Карданный шарнир

О П И С А Н И Е п)653444ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистицеских РеспубликВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ополнительное к авт, свид.вуаявлено 23.04.76 (21) 2350426/25-11(51) М. Кл.16 Э 3/2 присоединением заявки Х 0 К 17/22 Государственный квинте СССР ао делам изобретений н открытийПриорите убликовано 25.03.79 Бюлл ата опубликования описани ь 11 (5 УДК 629,1Производственн Министерства ехничеавтомоб Заявите ННЫЙ ШАРНИР чем имо- станиеем сл ни я а Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к трансмиссии автомобиля.Известен карданный шарнир, содержащийкрестовину, на шипах которой смонтированы игольчатые подшипники, имеющие Б наружные обоймы с кольцевой проточкой и вилку, в отверстиях которой размещены шипы с подшипниками и обоймами, причем на внутренней поверхности отверстий вилки карданного вала имеются кольцевые канавки, в которых установлены втулки из эластичного материала, входящие в кольцевые проточки наружных обойм подшипников. Длина образующей эластичной втулки значительно меньше длины образующей поверхности отверстия вилки и наружной поверх ности обоймы подшипника 1.К недостаткам такой конструкции отно- сится малая демпфирующая способность эластичной втулки, недостаточная контактная и усталостная прочность.Известен также карданный шарнир, содержащий крестовину, на шипах которой смонтированы подшипники, имеющие обоймы, установленные с возможностью ограниченного перемещения и расположенные в ое объединение "Автотранстехника" ьного транспорта Белорусской ССР отверстиях вилки карданного вала, при на каждой обойме подшипника для вза действия с вилкой карданного вала у новлена эластичная втулка 21.Недостатками этой конструкции являются низкая нагрузочная спссобность и низкая долговечность карданного шарнира.Цель изобретения - увеличе срокаужбы карданного шарнира пут снижея динамических нагрузок.Поставленная цель достигается тем, что в отверстиях вилки карданного вала установлены цилиндрические спирали для взаимодействия с эластичными втулками, Кроме того, на наружной поверхности каждой эластичной втулки может быть выполнена винтообразная канавка для расположения в ней цилиндрической спирали; в каждом отверстии вилки на внутренней его поверхности может быть выполнена винтообразная канавка для расположения в ней цилиндрической спирали; на наружной поверхности каждой эластичной втулки и внутренней поверхности каждого отверстия вилки могут быть выполнены винтообразные канавки дл расположения цилиндрической спирали, 6534444цилиндрическая спираль может быть выпол- под углом, так как усилия могут быть принена пустотелой с глухими торцами и запол- ложены при его изменении от О до 180иена демпфи ю ей сф ру щей средой. вследствие возможности перемещения шиНа фиг, 1 изображен предлагаемый кар- па 2 крестовины 1 в осевом, радиальном иданный шарнир, общий вид; на фиг. 2 - раз тангенциальном направлениях. В данной конмещение цилиндрической спирали в канав- струкции проявляется нелинейнаойная зависио неннои на эластичнои втулке; на мость деформации эластичной втулки 12 вфиг. - размещение цилиндрической спи- комплексе с цилиндрической сгиралью 10рали в вилке карданного шарнира; на из фрикционного материала от деформируювыполфиг. 4 - размещение спирали в канавках, щих усилий, как правило динамичес, Колненных во втулке и вилке карданного 1 О ме того, этот эффект возрастает из-за того,шарнира; на фиг. 5 - вариант выполнения что часть цилиндрической спирали размеспирали.ищена в винтовои канавке (для случая закКарданный шарнир содержит крестови- репления или размещения на нове хностину 1 с шипами 2, а между обоймой 3 иголь- втулки или отверстия вилки карданного вачатого подшипника 4 и поверхностью 5 от ла - до 0,6 параметра ее витка), не гововерстия 6 вилки 7 кр к карданного вала 8 втул- ря о размещении цилиндрической спирали ку 9. Цилиндрическая спираль 1 О из упру- в канавках, выполненных на обеих поверхгого материала с высоким коэффициентом ностях одновременно. Наличие азтрения нап имер , ример, резины, установлена меж- сцепления со стенками канавок, выполненду наружной поверхностью 11 втулки 12 и ных в различных материалах, вследствиеповерхность отверстия 6 вилки карданного 2 О разного коэффициента трения между ними, вала, причем цилиндрическая спираль 10 также способствует повышению демпфирках 13 выпоможет устанавливаться в винтовых канав- ющей способности и увеличению ккантактполненных на поверхности 5 от- ной прочности деталей карданного ша ни а.