средн   лини  .этих канавок совпадает с окружностью с центром, расположенным на оси вращени  наружной полумуфты 1.

Недостатком известной конструкции  вл етс  невозможность осуществлени  больщи .х углов изгиба между валами (более 30°). Необходимость увеличени  углов приводит к увеличению габаритов шарнира, при этом снижаетс  передающа  их способность.

С целью расширени  эксплуатационных возможностей предлагае.мого шарнира н.уте.ч увеличени  угла перекоса соедин емых валов , вал внутренней полумуфты в зоне, примыкающей к цапфам, выполнен труегольного

.чени . а наружна  пол у муфта торцовой опорной дорожкой. дорожка в зонах, раззрожкй качени  дл  ролилсскп .е поверхности, располоTv;c к оси наружной полумуфК , : {д;1  п/ оска  поверхность располо;;: по,. , г. р относительно оси

Гэехграпное сечение вала образовано iM -ысками, выполненными на наружной cnxuocT ; В5Л5 Бнутренней полумуфты. Вал зн}трснпей полумуфты выполнен из X . св занных разъемным подвиж соед1и:ением и имеющих средства осе11 ;ад1-;алььой фиксации . газъемное подвижное соединение выполо ;ипчатым со скосами на торцовой поxiiOCTH зубьев.

СпедС-зо л 1Я осевой фиксации выполне; иьде опорпого и упорного колец, установlibix в одной части вала, при этом торец оой части вала выполнен сферическим, 1актирующим с торцом первой части ванесущей кольца.

Опорное кольцо имеет сферическую поверхность .

Средство дл  радиальной фиксации выполнено в виде взаимодействующих между собой сферических поверхностей полумуфт.

На фиг. 1 показан предлагаемый шарнир; на фиг. 2 - то же, вид с торца вала с наружной полумуфтой; на фиг. 3 - разрез :А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - вариант выполнени  предлагаемого шарнира; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - вариант выполнени  шарнира (по фиг. 4) 1гри максимальном угле изгиба валов.

Предлагаемый шарнир предназначен дл  соединени  между собой двух валов 1 и 2, один из которых ведущий, а другой ведомый. Ведущий вал с осью X-X имеет на своем конце три цапфы 3, оси которых расположены под углом 120° одна относительно другой , в одной плоскости, перпендикул рной оси вала 1. На каждой цапфе установ.лен сферический ролик 4, наружный диаметр d которого больше его высоты h и больше рассто ни  г его центра от оси вала.

Вал 2 с осью Y - Y жестко соединен с наружной полу муфтой 5, в которой образованы дорожки 6 качени  дл  роликов.

Дорожки качени  имеют торическую форму и кажда  из них образована парой канавок с круговым сечением, средн   лини  которых  вл етс  другой окружности 7 с центром , расположенным по оси вала.

Образующа  8 внешней поверхности наружной полумуфты  вл етс  в основном сферической , что обеспечивает малые ее габариты . Дорожки качепи  примыкают одпа к другой, образу  канавки 9, Ю, пересекающиес  между собой, что не вли еч на прочность наружной полумуфты. Между двум  канавками одной и той же дорожки качени  имеютс  соединительные зоны П.

В зонах, раздел ющих смежные дорожки качени , и вдоль торца 12 наружной полумуфты выполнена торцова  опорна  дорожка 13, образованна  плоскими поверхност ми , расположенными наклонно к оси наружной no;iyмуфты под углом пор дка 45°.

Вал 1 в зоне 14, примыкающей к цапфам , выполнен треугольного поперечного сечени . Вершины треугольника скруглены. Треугольное сечение вала 1 образовано трем  лысками 15. ,Чыеки и.меют форму треугольника переменной глубины.

Така  форма зоны 14 вала 1 обеспечивает сопр жение этой зоны при перегибах ва ,iOB с торцовой опорной дорожкой 13.

Такой кардан может работать под максимальным углом изгиба пор дка 42° с высокой передающей способностью.

На валу 1 и наружной полумуфте 5 выполнены канавки 16 и 17 дл  установки чехла из эластомера, образующего герметичную

оболочку дл  механизма и содержащего смазочное вещество.

Ролики 4 могут быть выполнены и негладкими .

