Номер патента: 1145936

Автор: Мишель

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

,80114 451 Р 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕН 1 иЗ,очто стяжннутри крентричнодвух парром друг тноаллелтно 7, о т л и ч ато он снабжен еречинами, на еплены стаканы.и 8, о т л им, что одна из с центральным ивающимся диаметШарнир п й.с я т кающимис которых Шарки щ и й чин в 8,ющип перес конца зак р по пп с я т ыполнен с увели 9. чаюе тверсти ОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(72) Мишель Александр Орэн (Франция(54)(57) 1. КАРДАННЫЙ ШАРНИР, содержащий крестовину с цапфами, имеющими рабочие поверхности, две вилки с закрепленными в их проушинах стака нами с рабочими поверхностями и элементы качения, установленные с воз можностью линейного соприкосновения с упомянутыми рабочими поверхностями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения срока служ,бы путем устранения перегрузок участ ков рабочих поверхностей, контактирующих с концами элементов качения, и концов элементов качения, вызванных упругими деформациями крестовины и вилок, а также с целью снижения трудоемкости изготовления путем снижения класса точности обработки рабочих поверхностей и точности регулирования звеньев, одна из рабочих поверхностей каждой пары звеньев, образованной цапфой и стаканом, выполнена сферической, другая - тороидальной, элементы качения выполнены в виде роликов с выпуклой или вогнутой образующей, радиус которой ранен радиусу сферы и радиусу образующей тороидальной поверхности, расположенных с наклоном к оси цапфы, а стаканы, расположенные один напротив другого, соединены стяжным стерж нем.2. Шарнир по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что угол наклона осей роликов относительно соответствующих осей цапф составляет 5-203. Шарнир по п. 1. о т л и ч ею щ и й с я тем, что стяжкой стержень выполнен с опорной поверхностью на одном из концов и резьбовой поверхностью на другом.4. Шарнир по пп. т л и" ч а ю щ и й с я тем, ые стержни установлены в естовины и расположены эксц о сительно осей цапф в ьных плоскостях с зазо о сительно друга5. Шарнир по пп. 1 и 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что стяжные. стержни размещены вне крестовины.6. Шарнир по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что он снабжен крышками, каждая из которых установ . лена в выполненном на дне соответст. вующего стакана сквозном отверстии.7, Шарнир по п. 1, о т л ич аю щ и й с я тем, что крестовина вы полнена полой с внутренними рабочимн поверхностями.114593 б маненк Составитель В,иштулинец Техред М.Кузык Редак Заказ 1209/ Подписитета СССРкрытийя наб д, 4/5 илиал Проектная, 4 Патен г, Ужг 46 Тираж 898 ВБИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушс1145936 ром в направлениях к периферии,внутри которого с зазором размещенадругая поперечина,10, Шарнир по пп, 7"9, о т л ич а ю щ и й с я тем, что каждаяпроушина вилки снабжена чашкой,охватывающей с зазором соответствующую цапфу полой крестовины.11. Шарнир по п. 7, о т л и ч аю щ и й с я тем, что крестовинавыполнена составной из четырех вкладышей, установленных с возможностьюИзобретение относится к машиностроению, в частности для соединения. валов, расположенных под некоторым изменяющимся углом друГ. к другу.Известен карданный шарнир, содержащий крестовину с цапфами, имеющими рабочие поверхности в виде беговых дорожек, две вилки с закрепленными в их проушинах .стаканами с рабочими поверхностями в виде беговых дорожек и элементы качения в виде игл, установленные с возможностью линейного соприкосновения с упомянутыми рабочими поверхностями 1.13.Однако при нагружении карданного шарнира крутящим моментом возника ющие.упругие деформации, проушин вилок и крестовины вызывают перекос Игл относительно рабочих поверхностей цапф и стаканов, что приводит к значительным перегрузкам концов игл и частей беговых дорожек, соприкасающихся с концами игл, что, в свою очередь, приводит к их преждевременному разрушению; неизбежное взаимодействие концов игл с дном стакана приводит к перегрузкам концов игл и их перекосу относительно рабочих поверхностей, что также снижает долговечность шарнира; поскольку игольчатые подшипники не передают осевых нагрузок, осевое взаимодействие цапф и стаканов обеспечивается за счет непосредственного контакта между некоторыми их поверхностями, что приводит к повышению температуры шарнира из-эа трения скольжения между поверхностями цапф и стаканов, к возникновению цилиндрических уси 5 10 15 20 25 30 35 взаимодействия друг с другом посредством наклонных боковых поверхностей и с.