Синхронный шарнир

(51)5 Г 16 О 3/ И ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ш н ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Использование: для синхронной передачи крутящего момента между валами с пересекающимися осями, а также в муфтах и в гибких валах. Сущность изобретения; два вала соединены своими торцами с крестовиной посредством вилок, Щеки вилок бретение относится к машиностроению и может быть использовано для синхронной передачи (с возможностью реверсирования) вращения валов с пересекающимися осями в агрегатах, шарнирных муфтах и гибких валах.Известен шарнир равных угловых скоростей, содержащий два контактирующих между собою полуцилиндрических сухаря, подвижно установленных в гнездах валов с пересекающимися осями,Недостатком этой конструкции является не очень большой диапазон углов отклонения осей валов, невозможность передачи знакопеременных продольных усилий и отсутствие возможности реверса.Известно другое шарнирное устройство по патенту США )ч. 2787895, 1957, содержащее в торцевых эксцентричных и соосных отверстиях двух валов с пересекающимися осями подпружиненные стержни, соответственно соединенные между собою шаровыми шарнирами. Это, скорее всего -наклонены к осям своих валов под одинаковыми углами. Крестовина выполнена составной в виде призмы с двумя сквозными отверстиями, в которых размещены пальцы. Один палец выполнен составным с упором каждой части в другой палец, Оба пальца зафиксированы один относительно другого шплинтом, Синхронный шарнир может быть снабжен аналогичными дополнительными шарнирными. звеньями. Дополнительные звенья соединены между собой последовательно и расположены между концевыми шарнирами звеньями, связанными с валами. 1 з,п.ф-лы, 4 ил,арнирно-рычажныи механизм, а не шарир как таковой.Его недостатком является весьма большая сложность конструкции (много стержней, работающих на изгиб), нетехнологичность (шаровые шарниры), ненадежность из-за релаксации пружин и отсутствие реверсирования передачи вращения.Известен универсальный шарнир для соединения валов, содержащий связанные крестовиной вилки, каждая вилка соединена с соответствующим валом посредством крепежных элементов и посадочных гнезд на торцах валов, а также наклонена к нему, крестовина выполнена в виде двух взаимноперпендикулярных пальцев, каждый из которых своими торцами расположен в соответствующей проушине вилки, при этом рабочие грани крестовины расположены параллельно, в контакте со щеками и наклонены к валам. Это - прототип,.Недостатком указанного шарнира является наличие перпендикулярности осей3 : 1796786 4пальцев между собою, что вызывает непо- чередованием реверсивных, соединеннымистоянство синхронности, т.е. появление между собою последовательно, и располоасинхронности-передачи вращения как при женными между концевыми шарнирнымисамом процессе.измененияугла между ося- звеньями, связанными с валами.ми валов, так и от инерционных нагрузок 5 Реверс выполняется поворотом валаотпри неизбежной неравномерности и пере- носительно другого на 180.мены направления вращения валов в рабо- На фиг, 1- общий вид; на фиг; 2- разрезте,т,к. положение пальцев крестовины А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - кинематическаянеопределенно. Они могут произвольно на- схема: а) при отклонении оси на 90,ходиться по разные стороны от осей валов, 10 б) то же,. при повороте валов на 90 О;образуя разные углы с общей плоскостьюна фиг, 4 - соединение аналогичных (и с. осей этих валов. Это вызвано тем, что пер- реверсом) дополнительных, а также концепендикулярные оси пальцев крестовины, - . вых шарнирных.звеньев.будучи:наклонными;невписываютсявпер.- . Синхронныйшарйирсодержитдвеоди. пендикулярные плоскости. Они выходят из 15 наковые вилки на торцах своих валов, щекиних; или иэ одной, или из другой плоскости, 1 и 2 которых расположены с одинаковымиНе предусмотренапереналадка шарнира на . углами наклонак осямсеойх валов и сим-реверс, Технологически очень сложно щеки; метрично в промежутках друг относительновилок "выполнить посредством отдельных друга,вилок, их крепления и фиксации. Это нена Они посредством.взаимнб неперпендидежно, т,к. еще и со временем ОСлабляется. кулярных пальцев: составного пальца из.Известен также .ближайший анамг - двух частей 3, 4 и пальца 5, связаны стибкого вала, содержащий цепь последва- призмой 6, две рабочие грани которой сотельно соединенных универсальных яйцеоб- ответственно скошены. Части пальца 3, 4.разны х шарниров в направляющей 25 упираются в палец 5;:фиксируются в призмеизогнутой трубке, представляющей из себя 6 и между собою шплинтом 7.