Универсальный шарнир

(51) 4 Г 16 Э 3 38 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ23 А. Л. Сани СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(57) Изобретение отши построения, в часдля соединения несизобретения являетсяи снижение металло2826052, кл. 64 - 17, НЫЙ ШАРНИР носится к области матности к устройствам оосных валов, Целью уменьшение габаритов емкости при обеспечении равнопрочности составляющих звеньев. Шарнир содержит две вилки, установленный между ними промежуточный элемент с двумя перекрещивающимися под прямым углом отверстиями, в которых установлены шарнирные пальцы, взаимодействующие с отверстиями в проушинах вилок. Промежуточный элемент установлен так, что шарнирный палец, соединяющий его с вилкой, установлен в удаленное от вилки отверстие. Формы поверхностей проушин вилки и промежуточного элемент обеспечивают их максимальное сближение. 9 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращающего момента между несоосными валами.Целью изобретения является у меньше ние габаритов шарнира, снижение металло- емкости при обеспечении равнопрочности составляющих его звеньев.На фиг. 1 изображен шарнир при несоосном расположении одной из вилок, общий вид10 на фиг. 2 - схема действия растягивающих (черных) и сжимающих (белых) внешних сил; на фиг. 3 - шарнир в разобранном виде, общий вид; на фиг. 4 - сечение А - А на фиг. 3; на фиг. 5 - эпюры изгибающих моментов от нагружения шарнира внешней 15 силой Р, приложенной к одной из вилок при максимальной несоосности; на фиг. 6 - то же для шарнира Гука с пересекающимися осями промежуточного элемента; на фиг. 7 - вариант упрощения промежуточного элемента, общий вид; на фиг. 8 - вариант упрощения внутренних поверхностей вилки;на фиг. 9 - вариант исполнения вкладыша, общий вид.Универсальный шарнир содержит две вилки 1, промежуточный элемент 2 и два шарнирных кольца 3.Каждая из вилок 1 состоит из цапфы 4 и двух проушин 5, в которых выполнены соосные цилиндрические отверстия 6, ось у - у которых расположена перпендикулярно оси Х - Х вилки. 30Торцовая и боковые поверхности проушин образованы наружными коническими поверхностями 7, плавно сопряженными с плоскими поверхностями 8, сопряженными в свою очередь с внутренними коническими поверхностями 9. Ось поверхности 7 35 совпадает с осью соосных отверстий 6, а вершина конической поверхности 7 расположена в точке 10 пересечения оси Х - Х вилки и оси у - у соосных отверстий. Угол наклона поверхности 7 к оси У - У равен 45.Ось 7. - Х поверхности 9 расположена40 перпендикулярно оси У - У поверхности 7 и на расстоянии, равном расстоянию между шарнирными кольцами 3, а вершина расположена в точке 11 пересечения оси Х - Х вилки и оси 2 в . Угол наклона поверхности 9 к оси 2 в равен 45.Внутренние поверхности проушин образованы двумя плоскими параллельными поверхностями 12, сопряженными между собой тороидальной поверхностью 13, радиус г сечения которой равен половине расстояния 50 между поверхностями 12, а линии пересечения поверхностей 12, 8 расположены под углом а к оси Х - Х вилки, равным предельной допустимой несоосности вилок.Промежуточный элемент 2 выполнен с двумя расположенными перпендикулярно друг другу парами плоских параллельных поверхностей 14 с двумя перекрещивающимися под прямым углом отверстиями 15,выполненными на расстоянии Р друг от друга и тороидальными поверхностями 16 на торцах,На фиг. 5 изображена эпюра изгибающих моментов от нагружения шарнира внешней силой Г, приложенной к одной из вилок, когда она расположена в крайнем угловом положении. Эпюра имеет нагруженную часть а. Для сравнения на фиг. 6 приведена эпюра для шарнира Гука, где шарнирные оси выполнены пересекающимися, не имеюгцая части а, длина которого зависит прямо пропорционально от расстояния Р (фиг. 3) и равна расстоянию от шарнирного пальца до крайней точки проушины данной вилки.В случае отсутствия сжимающих нагрузок тороидальная поверхность 13 проушин может быть заменена цилиндрической поверхностью 17 (фиг. 8) при сохранении формы поверхностей 16 промежуточного элемента 2.Форма промежуточного элемента 2 может быть еще более упрощена при наличии зазора Ь (фиг. 7). В этом случае тороидальные поверхности 16 могут быть заменены плоскими поверхностями 18.Сборка шарнира осуществляется последовательным соединением вилки с промежуточным элементом и последующим соединением промежуточного элемента с другой вилкой.При повороте одной из вилок относительно собственной оси поворачиваются шарнирный палец, промежуточный элемент, другой палец и другая вилка. Форлула изобретенияУниверсальный шарнир, содержащий две вилки с соосными отверстиями в праушинах, установленные с возможностью взаимодействия друг с другом посредством размещенного между ними промежуточного элемента с двумя перекрещивающимися под прямым углом отверстиями, а также двух шарнирных пальцев, установленных в отверстиях проушин и промежуточного элемента, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, снижения металлоемкости при обеспечении равнопрочности, олин из шарнирных пальцев, соединяющий проушины одной из вилок с промежуточным элементом, расположен между другим пальцем и внутоенними поверхностями проушины другой вилки, торцовая и боковые поверхности проушин вилки выполнены с наружными коническими поверхностями, ось которых совпадает с осью соосных отверстий, вершина расположена в точке пересечения оси вилки с осью соосных отверстий, а угол наклона образующих равен 45, сопряженными с плоскими поверхностями проушин и сопряженными с ними с внутренними ко 318746ническими поверхностями, ось которых расположена перпендикулярно оси наружных конических поверхностей, на расстоянии, равном расстоянию между шарнирными пальцами, вершина которых расположена в точке пересечения оси вилки с осью другого пальца, а угол наклона образующих равен 45, внутренние поверхности проушин выполнены в виде двух плоских параллельных поверхностей, сопряженных между собой тороидальной поверхностью, радиус сечения которой равен половине расстояния между плоскими параллельными поверхностями, при этом линия пересечения каждой из плоских внутренних поверхностей с плоской боковой поверхностью расположена под углом 5 к оси вилки, равным предельно допустимой несоосности вилок, а промежуточный элемент выполнен с двумя расположенными перпендикулярно друг другу парами плоских параллельных поверхностей, сопряженных на торцах тороидальными поверхностями, ответными по форме соответствующим поверхностям вилок.тор И. й 4 усканое ий и открытий5ь Про ктная, 4 Редактор Н. ГунькоЗаказ 2493/29ВНИИПИ Государствен3035, МГроизводсгвснно.полиг Составитель Т. Хромехред И. Верес Тираж 8ого комитета СССР по делам осква, Ж - 35, Раущская и рафицескос предприятие, г. У оваКорре Поди изобрете б., д. 4 жгород, у