Шарнир равных угловых скоростей

, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)Ф Г 16 О 3 ава.,ФЮ 8,ц И К ПАТ 1 ЧО 35ндр Орэн (ЕВ (РЯ) 4175407 64-21, 1979. РАВНЫХ УГЛОВЫХ ший охватываемую по в виде тройника с це прикрепленными к неифиг.1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБ(46) 23,09.85. Бюл. (72) Мишель Алекса (71) Гланзер Списер (53) 621,828,2(088.8) (56) Патент США У кл. Р 16 О 3/30, с (54) (57) 1, ШАРНИР СКОРОСТЕЙ, содержа муфту, выполненную тральной ступицей и,80 1181562 тремя равномерно распределенными шипами,расположенными в одной плоскости, выполненную в виде чаши с тремя парами беговыхдорожек охватывающую полумуфту и установлен.ныемежду ними элементыкачения, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью увеличениядопустимых угловых перемещений одной изполумуфт относительно друтой, снижения габаритов, повышения КПД и долговечности, каждыйэлемент качения выполнен в виде расположенных на противоположных, сторонах двух отдельных секторов соответствующего типа, каждыйиз которых установлен с возможностью взаи.модействия с одной из беговых дорожек парбеговых дорожек через тела качения.11815 б.2 О-О д.г ставител хред Ж.К оманенко ктор Л. Гр вич Корректор А. Тяско 64 акэз Подлисно Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 897 ВНИИПИ Государственно по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ракомитета ССС открытийкая наб д 4181562секгорами и шипами или полувкладышами с натягом.8. Шарнир по и. 7, о т л и ч а ющ и й с я тем, что сепаратор выполнен в поперечном сечении П-образного профиля из листового материала,а в каждой из его параллельных стенок выполнен ряд отверстий, расположенных с возможностью взаимодействия с 3. Шарнир по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что средняя линия одних из беговых дорожек выполнена по дуге, а других - по прямой.4,Шарнирпопп. 1 - З,отличающ и й с я тем, что иглы, взаимодействующие с секторами, установлены с возможностью непосредственного взаимодействия с цилиндрической поверхностью шипа, ось которой совпадает с осью шипа,5. Шарнир по пп,- 3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он снабжен установленными с возможностью разворота и скольжения иа цилиндрической поверхности шипа, оськоторой перпендикулярна оси шипа и оси охватываемой полумуфты, полувкладышами,взаимодействующими с иглами,6. Шарнир по пп. 1 - 5, о т л и ч а ющ и й с я тем, что сепаратор снабжен накаждом из своих продольных концов стопором,Выполненным в виде отогнутого радиальногобуртика и установленного с возможностьювзаимодействия с пазами, выполненными наконцевых частях секторов.7. Шарнир по и, 6, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что сепаратор установлен между 12, Шарнир по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что каждый сектор установлен с возможностью вращения па цилиндрической поверхности соответствующего радиального шипа посредством ряда игл с удерживающим их сепаратором. концами меньшего диаметра игл.9.Шарнирпоил. 1 и 5,отличающ и й с я тем, что каждый сектор снабжен устройством фиксации положения относительно беговой дорожки.10. Шарнир по п. 9, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что указанное устройство фиксашли выполнено в виде углублений или зубцов, расположенных на боковой поверхности сектора и размещенных с возможностью взаимодействия, с зубцами рамки, зафиксированной на вершине ребра чащи.11.Шарнирпоп. 9,отл ичающийс я тем, что устройство фиксации выполнено в виде выступающего пальца на каждом сек. торе, взаимодействующего с направляющей канавкой на внутренней поверхности чаши.12. Шарнир по и. 9, о т л и ч а ю ш и йс я,тем, что каждый секторснабженнакаждом из своих продольных. наружных концов радиальным выступом, расположенным с возможностью взаимодействия с беговой дорожкой.13. Шарнир по нп 1 - 5, о т л и ч а ющ и й е я тем, что каждый сектор установлен между беговой дорожкой и сепаратором с натягом.Изобретение относится к области машиностроения, в частности для синхронных карданных соединений в автомобилях с передним приводом.Целью изобретения является увеличение допустимых угловых перемещений ощгой из полумуфт относительно другой, снижение га. баритов,повышение КПД и долговечности. На фиг. 1 показан шарнир, разрез в продольной плоскости; на фиг. 2 - разрез А.А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг. 4 - разрез В.