Сферический универсальный шарнир

(51)4 Р 16 В 3 21 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБ ЕТЕНИЯМ И ОТНРЫтИЕПРИ. ГКНТ СС(Р(54) СФЕРИЧЕСКИЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР(57) Изобретение относится к областимашиностроения, в частности предназначено для передачи крутящего момента между валами, расположеннымипод углом друг к другу. Цель изобретения - повышение долговечности,снижение неравномерности передачикрутящего момента и упрощение монтажно-демонтажных работ: . Шарнир содер- ..жит сферическую головку 1, сферическую чашку 2 и составную крестовину. Последняя включает радиальный палец3, дополнительный палец 4 и вкладыиы5. Крестовина установлена в пересекающихся в экваториальной плоскостипрямоугольных пазах с возможностьюнезависимых возвратно-поворотных перемещений в осевых плоскостях каждого из пальцев 3,4 как относительнодруг друга, так и относительно сферической головки 1. Центрированиеголовки 1 и чашки 2 осуществляетсявзаимодействием сопряженных сферических поверхностей 8, 6. Передачакрутящего момента от крестовины ксферической чашке осуществляется посредством вкладышей, установленныхна цапфах пальцев 3,4 и в меридиальных прорезях сферической чашки 2.1 з,п, ф-лы, 15 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности для соединечия .валов, расположенных под углом другк другу.Цель изобретения - повьппение долговечности и снижение неравномерности передачи крутящего момента.На фиг.схематично показан шарнир (с вырывом); на фиг, 2 - сечениеА-А на Фиг. 1; на фиг, 3 - кинематическая схема шарнира; ня Фиг, 4сФерическая головка; на фиг. 5 - сечение Б-. Б на Фнг. 4; на фиг, 6 - сферическая .чашка; на Фиг,: 7 - вид В 15на фиг. 6; на Фиг, 8 - радиальный палец; на фиг, 9 - вид Г на Фиг.8; нафиг10 - дополнительный радиальныйпалец; на Фиг, 11 - вид Д на Фиг.О;на Фиг, 12 - вкладьпп на фиг, 13 - 20вид Е на Фиг. 12 на Фиг. 4 - частьзащитного кожуха; на Фиг. 15 - другая часть защитного кожуха.Шарнир содержит сферическую головку 1, сферическую чашку 2, радиальный 25 палец 3, дополнительный радиальныйпалец 4, вкладьппи 5, защитный кожух6 и маалоуплотнительное кольцо 7.Сферическая головка .1 выполнена . с выпуклой сферической поверхностью ЗО8, хвостовиком 9, с двумя прямоугольными пазами 10, оси у-у, в-я которыхпересекаются под прямым углом друг.кдругу в экваториальной плоскости ис четырьмя диаметрально противополож ными продольными канавками 11. Каждый из пазов 10 образован поверхностями 12, расположенньви параллельно ,экваториальной плоскости, и поверхностями 13, расположенными параллельно общей продольной оси Х-Х шарнира.Каждая продольная канавка 1; образо"вана боковыми поверхностями 14 и днищами 15.Сферическая чашка 2 выполнена с вогнутой сферической поверхностью 16, выпуклой сферической поверхностью 17, с хвостовиком 18, а также с двумя парами меридиальных прорезей 19, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, и круговой канавкой 20. Боковые поверхности 21 прорезей 19 выполнены в виде частей поверхностей конусов, вершина которых расположена в центре шарнира О. Поверхности 16, 17 и 21 образуют торцовые выступы 22.Радиальный палец 3 выполнен с цилиндрическими цапфами 23 на концах с боковыми пар ллельными друг другу поверхностями 24, со сквозным окном 25 квадратной формы, ось которого расположена йерпендикулярно поверхностям 24 и с цилиндрическими выступами 25, расположенными в средней части. Дополнительный радиальный палец 4 выполнен с цилиндрическими цапфами 23 на концах, со сферическим выступом 27 в средней части н боковыми параллельными друг другу поверхностями 28,Вкладьпп 5 выполнен и с боковыми поверхностями 29, ответными поверхностями 21, наружной сферической поверхностью ЗО, и отверстием 31, поверхность которого ответна поверхностям цапф 23.Защитный кожух 6 выполнен составным из части 32, закрепленной на хвостовике 9 сферической головки 1, и другой части 33. Обе части 32 и 33 кожуха 6 выполнены в виде Фланцев с внутренней сферической поверхностью 34, с отверстиями 35 и соединены друг с другом посредством крепежных элементов 36, Диаметры сферических поверхностей 8 и 16 (соответственно сферической головкии сферической чашки 2) выполнены одинаковыми.Расстояние между поверхностями 13 сферической головки 1 н расстояния между поверхностями 24 радиального пальца 3, а также расстояния между поверхностями 28 дополнительного пальца 4 выполнены одинаковыми, Расстояния между поверхостями .12 сферической головки 1 и расстояния между поверхностями цилиндрических выступов 26 пальца 3 выполнены одинаковыми. Расстояния между поверхностями окна 25 пальца 3 выполнены равными диаметру сферического выступа 27 пальца 4. Расстояние Ж между днищами 15 сферической головки 1 выполнено меньшим, чем минимальное расстояние И между противолежащими выступами 22 сферической чашки 2,Максимальная ширина К выступа 22 (т.