Шаровой шарнир мозоровых с. д. и д. с.

(50 4 6 С 11/ СУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ненные друг с другом посредством ша-. ра с двумя взаимно перпендикулярны меридианальными канавками. С вилка и шаром взаимодействует обойма, игра. ющая роль центрирующего элемента и фрикционного гасителя крутильных колебаний, Кроме того, обойма позволяет передавать разнонаправленные осевые усилия. Передача крутящего момента осуществляется боковыми поверх-, ностями выступов вилки и канавки шара, выполненными в виде совокупностей криволинейных (тороидальных, цилиндрических:и сферических) и плоских поверхностей. Между поверхностями, образующими профиль выступов вилки и профиль канавки шара, образованы полости, заполняемые смазкой. 6 зи, ф-лы, 16 ил.(7) Всесоюзный проектно-технологический институт энергетического машиностроения(54) ШАРОВОЙ ШАРНИР МОЗОРОВЫХ С.Д,И Д.С,(57) Изобретение относится к областимашиностроения,.в частности к универсальным шарнирам для соединениявалов, расположенных под углом другк другу. Целью изобретения являетсяповышение долговечности и надежности. Шарнир содержит две вилки, соеди ми1408127 оставитель Т, Хромоваехред Л.Олийнык Ко ор И, Васильева ктор А. Шан Заказ 3287/ Подписи ВНИИЛИ 1д4/5 и 30- е1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 757Государств делам иэобр осква, Жнного комитета тений и открыт Раушская наб.на ма сштабе.Шаровои шарнир содержит две вилки 1, соединенные друг с другом посредством промежуточного элемента в виде шара 2, а также фрикционный 35 гаситель крутильных колебаний в виде составной обоймы 3, соединенной с каждой из вилок манжетой 4,Вилка 1 выполнена в виде цапфы 5 и других осевых выступов 6, которые 40 образованы наружными сферическими поверхностями 7, внутренней цилиндрической поверхностью 8, внутренними выпуклыми тороидальныии поверхностями 9, плоскими поверхностями 10, 45 внутренними цилиндрическими поверхностями 11 и торцовыми поверхностями 12, Шар 2 выполнен со сферическими наружными поверхностяи 13 и дву-мя расположенными во взаимно перпен дикулярных плоскостях меридианальными.канавками 14, образованными внутренними вогнутыми тороидальными поверхностями 15, сопряженными с двумя плоскими поверхностяии 16, параллельными друг другу, представляющими собой боковые и внутренние поверхности канавки обоймы 3, содержит кольца 17 и 18, соединенные друг с другом Изобретение относится к области машиностроения, в частности к универсальным шарнирам, предназначенным для соединения валов, расположенных под углом друг к другу.Цель изобретения - повышение долговечности и надежности шарнира.На фиг. 1 показан шарнир, осевое сечение; на фиг. 2 - сечение А-А на 10 фиг. 1; на фиг. 3 - шарнир при повер. нутой вилке на угол у, общий вид; на фиг. 4 - вилка, сечение экваториальной плоскостью; на фиг. 5 - шар, общий вид; на фиг, 6 - сечение Б-Б 15 на фиг. 51 на фиг. 7 - вид В на фиг. 5; на фиг. 8 - вариант выполнения шарнира с другими боковыми и внутренними поверхностями выступов вилки и канавки шара при повернутой 20 вилке на угол , осевое сечение; на фиг. 9 - сечение Г-Г на фиг. 8. на фиг. 10 - вилка для варианта шарнира, общий вид; на фиг. 1 - шар для варианта шарнира, общий вил: на фиг. 12 - сечение Д-Д на фиг. 13; на фиг. 13 - вид Е на фиг. 11; на фиг. 14 - сечение Ж-Ж на фиг. 10; на фиг. 15 - сечение И-И. на фиг 10;фиг. 16 - то же, в увеличенномШ Гг д расстояние мностями 10,пов вилки;расстояние мностяии 16,ки; .0,300,38диаметр поведиаметр шарарасстояние о15 до центра0,180,24наибольшее р ежду поверх толщина выс ежду поверх- ширина канав- коэффициент;рхности 13,нос 01 п шарнир- коэфф иент; отасстоян периферии выступа вилки до центра шарнира 0;В - расстояние от поверхнос 2 до центра асстояние ерхности 1 арнира 0 в шарнира;т центра подо центра направлении оси вилкирадиус поверхности 11; расстояние между соседними поверхностями 15 в наислабейшеи сечении шара,Во иг. 8-16) такж соединенные ством шара 2,крутильных коаровой шарнир ( ржит две вилки с другом посре ционный гасител со ДР фр посредством винтов 19 и выполненные с внутренней сферической поверхностью 20.