Универсальный шарнир

ООЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 171270 19) 2 10 ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 710699, кл; В 21 В 35/14, 1976.(57) Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к шпинделям, передающим крутящий момент к валку отшестеренчатой клети или от электродвигателя. Цель - повышение нагрузочной способности путем усиления коренной частипроушин вилок. Шарнир содержит две вилки 1, соединенные друг с другом посредством крестовины, Каждый шип крестовинысоединен с отверстием 7 пружины посред 6 О 3/38, В 21 В 35/14 ством подшипника, закрытого крышкой. Каждая проушина 2 имеет концевую часть 8 и коренную часть 9. Концевая часть 8 образована наружной поверхностью 10, внутренней поверхностью 11 и боковыми поверхностями - цилиндрической поверхностью 12, конической поверхностью 13, плоскими параллельными поверхностями 14 и плоскими наклонными поверхностями 15, Коренная часть 9 образована наружной поверхностью 10, внутренней цилиндрической поверхностью 16, плоскими параллельными поверхностями 14 и переходной поверхностью 17, выполненной с плавно изменяющимся от 45 до 0 углом наклона ее образующей к продольной плоскости вилки, расположенной перпендикулярно оси отверстия 7. форма переходной поверхности 17 увеличивает площадь любого поперечного сечения вилки, что обеспечивает повышение несущей способности шарнира. 7 ил.УИзобретение относится к машиностроению для соединения валов, расположенных под углом друг к другу,преимущественно может быть использовано в шпинделях, передающих крутящий момент к валку от шестеренной клети или отэлектродвигателя.Известен шарнир с неразъемной вилкой, в котором каждая иэ проушин вилкиимеет закругленную цилиндрическую кон;цевую часть и сопрягаемую с ней кореннуючасть, и образованные наружными, внутренними и боковыми поверхностями.Прочность проушин в сечении как кон. цевой, так и коренной частей ослаблена изэа уменьшения поперечного сеченияпроушин при заданных диаметральных габаритах и углах перекоса шарнира. Крометого, жесткость и прочность проушин вилкиснижается вследствие необходимости увеличения высоты проушин для передачи крутящего момента без заклинивания вилок,что снижает нагрузочную способность шарнира,Наиболее близким к изобретению является шарнир, содержащий две вилки сосквозными отверстиями в проушинах, соединенные друг с другом крестовиной с шипами, на которых размещены подшипники,установленные в отверстиях. Каждая изпроушин имеет концевую и коренную части,образованные наружными, внутренними ибоковыми поверхностями, содержащими вконцевой части соосные коническую и цилиндрическую поверхности, а также сопряженные с последней плоские параллельныеоверхности, а в коренной части - переходые поверхности, соединяющие между собой внутреннюю поверхность с боковымиповерхностями и образующие углубления скаждой из сторон.Недостаток известной конструкциишарнира заключается в снижении прочностных характеристик проушин сопрягаемыхвилок вследствие ослабления сечения коренной части проушин в местах расположения углублений и возникновенияконцентраторов в местах перехода плоскихповерхностей коренной части к углублениям, образуемым переходными поверхностями, что снижает несущую способностьшарнира в целом,Цель изобретения - повышение нагрузочной способности путем усиления коренной части проушин вилок.Такое конструктивное выполнение шарнира позволяет увеличить площадь любогопоперечного сечения коренной части проушины вилки и тем самым усилить проушины и повысить,их прочностные характеристики; а следовательно, повыситьнагрузочную способность шарнира в целом,На фиг. 1 изображен универсальныйшарнир, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А5 на фиг. 1; на фиг. 3 - вилка, общий вид; нафиг . 4 - разрез Б-Б на фиг., 3; на фиг. 5 -разрез В-В на фиг, 3; на фиг. 6 - разрез Г-Гна фиг. 3; на фиг. 7 - разрез Д-Д нэ фиг. 3.Универсальный шарнир содержит две10 вилки 1, каждая из которых выполнена сдвумя проушинами 2, соединенными междусобой крестовиной 3 с шипами 4, а такжеподшипники 5 и крышки 6.