В на фиг. 2; на фиг.5 - разрез Г Г на фиг,4; на фиг. б - схема сопряжения поверхностей роликового сектора, сепаратора и шипа; на фиг. 7 - схема расла ложения поверхностей роликового сектора от 2, иосительно поверхностей беговой дорожки ишипа; на фиг. 8 - сопряжение смежных роликовых секторов посредством рамки; на фиг. 9 -разрез Д-Д на фиг. 8; на фиг. 10 - схема 5 взаимодействия роликового сектора с чашейпосредством цилиндрического пальца и направляющей канавки; на фиг. 11 - разрез Е-Ена фиг. 10; на фиг. 12 - схема взаимодействия роликового сектора с чашей посредст.10 вом радиального направляющего выступа иповерхности беговой дорожки; на фиг. 13 -разрез Ж-Ж на фиг. 12; на фиг. 14 - сопряжение поверхностен смежных беговых дорожекна фиг, 15 - разрез И-И на фиг. 14; на 15 фиг. 16 - шарнир при максимальном углеразворота одной из полумуфт относительнодругой, общий вид; на фиг, 17 - разрез К-КСепаратор 46(фиг. 18 - 20) выполнен излистового материала в виде двух параллельныхстенок 47 в форме сегмента кольца и перемычек 48, соединяющих их,со сторонами 23, ана стенках выполнены отверстия 49, располо.женные с возможностью взаимодействия сконцами меньшего диаметра игл 24, Крометого, устройство содержит сепаратор 50(фиг, 21) с коническими отверстиями 51 встенках, расположенными с возможностью взаимодействия с коническими концами 52 игл53, а также сектор 13, сопрягающийся с ци.линдрической поверхностью 5 шипа 4 посредством тонкого вкладыша 54, выполненногос ребордами 55 и отгибками 56 (фиг. 22 - 24).Шарнир (фиг. 25 - 28)содержит охватыва-.емую полумуфту 57, выполненную в виде тройника 58 с тремя радиальными шипами 59,каждый из которых выполнен с цилиндричес.кими поверхностями 60, ось которых перпендикулярна продольной оси шарнира и осишипа, и с параллельными между собой основа.пнями 61, охватывающую полумуфту 62, выполненную в виде полой чаши с соединитель.ным фланцем 63 и с расположенными внутритремя парами беговых дорожек 64, три парыроликовых секторов 41 с радиальными выступами 42, сепаратор 47 с иглами 24, полувкладыши 65, каждый иэ которых выполнен с наружной цилиндрической поверхностью 66, установленной с возможностью взаимодействия с иглами 24, и П-образным пазом, образованным двумя боковыми сторонами 67 и основа-, нием 68.Сепараторы могут иметь кривизну в свобод. ном состоянии, меньшую, чем в рабочем состоянии.На фиг. 6 показаны радиус ацилиндрической поверхности шипа 4, внутренний радиус 3 11815на фиг. 16; на фиг. 18 - сепаратор, общийвид; на фиг. 19 - .то же, план; на фиг. 20 -разрез Л.Л на фиг. 18; на фиг. 21 - сепаратор,разрез,вариант; на фиг. 22 - схема вэаимоидействия роликового сектора с шипом посред.ством тонкого вкладыша; на фиг. 23 -разрез М-М на фиг. 22; на фиг. 24 - сопряжение роликового сектора и шипа, разрез;на фиг. 25 - шарнир, разрез; на фиг. 26 -разрез Н-Н на фиг.25; на фиг. 27 - разрез О на фиг. 25; на фиг. 28 - шарнир при некотором угле разворота одной из полумуфт относительно другой,Шарнир (фиг. 1 - 7) содержит охватываемуюполумуфту 1, выполненную в виде тройника 2,с центральной ступицей 3 и с радиально расположенными в одной плоскости под углом 120друг к другу шипами 4 с цилиндрическойповерхностью 5, охватывающую полумуфту 6,выполненную в виде чаши 7 с днищем 8,тремя парами беговых дорожек 9, тремя реб.рами 10, разделяющими смежные беговыедорожки, каждое из которых выполнено с вогнутой вершиной 11 и поперечным каналом12 на ней, секторы 13, выполненные с внут.ренней цилиндрической 14 и наружной торо.идальной 15 поверхностями, пазами 16 наконцевых частях 17, боковыми стенками 18и углублениями 19, сепаратор 20 с боковымифланцами 21 и с выполненными на них жело 30бами 22 и стопорами 23 в виде отгибок наконцевых частях, иглы 24 с концевыми частями 25, трехлучевую звезду 26, выполненнуюиз листового материала с центральным участком 27 и Н-образной рамкой 28 на концекаждого из лучей, выполненной с выступом29 в средней ее части и с зубцами 30 с обеих сторон.Устройство фиксации положения сектора(фиг. 8 - 9) содержит секторы 31 с зубцами32 на внутренних боковых сторонах, трехлучеОвую звезду 33 с выступом 34. Н-образную рам.ку 35 с осевым вырезом (не показан), установленным с воэможностью взаимодействия свыступом 34, расположенным на каждом иэконцов трехлучевой звезды, упруго удерживаю 45щей Н-образную рамку, и зубцами 36, уста.новленными с возможностью взаимодействия сзубцами 32,Устройство фиксации положения секторов(фиг. 10 - 11) содержит сектор 37 с цилиндрическим пальцем 38, расположенным набоковой поверхности сектора и установленнымс возможностью взаимодействия с направляющей канавкой 39, выполненной на внутреннейповерхности чаши 40.55Устройство фиксации положения секторовбез фиксации (фиг, 12 - 13) содержит секторы 41, каждый из которых выполнен с ра 62 4диально направленными выступами 42, установ.