Центры сферических поверхностей 13, 7 и 20 Расположены в точке О, именуемой далее центром шарнира, Диаметры поверхностей 13, 7 и 20 выполнены одинаковыми.Расстояние между поверхностями 10 выполнено равным расстоянию между поверхностями 16, а радиус поверхности 15 выполнен равным радиусу поверхности 9, канавка 14 охвачена выступа. ми 6 в пределах угла 2300, угол наклона торцовых поверхностей 12 к оси вилки выполнен равным 25, Обойма 3 установлена с возможностью разворота вокруг центра шарнира 0 в меридианальных плоскостях на угол +35 , а в экваториальной плоскости - на неограниченный угол, при этом Н:= й = К Рш, В,= КРц, 7 = В 1 а1 В = О 005 К 1 ф Х 2 аф 2х и /к ) В,.=у, С 3 14081лебаний в виде составной обоймы 3,соединенной с каждой из вилок манжетой 4, и отличается от рассмотренного шарнира формой боковых и внутрен 5них поверхностей выступов вилки иканавки шара, углом наклона к осивилки .торцовых поверхностей выступоввилки, а также кбнструкцией обоймы.Выступы вилки образованы наружными сферическими поверхностями 7, внутренней цилиндрической поверхностью 8,соединенной с двумя плоскими параллельными друг другу поверхностями 21,ширина которых равна ширине поверхности 8, расстояние между которымиравно диаметру поверхности 8, расположенными за мидельной плоскостьювилки (мидельная плоскость - плоскость нормального сечения выступов 20вилки, перпендикулярная оси вилкии проходящая через центр наружныхсферических поверхностей 7), внутренними выпуклыми тороидальными поверхностями 22, выпуклыми цилиндрическими поверхностями 23, вогнутыми сферическими поверхностями 24, внутрен-,ними цилиндрическими поверхностями25 и торцовыми поверхностями 26.Линия перехода поверхностей 8 и 21 1022 и 23, 24 и 25 лежит в мидельнойплоскости. Поверхность 22 плавно сопряжена с поверхностью 24, поверхность 23 - с поверхностью 25Канавка шара 2 образована внутрен- З 5ней вогнутой тороидальной поверхностью 27, плавно сопряженной с обеих сторон с выпуклыми наружными сферическими поверхностями 28Обойма 3 содержит два кольца 29 с .40внутренней сферической поверхностью20, резьбовое кольцо 30 и гайку 31,зафиксированные от проворота,Центр сферических поверхностей 24совпадает с центрами сферических поверхностей 28, а.их диаметры равныдиаметру шара Эы, при этом центрысферических поверхностей 24 и 28 расположены на поверхности 7. Центрырадиусов г тороидальных поверхностей 22 и 27 совпадают и расположены .на равных расстояниях от центра шарнира О, на диаметре й.Поверхности 27 в минимальном сече"нии шара образуют диаметр й= Й 0- 2 г.Диаметр поверхности 8 й = й+.Таким образом, между поверхностями,. расположенными на диаметрах Й 274и 6, образуется полость, заполняемаясмазкой,Торцовые поверхности выступов вилки расположены под углом+ с к осивилки1(фиг,11), равный углу проФиля вилки (фиг8);г - радиусы тороидальных поверхностей 22 и 27;й - диаметр, на котором расположены центры радиусов г;Р - номинальная ширина вилки;Р- диаметр цапфы;О - расстояние между соседнимиповерхностями 27 в наислабейшем сечении шара,Шарнир работает следующим образом,Разворот одной из вилок относительно собственной оси приводит к.