Универсальный шарнир

тв ичи. В 9 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(5 с) Лвтрекс вилетльство О:С)Л 1 10)85)7, кл В 21 В 35114, 983Лвторскос свилетельство Ло 1222кл. В 21 В 35,14,983. 111 В 1.Р(:Л. 1 ЬН Ы 11 1 ПЛ РН н;ру кную обойм и вцу 1 с 1 НС:Л(Ы И На Н) ВсР ( но(. лру Г к лруГу, лвд ряла ия, внутренний из которых пиг 1;рическ, роликов,. 1,( 1 о 1 о и к , 11 и а рж н а я бр; ныл рсликов, улсжнн ы, вынолненные в поперс 11 с 11( и( г ь н ь( ы и а а: о р ( 1 и о к)р(1(11 ых рГикв, 1 вслвдюшиыися (г точки и контдктд, д т(кж вставки с лвуыя впалицаыи, стновснн с каждая ысжлу нилин;рическиы и бс коси. равным роликами, при атоы рдли 5 с вндлины, контактир ющей с пилицлрическиыи роликдыи. равен рдлиусу ати.с роликов. от- .1 ощ.1 теы, что, с илыс) пвышения належности шдрнира пр осранении (о ст;т(ческсй опрелеленности, кажлая встдвкд В,НосНН( С ЛННЛНИтЛЬНСй ВНДЛИНй, КОН- тдктирук)шей с вторым бсчксбранным ро,икоы, нри аты рдлиусы гнедл Гс)го(к;1 и НопРС НОМ СЕЧЕНИИ РДВНЫ РДЛИУСДЫ ПИЛИНЛ. ри сски( роликов. и вндЛицы вставок, кон тдктирукщис бсчкюбразцыыи роликдыи. ,1 огне(пы с аддораыи стноситсльно пс,.- ни личин(кнпимися от точки и контдк(д, нри аты сторона вставок, обр;(ши 151 к 1(Ы(., вы(1 о,1 н(.111, 1 рс 111(сствс 1111(. с ннукгой по(р,вост(,ю конт;(кт; .нйви криви:(ны.40 45 50 55 Изобретеци отиссится к обработке металлов давлением и может быть использовано в когструкция.с шпинделей привода црокдтцы.с станов. Изсбретение может оыть тдкж исцользсвано в конструкциях муфт и шарнирных соединений в узлах машин друго(о назначения.Целью изобретения является повышение надежности шарнира цри сохранении с го стд гичсксй оцре;1 еленности. Нд фи. 1 изображен универсальный шарнир, вариант в поперечном разрезе с указанием действуюц 1 их моментов и классв кинематических цар; на фиг. 2 -- разрез А-Л нд фиг. 1; на фи 1. 3 . - разрез Б-Б нафиг. 1.)циврсдльный шарнир содержит наружную обойму 1 и внутреннюю головку 2 с цилцц,1 ричскичи гнездами 3 и 4 ца цилиндрических 1 цверхностях, обра )ценных .1 руг к,1 рлгу, двд ряда элементов качения, внутренний из которых выполнен в виде цилиндрических роликов 5 и уложен в гнездах обоймы, д наружный выполнен в виде бочкснбрдзцых ро.иков 6 и уложен в гнездах обоймы, которые вьцолнены в поперечном сечении с тдцгнциальцычи зазорачи стносительно бочксюбрдзных роликов, увеличивдющичися от гочки их кснтакта, нацричер, за счет топ, что К,К (фиг. 1). Между каждыч из цилиндрических роликсв и двумя боч ксобразным и рол и ка м и ус гд новлец ы встдвки 7, которые ичекг цо;1 ве цилиндрических ццддицы 8, ныцолцнные в поперчцс)ч ссчеции с 11 зсрычи стносительно бсчкс- сбрдзцых рс,цксв, увеличивающимися от точки их коцгдктд 1 д счет того, чтс КК3 и одьу цилиндрическую впадину 9, контактирукццук с цилиндрическими роликдчи 5. Говер.сцсть всгснск 7, обращенная в торс)цл обс)й мы 1, выцс)лцецд с Выцуклостями бочкс)образц)й фсрмы, ограниченной сбрд.1 лкццими в цродоль)цм направлении шарнира с р 1 1 иъсдли К, исхс 1 яцсили ОГ оси головки 2 От ццтрд шарнира, а в цоцеречссчеции цсрцирд с рддиусали К, исходящими От сси цилиндрических рсликов 5. 