ве стия 6 вилки 7 кр арданного вала 8 Конструкция карданного шарнира позволяго шарнира.1 см. фиг. 3), или на наружной поверхности 25 ет производить сборку с предварительным11 эластичной втулки 12 1 см. фиг. 2), при- натягом (деформацией) в цилиндрической чем в обоих случаях выступающая часть спирали, что также благоприятно сказыва- составляет до 0,4 параметра сечения витка ется на улучшении демпфирующих свойстви увеличении несущей способности и долгори установке цилиндрической спирали вечности карданного шарнира, так как при в винтовых канавках 13, выполненных как з 0 воздействии шила крестовины на какой-либо на поверхности 5 отверстия 6 вилки 7 кар- участок эластичной втулки возникающее дав данного вала 8, так и на наружной поверх- ление эстафетно передается по всей спираности 11 эластичной втулки 12 (см. фиг, 4), ли. Причем, если с одной стороны витки цизазор между ними составляет до 0,2 пара- линдрической спирали сжимаются то с п о) метр сечеиия витка ци индрической спира- З 5 тивоположной - они упруго разжимаются ли.)стараясь занять свое исходное недеформироДля использования карданного шарни- . ванное положение, Все это обеспечивает авра при различных динамических нагрузках томатическое распределение приложенного способности илии ии обеспечения различной его нагрузочной давления не на узкий участоку " участок соединения, спосо ности цилиндрическая спираль может а на всю втулку и цилиндрическую спираль, иметь круглый, прямоугольный или трапе при этом увеличивается время воздействия цевидный профиль (в порядке возрастания динамической нагрузки, т. е, оно как бы раснагруз ).наг узок). тягивается на некоторую величину, благоДля увеличения долговечности карданно- даря чему узел испытывает не резкий динаго шарнира можно использовать также пус- мический удар, а как бы растянутое во в етотелый р филь д я цилиндрической спи мени, длительно действующее статическое рали 10 с глухими торцами 14 и заполнен- напряжение, что вызывает повышенную аный демпфирующей средой 15, например, ботоспособность узла и выгодно отличает маслом или гранулированной засыпкой (см. предлагаемую конструкцию от существующих.Установление цилиндрической спирали Использование промежуточной цилиндри, опирающейся на эластичную втулку 12 50 ческой спирали между отверстием в ушке и поверхность отверстия 6 вилки 7 кардан- вилки карданного вала и эластичной втулного вала, в канавках, выполненных на обо- кой позволяет увеличить ме жремонтныи проих поверхностях - втулки и отверстия - бег карданного шарнира и обеспечить узлу позволяет достичь уменьшения динамичес- ремонтопригодность. ких нагрузок вследствие увеличения сопротивляемости профиля цилиндрической спи 55 Формула изобретения рали при сближении поверхностей между Карданный шарнир, содержащий крестособой, включая и сложное их перемещение вину на шипах кото653444 Фиг. Г г.1 НИИПИ Заказ 1273/27 Тираж 1138 Подписи илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная шипники, имеющие обоймы, установленные с возможностью ограниченного перемещения и расположенные в отверстиях вилки карданного вала, причем на каждой обойме подшипника для взаимодействия с вилкой карданного вала установлена эластичная втулка, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы карданного шарнира путем снижения динамических нагрузок, в отверстиях вилки карданного вала установлены цилиндрические спирали для взаимодействия с эластичными втулками.2. Карданный шарнир по п. 1, отличающийся тем, что на наружной поверхности каждой эластичной втулки выполнена винтообразная канавка для расположения в ней цилиндрической спирали.3. Карданный шарнир по п. 1, отличающийся тем, что в каждом отверстии вилки на внутренней его поверхности выполненавинтообразная канавка для расположенияв ней цилиндрической спирали:4. Карданный шарнир по п. 1, отличающийся тем, что на наружной поверхностикаждой эластичной втулки и внутренней поверхности каждого отверстия вилки выполнены винтообразные канавки для расположения цилиндрической спирали.5. Карданный шарнир по п. 1, отличаю 10 щийся тем, что цилиндрическая спираль выполнена пустотелой с глухими торцами и заполнена демпфируюшей средой.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3181159, кл. 647 в ,1968,