воэможностью взаимодействия с кольцевым кожухом посредством другихбоковых поверхностей,12, Шарнир по и. 11, о т л и ч аю щ и й с я тем, что он снабжен двумя сильфонами, один конец каждого из которых закреплен на валу вилки, а .другой установлен между кольцевым кожухом и составной крестовиной,2лий при передаче крутящего момента между валами, расположенными под некоторым углом друг к другу, вызывающих шум, к необходимости обеспечения высокой точности исполнения поверхностей цапф, игл и стаканов и селективной сборки, к необходимости обеспечения жестких требований соосности, параллельности, перпендикулярности,. пересечения и прочих.Цель изобретения - повышение срока службы шарнира путем устранения перегрузок участков рабочих поверхностей, контактирующих с концами элементов качения, и концов элементов качения путем устранения соприкосновения поверхностей цапф кресто- . вины с поверхностями стакана, а также снижение трудоемкости изготовления путем снижения класса точности обработки рабочих поверхностей и упрощения сборки и регулировки.Поставленная цель достигается тем, что в карданном шарнире, содер" жащем крестовину с цапфами, имеющими рабочие поверхности, две вилки с закрепленными в их проушинах стаканами с рабочими поверхностями и элементы качения, установленные с воэ- .,можностью линейного соприкосновения с упомянутыми рабочими поверхностями, одна из. рабочих поверхностей каждой пары звеньев, образованной цапфой и стаканом, выполнена сферической, другая - тороидальной, элементы качения выполнены в виде роликов с выпуклой или вогнутой образующей, радиус которой равен радиусу сферы и радиусу образующей тороидаль936 4крестовины с вклкой); на фиг. 7 -вкладьпп полой составной крестовины,вид; на фиг. 8 и 9 - вариант соеди,нения цапфы крестовины со стаканомвилки, разрез; на фиг. 10 - вариантсоединения полой крестовины с вилкой, разрез; на фиг, 11 - карданныйшарнир с вариантом размещения стяжных стержней, разрез,Карданный шарнир (фиг, 1-2) содержит крестовину 1 с двумя парами соосных цапф 2, рабочая поверхность 3каждой из которых установлена с возможностью линейного контактированияс телами качения, выполненными в виде роликов 4. 35 3 1145ной поверхности, расположенных с наклоном к оси цапфы, а стаканы, расположенные один напротив другого, соединены стяжным стержнем.Угол наклона осей роликов относительно соответствующих осей цапф может составлять 5-20,Стяжной стержень может быть выполф нен с опорной поверхностью на одномиз концов ирезьбовой поверхностью 1 Она другом.Стяжные стержни установленывнутри крестовины и расположеныэксцентрично относительно осей цапф.в двух параллельных плоскостях с зазором друг относительно друга.Стяжные стержни размещены внекрестовины,Шарнир снабжен крьппками, каждаяиз которых установлена в выполнен 20ном на дне соответствующего стаканасквозном отверстии,Крестовина выполнена полой свнутренними рабочими поверхностями.Шарнир снабжен пересекающимисяпоперечинами, на концах которых закреплены стаканы.Одна иэ поперечин выполнена сцентральным отверстием с увеличивающимся диаметром в направлениях кпериферии, внутри которого с зазором30размещена другая поперечина, .Каждая проушина вилки снабженачашкой, охватывающей с зазором соответствующую цапфу крестовины.Крестовина выполнена составнойиз четырех вкладьппей, установленныхс возможностью взаимодействия другс другом посредством наклонных боковых поверхностей и с возможностьювзаимодействия с кольцевым кожухомпосредством цилиндрических поверх-ностей и других боковых поверхностей.Шарнир снабжен двумя сильфонами,один конец каждого из которых закреплен на валу вилки, а другой установлен между кольцевым кожухом и составной крестовиной,На Фиг. 1 изображен карданныйшарнир, разрез; на фиг, 2 - сечениеА А на Фкг, 1, на фиг, 3 - вариант 50 .соединения цапфы крестовины со стакаяом вилки, разрез; на Фиг. 4 - вариант исполнения карданного шарнирас полой крестовиной, разрез; нафиг. 5 - сечение Б-.Б на Фиг, 6 (вариант соединения полой крестовины свкпкой); на фиг, 6 - сечение В-Вна фиг. 5 (вариант соединения полой Рабочая поверхность 3 цапф 2 выполнена наружной, выпуклой, сферической.Оси Х-Х роликов 4 размещены подуглом 1 к оси У-У соосных цапф, который можег изменяться в диапазоне5-20 , и пересекаются в одной точке,расположенной на оси У-У, в направле"нии от центра крестовины.