Номер патента: 743593

Автор: Мишель

ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ нн 743593 Союз Советских Социаяистнческим Республик(51) М. Кл. Г 16 П 3/24Р 16 С 11/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Иностранец Мишель Александр Орэн(71) Заявитель Иностранная фирма Гланзер Списер (Франция)( 5 4 ) КАРДАН р =о,б Изобретение относится к областимашиностроения, в частности к карданам равных угловых скоростей с тремяцапфами для привода ведущих и ведомых колес автомобилей,Известен кардан, содержащий наружную и внутреннюю вилки, выполненныев форме чашек, и тройник с цапфами,закрепленными концами к наружнойвилке и установленными на нйх с возможностью вращения роликами, размещенными в продольных дорожках качения, выполненных во внутренней вилке, и сердечником со сферическимиопорными выступами, контактирующимис поверхностями опорных элементоввнутренней вилки.Опорными элементами внутреннейвилки является ее основание и неподвижно закрепленный на нем напротив основания упругий крюк, Обращенные одна к другой поверхности контакта со сферическими опорными выступами сердечника тройника выполненыплоскими и расположены перпендикулярно к оси внутренней вилки,Поскольку сферические опорные выступы сердечника тройника (с радиусом г ) опираются соответственно наплоскйе поверхности опорных элементов внутренней вилки под воздействием усилия предварительного напряжения О, направленного по оси внутренней вилки, возникают контактные напряжения, которые согласно расчетам являются максимальными в центре зоны контакта и достигают величины, определяемой по формулев;я - ";Ц-Ф,Л где Я - величина усилия предварительного осевого напряжения;Е - модуль упругости сталей,из которых изготовленыдетали;г - радиус сферических выступовг - радиус поверхности контакта,служащей опорным седлом длясферических опорных выступов.Если поверхность опорных элементов плоская, как это имеет место в известной конструкции, то г - бесконечен и При повороте на угол, например Р, центр О стройника может переместиться радиально на величинуЯ, оставаясьпри этом неподвижным относительнооси внутренней вилки. Я- СОЗ Р),где В - расстояние между центромтройника и центрами роликов 5на его цапфах. Обычно максимальный рабочий угол таких карданов превышает 40 . Однако на протяжении 99% всего времени 10 работы (общего пробега) этот угол меньше 12 . Отсюда следует, что контактное трение при нагрузке (1 концентрируется на ограниченной зоне плоских поверхностей опорных элементов, Кроме того, эта нагрузка в данный момент концентриуется на очень небольшой контактной поверхности, соответствующей повышенному давлению Р, Б силу этого имеет место значительный износ всех четьрех20 контактных поверхностей и главным образом плоских поверхностей, так как этот износ локализуется в зоне оси внутренней вилки и не распределяется равномерно, как при трех 25 сферическйх поверхностях, связанных тройником.Этот износ вызывает уменьшение величины предварительного напряжения, вплоть до сведения к нулю эффек тивности устройства аксиальной фик - сации, и вызывает положительные шумы или вибрации во время работы кардана под нагрузкой и под углом.Цель изобретения - увеличение 35 срока службы карданаЭто достигается тем, что в кардане, содержащем наружную и внутреннюю вилки, выполненные в форме чашек, и тройник с цапфами, закрепленными концами в наружной вилке и установ 40 ленными на них с возможностью вращения роликами, размещенными в продоль - ных дорожках качения, выполненных во внутренней вилке, и сердечником со сферическими опорньыи выступами, кон тактирующими с поверхностями опорных элементов внутренней вилки, поверхность контакта каждого из опорных элементов внутренней вилки выполнена с углублением, расположенным по оси Я вилки, радиус кривизны которого больше радиусов сфер опорных выступов сердечника тройника.Крдме того, поверхность каждого углубления может иметь центральный 55 сферический участок и сопряженный с ним кольцевой конический участок,Ьлагодаря этому достигается умень - шение контактного давления Р при одновременном увеличении усилия предварительного напряжения О, причем оба 60 эти эффекта являются взаимодополняющими и обеспечивающими полную надежность аксиальной фиксации, которая осуществляется без люфта в течение всего срока эксплуатации кардана, 65 На фиг. 1 изображен кардан, общийвид, продольный разрез; на фиг. 2профильный разрез поверхности одногоиз опорных элементов (в увеличенном,масштабе),Описываемый кардан соединяет валы1 и 2, первый из которых приводитсяот двигателя автомобиля, а второйможет