Карданный шарнир

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.8 Г 16 0 3/38 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открьпий(72) Автор изобретения Иностранная фирма(54) КдРдднИЫЙ Шдрнир 30 Изобретение относится к машиностроению и предназначено для соединения валов, оси которых расположены под углом друг к другу.5Известен карданный шарнир, содержащий две полумуЕты и соединяющую ихкрестовину, при этом каждая полумуфта выполнена с центральным отверстием для соединяемого вала и двумяпарами выступов для крепления диаметрально расположенных вкладышей, которые имеют шип, размещенный междуторцовыми выступами полумуфты, ипяту с центрирующей поверхностью,контактирующей с аналогичной поверхностью, выполненной в полумуфтах.Центрирующая поверхность пяты вкладышей расположена на периферии шипови охватывается центрирующими поверхностями полумуфт, которые также выполнены на их периферии. Центрирующие поверхности обеспечивают радиальную фиксацию и центровку вкладыша,а шипы - тангенциальную и служат дляпередачи крутящего моментаот полумуфты вкладышу и дальше к крестовине ).1),Тот факт что центровка вкладышей)осуществляется с наружной стороныобжатием их периферийной части с целью стопорения от радиального перемещения,также связано например с увеличением радиальных размеров карданного шарнира, е зависимостью,которая существует между качеством центровки и шириной шипа, служащего для передачи крутящего момента, а также размерами вкладыша по его оси и его механической прочностью. Это связано еще со сложностью обработки опорной поверхности выступов полу- муФт, поскольку пята препятствует фрезерной обработке и позволяет только токарную обработку, которой свойственны дефекты горизонтальности, такие как небольшая конусность, мешающие точной установке вкладышей, что приводит к преждевременному их износу.Цель изобретения . - упрощение технологии изготовления и снижение радиальных размеров карданного шарни 1 а.Поставленная цель достигается тем, что центрирующие поверхности пяты вкладышей и полумуфт выполнены в виде поверхностей вращения, ось которых совпадает с осью Рращеиия нояумуФт, а пята у каждого вкладыша расположена у основания его:шипа, 805959обращенного к оси вращения полумуфт, Кроме того, центрирующие поверхности пяты вкладышей и полумуфт могут быть выполнены цилиндрическими, либо коническими,На фиг. 1 представлена полумуфтаописываемого карданного шарнира; на фиг, 2 - два вкладыша, которые крепятся к одной полумуфте; на фиг, 3 тоже вид сверху на фиг, 2; на фиг.4 нид спереди; на фиг, 5 - нид сбоку; на фиг. 6 - с конической центрирующей поверхностью, виц сбоку,Карданный шарнир состоит из двухполумуфт и соединяющей их крестовиныс радиальными цапфами (не показаны)Каждая поЛумуфта 1 имеет осевоеотверстие 2 для размещения конца со -единяемого вала, двух пар торцовыхныступон 3,4 с отверстиями 5, равномерно расположенными вокруг оси вращения полумуфты. Каждая пара выступон 3,4 служит для крепления одного вкладыша 6 или 7. Выступы в кажцой паре разделены прорезями 8,9 в которые входят шипы 10 или,11 вкладыша 6 или 7. Четыре выступа у каждой полумуфты обработаны со стороны ее оси вращения. При этом образованы дна участка 12 и 13 цилиндрической формы, расположенные напротив друг друга в створе прорезей 8,9 у внутреннего края последних, т,е, как можно ближе к оси полумуфты, Два вкладыша 6 и 7 имеют подошвы 14 и 15, с помощью которых они крепятся к выступам 3,4 полумуфты. Подошвы 14 и 15имеют отверстия 16, соосно расположенные отверстиям 5 выступов 3 и 4. В эти отверстия вставляются крепежные винты (не показаны), Опорные поверхности 17 и 18 подошв 14 и 15 разделены между собой торцовыми 10 и 11,которые предназначены для передачи крутящего момента между полумуфтами и вкладышами, Каждый вкладыш 6 или 7 имеет также пяту 19 или 20, расположенную у основания шипа, обращенного к оси вращения полумуфты. Центрирующая поверхность 21 или 22 у каждой пяты 19 и 20 служит для фиксации центровки вкладыша в радиальном направлении. Пяты 19 и 20 входят в отверстие полумуфты и их центрирующие поверхности 21 или 22 контактируют с участками 12 или 13 полумуфты, являющимися также центрирующими поверхностями, Каждый вкладыш, имеет отверстие 23, в которое после введения в него иголок подшипника входят цапфы крестовины, обеспечивающие передачу крутящего момента от вкладышей одной полумуфты к вкладышам другой полумуфты карданного шарнира. Центрирующие поверхности 21 и 22 пят вкладышей идут по всей ширине шипов, выступая над их торцовой поверхностью, при этом эти центровочные поверхности обеспечивают центровку, гла.