Образующая ролика 4 выполненакриволинейной, вогнутой,Ролики 4 охвачены рабочей поверхностью 5 выполненной выпуклой, внутренней, тороидальной, стакана 6.Радиус образующей ролика 4 выполнен равным радиусу рабочей поверхности 3 и равным радиусу, образующей рабочей поверхности 5.Стаканы 6, расположенные один напротив другого, закреплены в проушинах вилок (не показаны) и соединеныстяжным стержнем 7-, выполненным сопорной поверхностью 8 на одном изконцов и резьбовой поверхностью 9 на другом, и гайкой 10.Стяжные стержни 7 расположеныэксцентрично относительно оси цапф,внутри осевых отверстий 1 1 крестовины 1Между поверхностью цапфы 2 и поверхностью стакана 6 установлен коль"цевой уплотнительный манжет 12Карданный шарнир (фиг. 3) содержит крестовину 13 с цапфами 2, рабочая поверхность 3 каждой из которыхустановлена с воэможностью взаимодействия с роликами 4, которые, всвою очередь, установлены с воэмож-ностью взаимодействия с рабочей поверхностью 5 стакана 14, выполненного с осевым отверстием 15, в которомустановлена крышка 16. Между цапфой15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 2 и стаканом 14 установлен кольцевойуплотнительный манжет 12,Оси Х-Х роликов 4 пересекаютсяв одной точке, расположенной на осиУ-У, в направлении к центру крестовины.Карданный шарнир (фиг. 8 и 9) содержит Фэестовину (1, 13) с цапфами 2, рабочая поверхность 17 каждойиз которых установлена с воэможностьювзаимодействия с телами качения, выполненными в виде роликов 18, установленных с возможностью взаимодействия с рабочей поверхностью 19 стакана (6, 14)Образующая ролика 18 выполнена,радиусу сферической поверхности 19 иравен радиусу образующей тороидальной поверхности 17,Шарнир снабжен сепаратрром 20и унлотнительными манжетами 12,Оси Х-Х роликов 18 пересекаютсяв одной точке, расположенной наоси У-У, в направлении от центракрестовины (в варианте исполненияпо фиг, 8) и в направлении к центрукрестовины (в варианте исполненияпо фиг. 9),Карданный шарнир (фиг, 4) содержит полую крестовину 21 с рабочимиповерхностями 22, установленными свозможностью взаимодействия с роликами 4, установленными, в свою оче"редь, с возможностью взаимодействияс рабочими поверхностями 23 стаканов 24, выполненных в виде кольца,Рабочая поверхность 22 выполненавнутренней, выпуклой, тороидальной,Рабочая поверхность 23 выполненанаружной, выпуклой, сферической.Одна пара соосных стаканов 24соединена с проушинами 25 одной извилок через чашки 26, а между собой -через поперечину 27.носредством болта 28 и гайки 29Другие стаканы 24 соединены спроушинами 25 вилок через чашки 26,а между собой - через поперечину 30болтами 31,Поперечины 27 и 30 выполнены пересекающимися в центре крестовины,причем поперечина 30 выполнена со сквозным отверстием 32, расширяющим" ся от центральной части к периферии в обоих направлениях, Между внутренней поверхностью чашки 26 и наружной поверхностью цапфы крестовины 21 установлен кольцеобразный уплотнительный манжет 33,Карданный шарнир (фиг, 10) содержит крестовину 21 с рабочими поверхностями 34, установленными свозможностью взаимодействия с телами качения в виде роликов 18, установленных с возможностью взаимодействия с рабочими поверхностями 35стаканов 24,Рабочая поверхность 34 выполнена внутренней, вогнутой, сферической.Рабочая поверхность 35 выполнена наружной, вогнутой, тороидальной,Одна пара соосных стаканов 24соединена с проушинами 25 одной извилок через чашки 26, а между собой -через поперечину 27 посредством болта 28 и гайки 29, Другие стаканы 24соединены с проушинами 25 вилок через чашки 26, а между собой - черезпоперечину 30 болтами 31, Между чашкой и крестовиной установлен манжет 33.Ролики 18 установлены в сепараторе 20,Карданный шарнир (фиг. 5-7) содержит составную полую крестовину Зб;выполненную из четырех вкладышей 37,каждый иэ которых выполнен с рабочеповерхностью 22, установленной свозможностью взаимодействия с роликами 4, которые, в свою очередь,установлены с возможностью взаимодействия с рабочей поверхностью 23шейки 38 вилки 39.Вкладыши 37 выполнены с наклонными боковыйи поверхностями 40, предназначенными для взаимодействия другс другом, другими боковыми поверхностями 41, параллельными между собой, установленными с воэможностьювзаимодействия с кольцевым кожухом42 и цилиндрическими поверхностями 43,Кроме того, карданный шарнир снабжен двумя сильфонами 44, один иэ концов каждого иэ которйх закреплен на валу вилки 39, а другой установлен между кольцевым кожухом 42 и составной крестовиной 36,Карданный шарнир (фиг. 11) содержит крестовину 13, ролики 4, рабочие поверхности 5, выполненные в проушинах 45 вилки 46, крьппки 16 и стяжные стержни 47, расположенные внекрестовины.