быть связан с шейкой колеснойоси,Вал 1 несет на себе внутреннюю вилку 3 в форме чаши, имеющую три дорожки качения 4 круглого сечения, Вал 2 включает чашеобразную наружную вилку 5 с тройником б, содержащим три цапфы 7, жестко закрепленные концами в наружной вилке, на которых установлены с возможностью вращения и скольжения сферические ролики 8, расположенные в дорожках качения вилки 3. Сердечник 9 тройника 6 выполнен со сферическими опорными выступами, один из которых 10 опирается на поверхность контакта 11 соответствующего ему опорного элемента 12 (упругого крюка) внутренней вилки 3, жестко скрепленного с ней в точках 13. Сердечник 9 тройника б имеет, кроме того, осевое гнездо 14, в котором закреплен сферический опорный выступ 15 со сферической поверхностью 16.Сферическая поверхность 16 выступа 15 контактирует с поверхностью другого опорного элемента 17 внутренней вилки 3, являющегося ее Основанием. Между (съемным) сферическим опорным выступом 15 и примыкаюшей к нему поверхностью 18 сердечника 9 троя- ника б установлена прокладка 19, выполненная из упругого материала.При таком расположении усилие предварительного напряжения О, направленное по оси Х-Х вилки 3, прикладывается между сферическими поверхностями выступов 10 и 15, связанными с тройником б, и поверхностями контакта опорных элементов 12 и 17, связанных с вилкой 5.Каждая из поверхностей контакта 11 и 17 опорных элементов вилки 3 выполнена по оси с углублением 20, которое может иметь центральную сферическую часть 21 в виде шарового сегмента с центром в точке Б на оси вилки 3, радиус которого г несколько больше радиуса х; поверхности примыкающего к нему опорного выступа,Центральный уголэтого сегмента составляет например, 3 и 4 Центральная сферическая часть сопряжена с кольцевой конической частью 22, обеспечивающей плавный переход к примыкающей плоской поверхности 23 на каждом опорном элементе, Поскольку кольцевая коническая часть сопряжена с центральной сферическойчастью, то угол ее конусности равен углуБуквой О на чертеже обозначен центр сферических опорных выступов сердечника 9 тройника 6, Я - центр сферы центральной сферической части 21,углубления 20, выполненного на каждом опорном элементе внутренней вилки 3; расстояния ОЯ равно г -г,; А - теоретическая точка пересечения центральной сферической части 21 с плоскостью 23; Б - точка касания в осевом сечении образующей кольцевой конической части с поверхностью центральной сферической части 2"; В - точка пересечения в осевом сечении поверхности кольцевой коничеС- кой части с плоскостью 23. Фактически угол пересечения прямой БВ с плоскостью 23 не превышает 3 и 4 10 Изобретение способствует уменьшению контактного давления при одновременном увеличении усилия, прикладываемого на уровне контактных поверхностей, без ограничения хода кардана, т.е, при сохранении возмож ности радиального перемещения центра О шарового сегмента между поверхностями опорных выступов 10 и 15 сердечника, так как глубина углубления 20 мала и почти не ощутима, если О учесть,что центральный угол порядка Фо3-4 при радиусе сферы 20 мм. В этих .условиях глубина углубления 20 не поевышает 0,05 мм, а диаметр составляет 2,5-3 мм.Формула изобретения1, Кардан, содержащий наружную и внутреннюю вилки, выполненные в форме чашек, и тройник с цапфами, закрепленными концами в наружной вилке и установленными на,них с возможностью вращения роликами, размещенными в продольных дорожках качения, выполненных во внутренней вилке, и сердечником со сферическими опорными выступами, контактирующими с поверхностями опорных элементов внутренней вилки, о.т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы, поверхность контакта каждого из оПорных элементов внутренней вилки выполнена с углублением расположенным по оси вилки, радиус коивизны которого больше радиусов .сфер опорных выступов сердечника тройника.2. Кардан по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что поверхность каждого углубления имеет центральный сферический участок и сопряженный с ним кольцевой конический участок.113 О Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 лиал Тираж 109 Государстве делам иэобре осква, Ж,ПэдписнонОго комитета СССРений и открытийРаушская наб., д.,4/5

Смотреть

Заявка

2739157, 21.03.1979

Заявитель Иностранная фирма Гланзер Списер Иностранец

МИШЕЛЬ АЛЕКСАНДР ОРЭН

МПК / Метки

МПК: F16D 3/24

Метки: кардан

Опубликовано: 25.06.1980

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-743593-kardan.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Кардан</a>

Похожие патенты