з ы.: образом, у основания шипов, а не только по обе отних стороны. Бо вкладышах данногокарданного шарнира н связи с тем,что центрирование и Фиксация вкладышей от радиального перемещения осуществляется не на периферии, а уоснования шипов, центрирующие поверхности не нрерываются в зоне прорезей 8,9, полумуфт, что обеспечиваетполну:о независимость цептрирующейпонеохпости от ши 1 зины шипов. В сВЯзис этим качество центрирования независит от размеров шипов.Ввиду того, что ширина Т шипов(фиг.3) может быть значительно увеличена, расстояние между опорнойпонерхностью подошвы и осью нкладыша может быть сведено к величине8, причем толщина с сохранится безизменения, Из этого вытекает воз О можность значительного уменьшениягабаритных размерон вкладыша, и кроме того, при таких же усилиях тягив поперечном направлении Г и нрадиальном направлении Г передают шихся цапфами крестовины, опрокидывающий момент Г и хд и Г х д1 фиг. 3 и 5) действующий на усонершенствонанный вкладыш, меньшеопрокидынающего момента Г О и Гх 0испытываемого обычным известнымвкладышем, что, в свою очередь приводит к уменьшению тянущих усилий,испытываемых крепежными винтами. НаФиг, 4 отчетливо заметен выигрыш вразмерах, получаемый н результатеприменения данного изобретения,Гри одинаковой высоте предлагаемогои известного вкладышей с подошвами,крепежные отверстия которых расположены на одинаковом расстоянии 1, друг 40 от друга и на одинаковом расстоянии1 ст продольной оси полумуфты, привнешней центровке по радиусу В уизвестного вкладыша, охватынасмомупятой, имеющей толщины с, проранстно, занимаемое карданным шарниром при вращении, представляет собойцилиндр, радиус которого равен Н=К 0С другой стороны, при внутреннейцентровке по радиусу г 1 фиг.4), к: .- да вкладыш имеет внешний диаметридентичный диаметру обычного вклша, пространство, занимаемое карданным шарниром при вращении, представляет собой цилиндр радиусом Р, который меньше радиуса Н, Для полученияаналогичного результата в случаеиспользования известного нкладышанеобходимо включить толщину с пятывкладыша н радиальные его размеры,что потребовало бы срезания части 60 опорных поверхностей вокруг крепежных отверстий и сегмента с, В этомслучае ввиде неравномерного распределения опорных поверхностей вокруготверстий вкладыш будет иметь тен денцию к опрокидыванию.В связи с тем, что в карданномшарнире по настоящему изобретениюотсутствует выступ на полумуфте, который бы имел охватывающую центрирующую поверхность, обработка упомянутых поверхностей может бытьосуществлена не только на токарныхстанках, но и на протяжных и плоскошлифовальных станках, что позволяетизбежать дефектов горизонтальности,таких как.небольшая конусность иливыпуклость, вызывающие смещение илидеформацию вкладышей, их быстроеразрушение или, по меньшей мере,преждевременный износ,Центровочная поверхность подошв,расположенная у основания шипа, может значительно выступать по обестороны шипа, увеличивая таким образом размеры поверхности контактамежду подошвой и муфтой.Кроме того, все центрируЮщие поверхности могут иметь цилиндрическуюформу с тем, чтобы их было легкообрабатывать. Однако эти поверхности могут быть и коническими, как этопоказано на фиг. б.формула изобретения1,Карданный шарнир, содержащий две полумуфты и соединяющую их крес товину, при этом каждая полумуфтавыполнена с центральным отверстиемдля соединяемого вала и двумя парами выступов для крепления диаметрально расположенных ь ладышей,которые имеют шип, размещенныймежду торцовыми выступами полумуфты,и пяту с центрирующей поверхностью,контактирующей с аналогичной поверхностью, выполненной в полумуфтах,о т л и ч а ю щ и й с я тем; что,0 с целью упрощения технологии изго"товления и снижения радиальных размероэ, цечтрирующие поверхности пятывкладышей и полумуфт выполнены в виде поверхностей вращения, ось кбто 15 рых совпадает с осью вращения полумуфт, а пята у каждого вкладыша расположена у основания его шипа, обращенного к оси вращения полумуфт.2.Шарнир по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что центрируюцие поверхности пяты вкладышей и полумуфтвыполнены цилиндрическими.т л и ч а юЗ,Шарнир по п,1, о т л и ч ащ и й с я тем, что центрирующие по 25 верхност" пяты вкладышей и полумуфвыполнены коническими.Источники информации,принятые во внимание при.экспертизе1.Патент Франции,9 2321631,кл. Г 16 Э 3/38, 18.08,1975.ЗО (прототип) .805959 1 бчфиг гг.бСоставитель И.Антиповадактор Н,Минко Техред А.Габинец Корректор С,Лом Заказ 10988/83 Тираж 1017 Подписн БНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7(-35, Раушскаянаб д,Филиал ППП"Патент" г,ужгород,ул.Проектная,4