ленными с возможностью взаимодействия всвоих крайних по углу разворота положенияхс беговой дорожкой 9;Устройство фиксации положения секторов(фиг. 14 - 15) содержит чашу 43 с беговыми дорожками 9, ребрами 10, разделяющимисмежные беговые дорожки и выполненнымис зубцами 44, расположенными на обеих боковых сторонах ребра с возможностью взаимодействия с зубцами Н-образной рамки28(35),В шарнире при максимально возможномугле разворота одной из полумуфт относительно другой (фиг. 16 - 17) концевая часть. охватываемой полумуфты выполнена профилированной в форме криволинейного равностороннего треугольника, а чаша 7 - со скосами45 на. ребрах 10, 1181562,о 2 роликового сектора 13 и расстояние Ь между центрами радиусов для сепаратора до сборки п 1 зрцира; после сборки шарнира центры радиусов совпадают за счет упругой дефор мации сепаратора, которая поддерживает пред 5 варительную нагрузку, действующую ца роликовые секторы.Радиус Р образующей профиля сектора (фиг. 5) может быть выполнен меньше радиуса 2 (фиг, 7) образующей роликового сектора, соотношение радиусов может быть принято - - 4- 6.РРадиус с 1 внутренней поверхности сектора может быть выполнен мецыцим суммы размеров а+ с (фиг. 6), где с - диаметр иглы, благодаря чему в собранном шарнире обеспечивается одинаковая нагруженцость игл.Шарнир работает следующим образом.20Охватываемая полумуфта 1 является ведущей и может быть соединена с трансмиссионным валом, являющимся частью трансмиссии автомобилей с передцим приводом, а охватывающая полумуфта б является ведомой и может 25 быть подсоединеца к оси переднего ведущего и управляемого колеса.При соосцом расположении обеих полумуфт (фиг. 1) передача вращающего момента от полумуфты 1 к полумуфте 6 осуществляется через шипы 4, иглы 24, секторы 13, расположенцыс в исходном положениии опирающи. еся на соответствующие беговые дорожки 9.При развороте одной из полумуфт относительно другой секторы посредством сепарато.35 ровс иглами обкатываются во взаимно про. тивоположцых направлениях вокруг цилиндрических поверхностей 5 шипов 4, катясь при этом своими наружными тороидальными поверхностями по соответствующим беговым дорожкам 9, которые являются кольцеобразными и в сечении имеют кривизну, меньшую кривизны поверхности 15, что позволяет секторам слегка колебаться.Шарнир способен передавать кроме вращаю 45 щего момента осевые нагрузки в обоих направлениях, поскольку геометрический центр тройника во всех возможных положениях полумуфт совпадает с геометрическим цен. тром чаши,50При больших скоростях врагцения возврат секторов в среднее положение может обеспе. чиваться центробежной силой , приложенной к центру тяжести б роликового сектора, так как составляющая ее(фиг, 2) псрцендику 2лярца оси птица.При малых скоростях врагцсция сила может оказаться недостаточной для возврата сектора в среднее цоложецие, в таком случае может быть использовано усилие Р, приложенное к сектору. Может быть предусмотрено (фиг, 7) небольшое смсгцснис центра радиусаотносительно радиуса2 ца величину отаким образом, чтобы сектор был несколько вьцце на своих концах, чем в серсдицс.С таким смещением возвращающая сила Т в зависимости от передаваемой нагрузки Г, эксцентриситетаи угла поворотаотносительно своего среднего положения задается выражением Однако вцс зависимости от особенностейшарнира, обеспечивающих естественное восста.цовлецие центровки роликовых секторов,могут быть предусмотрсшя средства принуди.тельного возврата роликовых секторов всреднее полокение (фиг. 2 - 3, 8 - 9, 10 - 11,14 - 15) за счет кицсматической связи роли.ковых сскторов непосредственно с чашей 43путем взаимодействия зубцов 44 с зубцами.32 или трехлучевой звезды с зубцами 30,или Н-образной рамки 35 с зубцами 36.Шарнир (фиг. 25 - 28) может быть использовантолько для псредачи вращающего моментас компенсацией осевых нагрузок и перемещений в направлении общей продольной оси.Отличие предлагаемого шарнира от известного заключается в выполнении формы бегсвых дорожек 64, допускающей продольноеперемещение одной из полумуфт относительнодругой, и в выполнении сопряжения шипа 59с сепаратором 47 посредством двух полувкладышей 65, обеспечивающего возможностьразворота шипа относительно роликовых секторов и осевого перемещения,Положительный эффект постигается благодаря выполнению каждого из элементов качения в виде пары роликовых секторов,каждый иэ которых установлен с возможностью разворота относительно цилиндрическойповерхности шипа или полувкладыша посредством сепаратора с иглами и качения по соот.ветствуюшей беговой дорожке, причем каждыйроликовый сектор и сепаратор установлены снатягом между соответствующими поверхцос.тями контактирования,