е. максимальное расстояние между поверхностями 21 выступа 22) выполнена меньше, чем расстояние между поверхностями 14 продольных канавок 11 сферической головки 1.Сборку шарнйра . осуществляют следующим образом.Сферическую головку 1 устанавливают соосно со сферической чашкой 2 н развернув одну из них на угол 451465650 ния неравномерности передачи крутящего момента, пн снабжен дополнитель" ным радиальным пальцем, установленным внутри упомянутого с возможностью поворота в осевой плоскости, расположенной под прямым углом к плоскости поворота последнего, при этом сферивых поверхностей 29 с боковыми поверхностями 21 сферической чашки 2. ческая головка выполнена с двумя взаимно перпендикулярными прямоугольныУстанавливают в канавку 20 маслоупми пазами, ось одного иэ которых сов" лотнительное кольцо 7, после чего успадает с осью шарнира, сферическая таиавливают части 32 и 33 защитного 25. чашка выполнена с двумя парами мери- кожуха и скрепляют их крепежными эле-; диональных прорезей, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях,а каждая из боковых поверхностей проментами. Центрирование головки и чашки 1 рези выполнена в виде части поверхи 2 осуществляется взаимодействием 30 ности конуса, вершина которого рассферических поверхностей 8 и 16. Пе- положена в центре шарнира, радиаль 1редача крутящего момента между голов-. ные пальцы имеют цилиндрические цап" фы на концах, а каждый из вкладышей кой и чашкой 1 и 2 осуществляется звеньями 3-5, при этом последние уст выполнен с боковыми поверхностями,танавливаются в биссекторной плоскос-З 5 ответными по форме боковым поверхностям прорезей, и с отверстием, приэтом вкладьпп установлен в прорезях ти под действием моментов инерции.При работе шарнира палец 3 совершает чашки, пальцы в . в пазах сферическойголовки, а цапфы пальцев расположеныв отверстиях вкладышей.2. Шарнир по и. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью упрощеголовки 1, так и относительно пальца ния монтажно-демонтажных работ, сферическая головка выполнена с продоль 3,ными канавками, расстояние между днищами которых выполнено меньшим, чем .минимальное расстояние между выступаможностью независимых перемещений ми сферической чашки, расположенными пальцев 3 и 4, обеспечивает повышение между смежными прорезями, а наиболь"долговечности . за счет увеличения пло-О шее расстояние между .боковыми поверхностями выступа сферической чашки выполнено меньшим, чем расстояние между щадей взаимодействующих поверхностейи уменьшения величин перемещений, а также снижает неравномерность переда- боковыми поверхностями канавки сфери,чи крутящего момента. ческой головки. вокруг оси Х-Х вводят друг в друга, обеспечив введение выступов 22 в продольные канавки 11, После чего сфе-;, рическую головку 1 развррачивают от-. носительно сферической чашки 2 и .5 вводят в сопряжение поверхности 8 и 16.Через одну из пар прорезей 19 вводят в один из пазов 10 радиальный 1 р палец 3, обеспечив сопряжение цилиндрических выступов 26 с поверхностями 12, после чего через другую пару прорезей 19, другой паз 10 и в окно25 вводят дополнительный палец 4, 15 обеспечив при этом сопряжение поверхностей 28 пальца 4 с поверхностями13 сферической голонки 1, Затем нацапфы 23 пальцев 3 и 4 надевают вкладьппи 5, обеспечив сопряжение их боко возвратно-поворотные движения относительно сферической головки 1,.палец4 совершает возвратно-поворотные двиОжения как относительно сферической Передача крутящего момента посред ством составной крестовины, содержащей звенья 4 и 5 и выполненной с возФормула изобретения1, СФерический универсальный шарафнир, содержащий защитньп кожух и расположенные внутри сферическую чашку, установленную с возможностью взаимодействия со сферической головкой .посредством вкладышей, соединенных друг с другом радиальным пальцем, установленным с возможностью повррота в осевой плоскости шарнира, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности и сниже 1465 б 50иР иР. Д ректор Л.Пилипе изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 Составитель М.Коровинедактор Ю.Середа Техред Л.Сердюкова Заказ 929/38 Тираж 721ВНИИПИ Государственного комитета по иво113 С 35, Москва, В Р Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб., д. 4/5