Универсальный шарнир

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(53) УДК 621.828. .2 (088.8) до делам изобретений и открытийОпубликовано 15.05.80. Бюллетень .%18 Яата опубликования описания 16 05 80(54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР Изобретение относится к машиностроению, в частности к карданным передачам, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства где требуется обеспечить соединение валов тяжело нагруженных машин и механизмов, пере 5 дающих крутящий момент в условиях изменяющихся углов перекоса осей.Известен универсальный шарнир многорядной конструкции, содержащий соеди 0 ненные с сопряженными валами охватываемый и охватывающий элементы и установленные между ними с интервалом по окружности поворотные вкладыши, выполненные с радиальными гнездами ит 5 связанные с одним из упомянутых элементов посредством шипов, закрепленных на этом элементе, и роликоподшипников, а с другим элементом - с помощью шариков, размещенных в кольцевых канавках, выполненных на сопряженных поверхностях вкладыша и данного элемента. Шарики подпружинены с обеих сторон ,каждой кольцевой канавки и закрыты уп 2рами. Каждый поворотный вкладыш выполнен с тангенциальной упорной поверхностью, взаимодействующей с ответной поверхностью одного из элементов, Шар-. нир позволяет в широких пределах варьировать количеством рабочих тел, одновременно участвующих в передаче нагрузок, благодаря чему уровень действующих в шарнире напряжений не превышает заданных величинНедостатком данного шарнира являет- ся то, что центр тяжести роликоподшипника и суммарный центр шариков каждого вкладыша расположены на различном расстоянии от центра шарнира и поэтому при передаче крутящегося момента возникает перекос вкладыша относительно шипа, который вызывает неравномерное распределение нагрузки по длине роликов и значительные радиальшяе усилия на упорной поверхности вкладьцца. Неравномерное распределение нагрузок по длине роликов повышает удельные контактные давления на концах роликов,а радиальные усилия приводят к ускорению износа трущихся поверхностей сопряженных деталей. Отмеченные недостатки снижают надежность и долговечностьшарнира, 5Цель изобретения - повышение надежности и,долговечности шарнира.Это достигается тем, что один изэлементов (охватываюший или охватываемый) предлагаемого шарнира выпол Онен с продольными прямоугольными пазами, в которых установлены поворотныевкладыши, а кольцевые канавки расположены на боковых поверхностях вкладышей и пазов, при этом суммарный центр 15тяжести шариков, лежащих с каждой стороны вкладыша, и центр тяжести рсстикоподшипника расположены на прямой, перпендикулярной к оси шипа.На фиг, 1 изображен универсальный 20шарнир, поперечный разрез; на фиг. 2 -вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 -сечение Б-Б на фиг. 1. Универсальныйшарнир содержит головку 1, соединеннуюс валом 2, поворотные вкладыши 3 и 25обойму 4, снабженную отверстиями срезьбой 5 для соединения с другим валом,На головке шаровой формы выполненыравномерно расположенные по окружности 30прямые продольные пазы 6. На боковыхповерхностях 7 пазов выполнены полуцилиндрические канавки 8, Для удобстваизготовления канавки могут быть выполнены на отдельных щеках с последующим З 5жестким закреплением их в пазах головки. Полуцилиндрические канавки выпол.нены вдоль пазов по дуге окружности.Таких эквидистантно расположенных канавок на каждой поверхности может быть 40несколько. Головка может быть изготовлена заодно с валом, жестко крепитьсяк нему или соединяться посредствомшлицев..В пазах установлены смонтированные 45на шипах 9 обоймы через ролики 10поворотные вкладыши, на боковых поверхностях крторых также выполнены продольные полуцилиндрические канавки11, образующие с такими же канавками 50в пазах головки цилиндрические каналы,для шариков 12. Число поворотных вкладышейсоответствует количеству пазовголовки, .(аждый поворотный вкладышимеет наружную поверхность 13 и центральную радиальную расточку (гнездо),стенки которой служат наружным кольцом (стаканом) роликоподшипника, форма и количество полуцилиндрических канавок вкладыша соответствует ответным канавкам пазов головки, Кольцевые канавки головки и вкладышей образуют беговые дорожки, в которые уложены шарики, подпружиненные с обеих сторон дорожки пружинами 14 и закрытые упорами 15 Упоры жестко закреплены на головке.Обойма имеет цилиндрическую форму с радиальными расточками, в которых установлены и закреплены шипы. Количество шипов соответствует числу поворотных вкладышей, Между шипами и стенками гнезд вкладышей установлены ролики, торцы которых с одной стороны упираются в шайбу 16, а с другой - в упорный поясок вкладыша. Для удобства монтажа в шарнире предусмотрены разрезные кольца 17, фиксируюшие поворотные вкладыши на шипах обоймы.Внутренняя полость обоймы заполняется смазкой, для предупреждения утечки которой обойма с одной стороны закрыта глухой крышкой 18, а с другой - крышкой 19 и эластичным кожухом 20. Стенки внутреннего конического отверстия крышки 19 ограничивают угол поворота вала 2 в рабочем состоянии, Другим примером конкретного исполнения может служить конструкция шарнира, у которого головка выполнена с шипами, а обойма -с пазами.Приведенная конструкция шарнира обеспечивает равномерное распределение нагрузки по длине роликов и исключает радиальное давление на опорную поверхность вкладыша, в результате чего резко снижаются контактные напряжения в роликах и сопряженных с ними деталях и износ деталей от действия радиальных сил, что значительно повышает надежность идолговечность шарнира.Формула изобретенияУниверсальный шарнир, содержаший охватываемый и охватываюший элементы и установленные между ними с интервалом по окружности поворотные вкладыши, выполненные с радиальными гнездами и связанные с одним из упомянутых элементов посредством шипов, закрепленных на этом элементе, и роликоподшипников, а с другим элементом - с помощью шариков, размещенных в кольцевых канавках, выполненных на сопряженных поверх7 34447 ностях вкладыша и данного элемента,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности и долговечности, один из элементов выполненс продольными прямоугольными пазами,в которых установлены поворотные вкладыши, а кольцевые канавки расположенына боковых поверхностях вкладышей ипазов, при этом суммарный центр тяжес 6ти шариков, лежащих с каждой стороны ,вкладыша, и центр тяжести роликоподшипниха расположены на прямой, перпендикулярной к оси шипа. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ио 551454, кл. Г 16 .О 3/24, 1975.734447 Агу Г. Нечаева игур 054/43 Тираж 1085 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5