Каждая проушина 2 выполнена с отвер 15 стием 7 в концевой части 8 и коренной частью 9. Концевая часть 8 проушины 2образована наружной 10 и внутренней 11поверхностями, а также боковыми поверхностями, включающими соосные одна с дру 20 гой цилиндрическую поверхность 12,коническую поверхность 13, плоские параллельные друг другу поверхности 14, сопряженные с поверхностью 12, и плоскиенаклонные поверхности 15, сопряженные с25 поверхностью 13,Коренная часть 9 проушины 2 образована наружной поверхностью 10, внутреннейцилиндрической поверхностью 16, ось которой расположена перпендикулярно про 30 дальной оси Х-Х вилки и перпендикулярнооси отверстия 7, а также боковыми поверхностями, включающими плоские параллельные друг другу поверхности 14 ипереходные поверхности 17, образующие35 углубления с обеих сторон проушины,Образующая конической поверхности13 расположена под углом 45 к оси отверстия 7. Наклонная поверхность 15 расположена параллельно продольной оси Х-Х40 вилки и под углом 45 к продольной плоскости, пересекающей ось отверстия 7 под прямым углом,Переходная поверхность 17 сопряженас одной стороны с наклонной поверхностью45 15, а с другой стороны - с цилиндрическойповерхностью 16, причем образующая поверхности 17 расположена под плавно изменяющимся углом к продольнойплоскости, перпендикулярной оси отвер 50 стия 7, в пределах от 45 до 00.Линия перехода поверхностей 12 и 14расположена в плоскости, проходящей через кинематический центр К шарнира. Линия перехода поверхностей 13 и 1555 расположена в той же плоскости, Линия перехода поверхностей 15 и 17 расположена вплоскости сечения Б-Б, в которой размещена ось поверхности 16. Линия перехода поверхностей 16 и 17 расположена впродольной плоскости симметрии проушин.Линия пересечения поверхности 17 с поверхностью 14 имеет вид дуги с радиусом В, центр которой расположен в точке 0 на оси поверхности 16. Линия пересечения поверхностей 14 и 17 сопряжена с линией пересеЧения поверхностей 14 и 15. Точка пав внешняя точка образующей поверхности 17, точка Ог - внутренняя точка образующей поверхности 17. Устройство работает следующим образом..В процессе передачи крутящего момента от источника энергии к исполнительным механизмам, например к рабочим клетям прокатных станов, шарнир вращается относительно продольной оси, При этом одна вилка 1, воздействуя на установленные вней шипы 4 крестовины 3 через подшипниковые узлы 5, передает крутящий момент на другую вилку 1 соответственно через шипы 4 крестовины 3 и подшипниковые узлы.Выполнение концевой части проушины с сопряженными с ее конической поверхностью плоскими наклонными поверхностями 15, выполнение внутренней поверхности 16 коренной части проушины цилиндрической, ось которой расположена перпендикулярно продольной оси Х-Х, и переходной поверхности 17 с плавно изменяющимся от 45 до О углом наклона ее образующей к продольной плоскости вилки, расположенной перпендикулярно оси отверстия 7, увеличивает площадь любого поперечного сечения коренной части вилки, чем обеспечивается повышение ее несущей способности и шарнира в целом. Формула изобретения Универсальный шарнир, содержащийдве вилки со сквозными отверстиями в проушинах, соединенные одна с другой посред ством крестовины с шипами, на которыхразмещены подшипники, установленные в упомянутых отверстиях, причем каждая проушина имеет концевую часть, образованную наружйой, внутренней и боковыми 10 поверхностями, содержащими соосные ко. ническую и цилиндрическую поверхности, атакже сопряженные с последней плоские параллельные одна другой поверхности, и коренную часть, ограниченную наружной, 15 внутренней и боковыми поверхностями, атакже переходными поверхностями, соединяющими внутреннюю поверхность с плоскими боковыми поверхностями и образующими углубления с каждой из сто рон, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения нагрузочной способности путем усиления коренной части проушин,. концевая часть каждой проушины выполнена с сопряженными с ее конической поверхно стью плоскими наклонными поверхностями, внутренняя поверхность коренной части выполнена цилиндрической, ось которой расположена перпендикулярно продольной оси вилки, а каждая переходная поверх ность выполнена с плавно изменяющимсяуглом наклона ее образующей к продольной плоскости вилки, расположенной перпендикулярно оси отверстий, и сопряжена с одной стороны с плоской наклонной поверхно стью концевой части, а с другой стороны - с,внутренней цилиндрической поверхностью коренной части.