11 о тсрц 1 ч снчкообразных роликов 6 меж;су сбоймой 1 и вставками 7 имеются зазоры, дсстатсиные для цоворота бочкообразных роликов 6 в гнездах 3 обоймы 1 и впадинах 8 вставок 7. В случае, если необходимс компенсировать небольшие относительцыс радиальные смещения обоймь 1 и голсвки , вставки 7 могут быть выполнены бз упомянутых выпуклостей и не иметь контакта с внутренней цилиндрической цоверхгцстью обоймы 1. В црсцессе работы шарнира наружная обойма 1 вращается с некоторой угловой скоростью сд и передает движущий крутящий момент М который преодолевает момент сопротивления М, действующий на внутрен 5 10 15 20 25 30 35 цкк) головку 2. В рзлльтдте действия двух указанных моментов в противоположных направлениях цроисхс,1 ит выборка зазоров в шарнир и цекстсрсе угловое смещение обоймы 1 и головки 2 друг относительно друга. В процессе выборки зазоров бочкообразные ролики 6, церекатывдясь в цилиндрических гнездах 3, смещаются одновременно в радиальном и тангецциальном направлениях относительно обоймы 1 и воздействуют через впадины 8 на вставки 7. Вследствие того, что в этих местах К,) К, бочкообразные ролики 6 смещаются также относительно впадин 8 вставок 7 одновременно в радиальном и тангенциальном нацравлениях. При этом бочкообразные ролики 6, воздействуя на вставки 7, цовордчивдют их в местах кс)цтакта цилиндрическс)х роликов 5 с впадинами 9, либо цроисходит поворот вставок 7 с нилингрическими роликами 5 от)цситльно гнезд 4 головки 2. В этот цриод каждый бочкообразный ролик 6 в сгдельности воздействует на вставки 7 и сстальные ролики и оцределяет их положение. В результате этого указанные .1 с гали занимают такое положение, когда цд цих в Одинаковых места с действуют одиндковыс рав)цчерно распределенные лсилиц. Гри изменении знака нагружения 1 цдрнира, например цри изменении нацрдвлция врдщения шарнирд в цротивосвложцук) ссп)рону мочецты Мхв и М,щр чецякя цдцравление и происходит выборка за)оров ц противоположном ндцраилении дна,сги цс) сциссннслл. При этол в цроцессе длис,ьцой эксплуатации, вследствие того, что цс ганки 7 уг 1 рживдктся в цсцеречном счции шарнира кдк минимум цс) трем цо. всрхцо 151 ч, с)ци здцичс)к)т бс)лее лстойчивое цл)жс цис В црогсс угловоп цсрекосд обоймы 1 ц о.цнки 2 друг отисситльно друа обойма 1 нрс кдтывдется Огнссительцс бочкс- образных рс)ликов 6 и тел самым комценсиру гс)1 угловой церкос. а бочкс)с)брдзные ц 11 ук.1 Ости Вс) вставках 7, с.сли с)ни ичс.к)т - ся в послдних, дополнительно цснтрируют сбсйму 1 и пловку 2 друг относительно друга, и участвуя, вслсдствие описанной форчы, в передаче крутящеп момента. Шарнир дсилкает стцосцтельнсн осевое смецецие с 61 ймы 1 и головкц 2 в местах контакта цилисдрических рсликс)в 5 с гнездами 9 встаьн)к 7.Таким образом, всролики шарнира постсишцо цередакт крутящий момент, а пассивны избьггочные связи отсутствуют. Уб,1 игься в этсм также можно, если проанализировать структурл шарнира 110 известной формуле- лл п+5 Рч +4 Рч + ЗРе + 2 Рт + где д число избыточных связей;ъ - подвижность механизма;125 с) О 3 О иг 2 Составител Техред И ВТираж 58 суаарственного м иэобретенийа, Ж 35, Рву тент, г Уж о ь М. Коровинарес Редактор А ВоровиЗаказ 456310ВНИ раейи КорректоПолписноа СССРытийаб., д 4,5Проектная. ИПИ Го по дела Москв ПП Пакомит и отк нская Филиа г - количество подвижных звеньев;Р- Р количество кинематическиххцар соответствующего класса.