Сборку. шарнира (фиг. 1) осуществляют следующим образом, 5Перед сборкой в исходном состоянии расстояние между противолежащими стаканами 6, закрепленными в проушинах вилки, несколько большее расстояния между стаканами в собранномвиде, Одна иэ цапф 2 вводится внутрьодного из стаканов 6, а затем протувоположная цапфа вводится в другойстакан.Благодаря увеличенному расстоянию 15между стаканами 6, ролики 4 устанавливаются в зазор между рабочими поверхностями одной пары сопряжения (цапфа-стакан), а затем - в зазор междурабочими поверхностями другой пары 20сопряжения. Затем устанавливается.стяжкой стержень 7 и гайка 10, Регулировка люфта или предварительногонапряжения как радиального, так иосевого сопряжений 3-4-5 достигаетсяпосредством большего или меньшегонавинчивания гайки 10.Таким образом осуществляется точная и надежная сборка одной вилкис крестовиной. Сборка другой вилки ЗОс крестовиной осуществляется аналогично.В варианте исполнения по фиг, 11сборка и регулировка шарнира осуществляется аналогично посредством стяжных стержней 47,В варианте исполнения по фиг. 3направление осей Х-Х роликов 4 инвенсированио относительно варианта исполнения по фиг. 1 с целью повышения грузоподъемности,Сборку шарнира (фиг, 3) осуществляют следующим образом,Перед установкой крьппек 16 крестовину 13 с установленными манжетами 4512 вводят в отверстие 15 одного изстаканов 14 соответствующей цапфой2, а затем другой соосной цапфой 2 -в отверстие 15 другого стакана 14Ролики 4 устанавливают между рабочими поверхностями 3, 5 одной пары(цапфа-.стакан), затем сближают ста"каны 14 за счет упругого сжатия проушин вилок и устанавливают ролики 4между рабочими поверхностями 3, 5 55другой пары (цапфа-стакан).После установки роликов. снимаютсжимающее усилие, приложенное к проушинам вилки, давая тем самымпод действием сил упругости вернуться проушинам вилки в первоначальноеположение, которое обеспечиваеттребуемое предварительное напряжение в соединении 3-4-5, Далее устанавливают крьппки 16, набивают смазку н устанавливают уплотнительншеманжеты 12,Для точной регулировки размерамежду соосными стаканами могут бытьустановлены стержни аналогично изображенным на фиг. 2 или фиг. 11, работающие на сжатие,Сборку прочих вариантов исполнения шарнира осуществляют аналогичносборке описанных вариантов.Работа предлагаемого карданногошарнира не отличается от работы известного шарнира, поскольку схематически они выполнены аналогично,В связи с выполнением рабочихповерхностей цапфы и стакана сферической и тороидальной формы, с вы-.полнением элементов качения в .видероликов с выпуклой или вогнутойкриволинейной образующей соответствуюшего радиуса, с установкой осейэлементов качения под некоторым углом к осям соответствующих цапф, атакже с соединением противолежащихстаканов посредством стяжных стержней в предлагаемом карданном шарнире устранены недостатки, присущиеизвестному шарниру.Благодаря предлагаемому вьптолнению шарнира достигнуто повьппениеего срока службы и снижение трудоемкости изготовления, в частностиупругие деформации проушин вилоки крестовины не ухудшают распределения давления по линиям соприкосновения тел качения с рабочими поверх"ностями цапф и стаканов благодарявыбору формы соприкасающихся поверхностей, чем достигается повышениесрока службы; элементы качения своими торцовыми частями не взаимодействуют с дном стакана благодаря выбору формы соприкасающихся поверхностей, что не вызывает перегрева,чем достигается повьпаение срокаслужбы, а также снижение трудоемкости изготовления ввиду отсутствиятребования к качеству изготовленияторцов элементов качения и дна стакана; регулирование осевых и рацвональных зазоров или натягов (напря 114593 б 1 Ожений) в сопряжениях обеспечиваетсяпросто, чем достигается снижениетрудоемкости изготовления; выполнение рабочих поверхностей цапф, игли стаканов не требует высокой точности исполнения ввиду конструктив" ной возможности регулирования осевых и радиальных зазоров в сопряжениях, чем достигается снижение трудоемкос 5 ти изготовления.

Смотреть

Заявка

3445627, 31.05.1982

Гланзер Списер

МИШЕЛЬ АЛЕКСАНДР ОРЭН

МПК / Метки

МПК: F16D 3/16

Метки: карданный, шарнир

Опубликовано: 15.03.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/10-1145936-kardannyjj-sharnir.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Карданный шарнир</a>

Похожие патенты