развороту промежуточного элемента,вращающего в свою очередь вторую вилку,Передача вращающих усилий осуществляется боковыми поверхностями выступов вилки и канавки шара. Центри рование звеньев шарнира, вилок и шара осуществляется обоймой. Обоймаобеспечивает возможность передачишарниром осевых усилий в обоих направлениях, а также служит фрикционным гасителем крутильных колебаний,контактируя одновременно с поверхностями вилок и шара,При передаче крутящего моментамежду валами, расположенными под неизменным углом друг к другу, обоймаустанавливается в биссекторной плоскостиФормула изобретения1. Шаровой шарнир, содержащий две вилки, каждая иэ которых состо- ит из цапфы и двух осевых выступов, образованных Наружными, боковыми, внутренними поверхностями, а также торцовыми поверхностями, расположен 1408127ными под углом к оси вилки, установленные с возможностью взаимодействия друг с другом посредством шара с наружными сферическими поверхностями и двумя расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях меридианальными канавками, профиль которых образован боковыми и внутренними поверхностями, расположенными с возможностью взаимодействия с боковыми и внутренними поверхностями выступоввилок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, :что, с целью повьппения долговечности и надежности, он снабжен состав,ной.обоймой, выполненной с внутренней сферической поверхностью ради" усом, равным радиусу шара, центр которой совмещен с центром наружных ,сферических поверхностей шара, и установленной с возможностью взаимодействия с наружными поверхностями шара и наружными выполненными сферичес- ,кими поверхностями выступов вилок,а боковые и внутренние поверхности 25 выступов вилок и взаимоцействующие ,с ними боковые и внутренние поверх,ности канавок шара выполнены в видесопряженных между собой криволинейных и плоских поверхностей. 302. Шарнир по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что угол охвата канавок шара выступамк вилок равено230 , обойма установлена с возможностью поворота в меридианальных плоскостях на угол +35 от нейтральс, . 35 ного положения, а торцовые поверхности выступов вилки расположены под углом 25 к оси вилки.3. Шарнир по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что внутренние и боковые поверхности выступов вилки выполнены с внутренней цилиндрической говерхностью, ось которой проходит через центр наружных сферических поверхностей выступов вилки и расположена перпендикулярно оси вилки, соединенной с обеих сторон с внутренними выпуклыми тороидальными поверхностями, каждая из которых сопряже 50 на с плоской поверхностью, причем плоские поверхности выполнены параллельно друг другу, а каждая из ких сопряжена с цапфой внутренней цилиндрической поверхностью, ось которой расположена параллельно плоской по 55 верхности и перпендикулярно оси вилки, внутренние к боковые говерхкости канавки шара выполнены с внутренней вогнутой тороидалькой поверхностью,сопряженной с параллельными между собой плоскими поверхностями,4, Шарнир по п. 3, о т л и ч аю щ и й с я тем что взаимосвязьпараметров и геометрических форм поверхностей вилки и шара определенаиз уравненийН=Ь=КВ В=КВт=В,О 1 1 шйВ 1 - ( в )1 йщ кВ, = 0,005 К;1 ц, ХеЪ(2 К Юо 22щВгде Н - расстояние между параллель-,ными плоскими поверхностямивыступов вилки;- расстояние между параллельными плоскими поверхностямиканавок шара;.Рш - диаметр наружных сферическихповерхностей шара;В - расстояние от внутреннейвогнутой тороидальной поверхности канавки шара до егоцентра;Т - наибольшее расстояние от периферии выступа вилки доцентра их наружных сферических поверхностей;В - расстояние от внутренней2цилиндрической поверхностивыступов вилки до центра ихнаружных сферических поверхностей;Х - расстояние от центра внутренних цилиндрических поверхностей, сопрягающих выступывилки с цапфой, от центранаружных сферических поверхностей вилки;Во - радиус поверхностей, сопрягающих выступы вилки с. цапфой;С - наименьшее расстояние междусоседними тороидальными поверхностями канавок шара;К = 0,300,38,К 1 = 018 024 5. Шарнир по.п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что внутренние и боковые поверхности выступов вилки выполнены с внутренней цилиндрической поверхностью, ось которой проходит через центр наружных сферических поверхностей выступов вилки и