С,труктуру шарнира анализируют с учетом внешних опор, принимая во вничание то, что шарнир, изображенный нд чертежах, предназначен для работы цо схеме сдвоенного шарнира, когда обойма (головка) установлена в опоре, образующей вращательную кинематическую пару л класса, а голов- (О ка (сбойма) В опоре, образующей сферическую кинематическую пару 111 класса.лл = 32 и состоит из основной подвижности, осевой подвижности обоймы 1 и голов. ки 2 друг относительно друга, а также местных подвижностей бочкообразных роликов 6, каждый из которых имеет цо три местных подвижности в виде поворотов относительно трех взаимно перпендикулярных осей. и = 32 ( О бочкообразны роликов,О цилиндрических роликов, 1 О вставок, обойма 20 и голонка). Бочкообразные ролики 6 в местах контакта с обоймой 1 и вставками 7 образуют кинематические пары 1 класса, так как в этих парах имеется цо четыре шдвижности вращение относительно трех осей и Одно относительное церемецене одновременно В радиальцоч и тангенциальном направлениях. Цилиндрические ролики 5 совместно с головкой 2 образуют кицечдтические пары Ъ класса, имея одну подвижность цоворот отН)сительно оси цилиндрического 3 О ролика. Цилин.1 рические ролики 5 совместно со вставками 7 образуют кинематические цдры 1 л классд, тдк как имеется цо две подвижности поворот Относительш оси цилиц,1 рическн О ролика и смещение Вдоль этой оси. В Иуклости Вставок 7, коцтдктируюц(ис с Внутренней нилин;1 рическй цоА- д5 В.рхностьк) Обойчы 1 В ц.р1 дче крчт 5)и)еО чочснтд участия не црицимдн)т и ца р Вш- чсрцость расцределсния нагрузки чеждл роликдли це Влияют, ш) Вчесте Взятыс, Оци нисывдкт сферическук поверхность, Обр 1 х я ООръ, экниВдлецтнчк) кольц.ВОЙ кинс чд гической царе 11 клдссд.11 кил обрдзоч:Р - 11 (цилиндрические ролики 5 с головкой 1 и вращательная кинем атическая пара внешней опоры);Р; - 1 О (цилиндрические ролики 5 свставками 7);Р; = 1 (сферическая кинечдтическдяпара внешней опоры);- 31 (бочкообрдзные ролики 6 сОбсйчой 1 и встдвкдчи 7 и кольцевдя кицемдтическдя цдра Выпуклостей вставок 7 с обойчой 1).- О- 32 6 3 + 51 + -1 1 О + 3 1 ) 231-1-О=:ОВследствие того, что кицечатическдя схсчд идрцирд иктроенд таким Обрдзоч, что Вс;Вки удерживаются в цоцеречном сечении шарнира как лНничхч цо трел цоверхнктч и при этом схрдцено Отсутствие цдссив- Н Ы Х Ц 3 О Ь Т О Ч Н Ы Х С В Я 3 . И, Л 1 Д С Т В Ч Ю)Ц И Х В Ц с рслдчс крутящего момента, повысил;сь нд,с,+,ность эксцлуатдции, так кдк лдсОсь О,нонременно уменьшить вероятшкть выцд- ,1111 и 51 ВстдВОк со своих лест В с.)ВЯх зц;коцеречеццого нагружения, сохрднять 6,1;Оцриятцые лсловия коцтдктд в честдх цсрсд 1 чи крутянего чочснт 1 л 1 ежду ря;111 чи р О, 1 и к О В и л и н и м а,1 ь и О В О 3 ч О ж и ь 1 с к О ц тс и т ы нгрузки, кторье рдвцомерГо рдсцредслсны мс жду Одицдковычи деталячи шарнира.