По второму варианту выполнени  кардана на валу 1 выполнено расширение 18, образующее чашу 19. На внутренней стороне расширени  18 выполнены зубь  20. Чаша 19 и.меет внутреннюю сферическую поверхность 21, взаимодействующую со сферической поверхностью полумуфты 5. Ведущий вал выполнен из двух частей 1 и 22, св занных разъемным соединением. На одном конце второй части выполнены цапфы 3 с роликами 4, а на другом конце - зубь  23, наход щиес  в зацеплении с зубь ми 20. Зубь  23 с торцов срезаны, что позвол ет передавать гломент под хтлом между ос ми валов. Втора  часть 22 вала удерживаетс  упорным кольцом 24 и опорным кольцом 25, имеюпдим сферическую поверхность. Упорное кольцо 24 контактирует своей поверхностью 26 с соответствуюплей поверхностью 27 вала 1, которые так же .могут быть выгюлнены сферическими. Торец второй части вала, контактирующий с первой частью нала , имеет сферическую поверхность 28.

Работа 11 арнира осуществ.т етс-  следующим образо.м. При максимальном угле изгиба ось Y--Y вала 2 образует с осью К-Z части 22 вала 1 угол а., который может достигать 41 или 42°, тогда как ось Z-Z сама образует с осью X--X вала 1 угол , который можеч- быть пор дка 5°. Максимальный рабочий угол у кар.цана соответствует, таким образом, сумме  . и и может, следовательно, достигать или даже слегка превосходить 46°.

В двух описанных вариантах выполнени  ка)дан обладает особенно .малыми габаритами и высокой передающей способностью . Эту передаюп1ук) способность можно проиллюстрировать следующим расчетом, еели нередаюп1а  снособн.ость кардана вычисл етс  по формуле

С р vd-h.f п,

гдер--среднее допустимое давление на проецированную поверхность ролика дл  сталей, используемых в насто щее врем  дл  изготовлени  вращаюижхс  тел; d,- диаметр роликов; h-высота ролика или полезной сферической зоны, г --- рассто ние от центра ролика до оси

кардана;

п числу роликов,,

то дл  обычного кардана с бо,чьщим рабочим углом получаем С 20700 раз, дл  максимального угла изгиба 43°.

Claims (5)

1. При равных габаритах кардан (вариант выполнени  (|эиг. 1-3), который .может работать при почти эквивалентном (42°) максимальном угле изгиба, обладает передающей способностью С 54400 раз, тогда как кардан, выполненный по фиг. 4-б, обладает передающей способностью 41600 раз, но при значительно больщем угле изгиба (46°). Резаные грани, предусмотренные на уровне свободного кра  детали, могут быть почти плоскими или иметь, предпочтительно, слегка вогнутую форму. Аналогично лыски вала, несущего цапфы, могут иметь сложную форму , вогнутую, выпуклую или даже с двойной кривизной, что не  вл етс  недостатком , если эта форма придана им с помощью холодной формовки. Формула изобретени  1.Универсальный синхронный шарнир, содержащий внутреннюю полумуфту, выполненную в виде вала с трем  радиально и равномерно расположенными цапфами на его конце, несущими сферические ролики, и наружную полумуфту с дорожками качени5-: дл  роликов, кажда  из которых образована парой канавок кругового сечени , при этом средн   лини  этих канавок совпадает с окружностью с центром,расположенным на оси вращени  наружной полумуфты. отличающийс  тем, что, с целью расширени  его эксплуатационных возможностей путем увел.ичени  угла перекоса соедин емых залов, вал внутренней полумуфты в зоне, примыкающей к цапфам, выполнен треугольного попгречного сечени , а наружна  полумуфта БЫ.ПОЛнена с торцовой опорной дорожкой.
2. 2.Шарнир по п. 1, отличающийс  тем, что торцова  опорна  дорожка в зонах, раздел ющих дорожки качени  дл  роликов, имеет плоские поверхности, расположенные наклонно к оси наружной полумуфты.
3. 3.Шарнир по п. 2. отличающийс  тем, что кажда  плоска  поверхность расположена под угло.м S 45 относительно оси наружной полумуфты.
4. 4.Шарнир по п. 1, отличающийс  тем, что трехгранное сечение вала образовано тре.м  лыскам -;, выполненными ь:а наружной поверхности: вала внутренней полчмуфты.
5. 5.Ulapfinp по iiH- ii, отличающийс  тем, что вал внутренней полумуфты выполнен нз частей, св занных разъемным подвижным соединением и имеющих средства осевой и радиальной фиксации. 6.lUapKHD ijo пп, 1, 5, отличающийс  соединение а торцовой :оции вы го колец, при этом сферичеси пала. от.. ающш1с  гь::ой фиксации .п о:ц;-: X ;рж;нос ой полу

   ч . J i i ч

   pi ч1| Ni.y .Л

   72

   13 2«

   Ч

   4 Ф1/2 .д

   5 (Риг.

   22 20 2Ц

   Фиг.5 18