гибкуюсвязь.:." .Для реверса один из валов повернутНедостатком этого устройства является относительно другого на 180 О,его несинхронность, оно не обладает спо- . Концевые шарнирные звенья 8 выйолсобностью передачи энакопеременных про. нены с торцевыми посадочными отверстиядольных усилйй, мал КПД и даже возможно ми и с элементами креплейия валов.эащемление при развороте шарнира в тру- Между ними монтируются аналогичныебе,невозможность передачи при угле 90 дополнигельные шарнирные звенья; черв(и близким к нему) между соседними шарки- . дующиеся реверсивными как для уравноверами, отсутствует возможность реверсирова 35 шивания и устранения биения соединения вния шарниров, а значит, уравновешивания.и работе, так и для реверса,: широкого маневрирования гибкого вала. Шарнир работает следующим образом,Цель изобретения - повышение техно- При вращении одного иэ валов, распологичности при обеспечении реверса пере- ложенного под углом к другому, вращаетсядачи и постоянства синхронности шарнира, 40. и его вилке со щеками 1 или 2.расширение функциональных возможно- Пальцы 3, 4 или 5, будучи связанными состей путем обеспеченйя передачи знакопе- щеками 1 или 2, совершают сложное движеременных продольных усилий и с . ние, а именно: ось одного из указанныхвозможностью реверса передачи вращения пальцев, как образующая, описывает вокругкак для повышейия маневренности, так и 45 оси вала две конические поверхности с обдляуравиоеешивания силбиенияоттрения щей вершиной в точке пересечения осейв шарнирах йри работе. валов в центре призмы,Эта цель в шарнире достигается тем, Посколькуоси пальцев 3,5 и 4 посред- .что осуществляется выполнение щек вилок ством призмы бжесткозафиксированы другнепосредственно на торцах валов фрезе относительнодруга;тоиосьдругогопальцаровкой; крестовина выполняется составной тоже неизбежно будет описывать вокруг осив виде призмыс двумя скошенными рабочи- его вала такие же две конические поверхноми гранями и с двумя сквозными отверс 1 и- сти и с той же угловой скоростью, т.к. приэями под углом друг к другу, меньшим 90, в : ма 6 будет совершать не вращение вместе ссквозных отверстиях размещены эафикси валом, а только лишь круговые качания еерованные шплинтом пальцы, один иэ кото- вокруг общей точки вершин конусов, ибо:,рых выполнен составным в виде двух этот палец оставляет призме 6 только однучастей, с упором каждой из частей в другой степень свободы, а именно - свободу еепалец, шарнир снабжен аналогичными до- качания. Далее,онбудетпередаватьвращеполнительными шарнирными звеньями с ние через щеки 1 или 2 соответствующей1796786 5, .6вилке, а она - валу, притом абсолютно син- лов.(даже больше, чем + 90), что увеличихронно, т.к все параметры одинаковы, - . вает маневренность, эффективность шарниКонструкция синхронного шарнира ком- ра и благодаря чему он найдет широкое пактна, проста йтехнологична, она позволяет . применение в йародном хозяйстве, иметь постоянно-устойчивый характер работы, юирркий диапазон отклонений осей ва 410Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я .,: клона друг к другу, меньшим 90; в сквозных , 1. Синхронный шарнир, содержащий:; отверстиях размещены пальцы, один из кб.связанные крестовиной вилки на торцах ва-: торых выполйен составным в:виде:двук часлов, щеки каждой вйлки расположены соди- тей с упором каждой из частей в другой наковыми углами наклона к осям своих 15-палец, обапальца зафиксированы относи-.валов, крестовийа включаегдва пальца,. тельно друг друга шплинтомкаждыйиз которых своими торцами распо- ": :2. Шарнирпоп1, отличаю щи Йаяложен в соответствующих проушинах вил- .тем;что, с целью расширения функциональкй, при этом рабочие грани крестовины .ных возможностей путем обеспечения пере.- расположены параллелъно и в контакте со 20 дачи знакопеременных продольных усилий щекамй вилки; о т л й ч а ю щ и й с я тем, что,-.: и реверса передачи,: он снабжен аналогич, с целью повышенйя технологичности при:.:. ными дополни.гельными шарнирными ., обеспечении реверсапередачи ипостоянст-:звеньями,соединенными между собой пОвасинхронности,крестовийавыполнейасо-: следовательно и расположенными между ставной в виде призмы с двумя сквозными . 25 концевыми. шарнирными звеньями, связан:-.отверстиями, выполненнйми под углом на-ными:с валами8 РЮ1796786йЯ ДСоставитель Я.Флакседактор М.Кузнецова Техред М,Моргентал Корректор З,Салко Заказ 637 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 45Производственно-издательскии комбинат "Патент", г Ужгород, ул,Гагарина, 10