Шарнирное соединение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6875 я)5 Г 16 С 11/О САНИЕ ИЗОБРЕТ СУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(71) Специальный проектно-конструкторский институт Министерства тракторного и сельскохозяйственного машиностроения (72) Е. Д. Шатохин и М, Л. Башкатов (53) 621.828.2(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР М 1038644, кл, Е 16 6 11/06, 1982, (54) ШАРНИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к шарнирным соединениям, применяемым для соединения звеньев подвижных воздуховодов и местных отсосов. Цель изобретения - повышение удобства в эксплуатации, надежности и увеличения допустимого .угла перекоса осей. Шарнирное соединение содержит втулку, состоящую из двух полувтулок 1 и 2, соединяемую их регулируемую пружину 3 и соединяемые звенья - пальцы 5 и 6. Один из пальцев снабжен шаровой головкой 4, установленной в шаровом гнезде втулки, и за- . фиксирован с помощью шаровых замков. Другой палец установлен во втулке и зафиксирован от осевого смещения прижим- но-фиксирующим узлом, а от проворота - фиксирующим шариковым замком, Э з., и. ф-лы,4 ил,(не показано) 35 40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к шарнирным соединениям, и может применяться во всех областях народного хозяйства в различного рода шарнирных соединениях, и в частности, в вентиляции, для соединения звеньев подвижных воздуховодов и местных отсосов,Целью изобретения является повыше, ние удобства в эксплуатации, надежности иувеличение допустимого угла перекоса осей , соединяемых деталей или узлов.1На фиг, 1 представлено шарнирное соединениее, общий вид; на фиг, 2 - то же, , план; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2, на фиг. 4 - разрез Б - Б на фиг. 3.Шарнирное соединение содержит разьемную втулку, состоящую из двух полувтулок 1 и 2, связанных между собой, расположенной в их средней части, регулируемой известным способом пружиной 3 растяжения. С одного конца втулки, на внутренней поверхности каждой из полувтулок 1 и 2, выполнены полусферические поверх, ности, образующие сферическое гнездо, в котором размещена сферическая головка 4 , пальца 5, С другого конца втулки внутренние поверхности каждой из полувтулок 1 и 2 выполнены коническими и охватывают палец 6.Фиксация полувтулок 1 и 2 в осевом и радиальном направлении относительно пальцев 5 и 6 осуществляется соответствующими узлами, Так, центровка и фиксация сферической головки 4 пальца 5 осуществляется двумя узлами фиксации, расположенными симметрично относительноцентра сферы,Узлы фиксации содержат шарики 7,.установленные с возможностью проворота в усеченных конусах, равных по диаметру четырем отверстиям 8 и 9, выполненных в Ф полувтулках 1 и 2. При этом, отверстия расположены попарно соосными на равном расстоянии между собой и от ценра полусферы полувтулок 1 и 2, В отверстиях 8, расположенных в торцах полувтулок 1 и 2, диаметр меньшего конуса выполнен в 1,051,15 раза больше диаметра меньшего основания конуса отверстий 9. На поверхности сферической головки 4 пальца 5 выполнены отверстия 10 с конической фаской, симметричные отверстиям 8 и 9, выполненным в полувтулках 1 и 2. Диаметр отверстий 10 выполнен в 1,05-1,1 раза больше диаметра меньшего основания конуса отверстий 8.От проворота и разворота в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа (фиг. 1), а также осевого перемещения по оси пальца 6 полувтулки 1 и 2 фиксируются установленным в их пазах 11 концевым упором 12, Концевой упор 12 закреплен в торце пальца 6 с возможностью проворота вокруг его оси и полувтулки 1 и 2 охватывают его. Кроме того, полувтулки 1 и 2 фиксируются прижимно-фиксирующим узлом, содержащим надетую на палец 6 втулку 13 с пружиной 14 и дисковым прижимом 15, установленным с возможностью проворота. Прижим 15 выполнен с двумя радиальными10 пазами, в которых установлены ограничители 16, закрепленные в полувтулках 1 и 2 Пружина 14 закреплена на пальце 6 гайкой 17.Кроме фиксации прижимно-фиксирующим узлом, дополнительно осуществлена фиксация полувтулок 1 и 2 относительно пальца 6 двумя узлами фиксации, установленными на одной оси с возможностью углового разворота полувтулок 1 и 2 в плоскости чертежа (фиг. 3). Узлы фиксации содержат подпружиненные пружиной 18 шарики 19, установленные в усеченных конусах равных по диаметру отверстий; выполненных в каждой из полувтулок 1 и 2.25 Шарики 19 устанавливаются между роликами, установленными с возможностью проворота, в пазах, которые выполнены на конце пальца 6.При передаче повышенных крутящих моментов полувтулка 1 дополнительно снабжается двумя сьемными боковыми щеками, охватывающими полувтулку 2 с возможностью радиального перемещения Устройство работает следующим образом.В зафиксированном от возможных пространственных перемещении шарнирном соединении выступающая поверхность шариков 7 находится в отверстиях 10 сферической головки 4 пальца 5, а выступающая поверхность шариков 19 находится в эацеплении между роликами 20. При необходимости поворота пальца 5 до 360 относительно пальца 6 и полувтулок 1 и 2 или при развороте пальца 5 в плоскости чертежа по фиг, 3 на 90 О, и в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа по фиг, 3, на 270 и других пространственных перемещениях между этими плоскостями шарики 7 выходят из отверстий 10 в сферическом гнезде 4 пальца 5. При этом преодолевается усилие пружин 3 и 14. Полувтулки 1 и 2 опираются шариками 19 на поверхность пальца 6 и ролики 20 раздвигаются под углом относительно центра шариков 19.Для сохранения постоянства оси устройства в момент выхода шариков 7 из отверстий 10 и обеспечения их сопряжения споверхностью сферического гнезда пальца 5,шарики 7 установленные в отверстиях 8, выступают больше, на величину, необходимую для их контакта с поверхнстью сферической головки 4.После поворота пальца 5 в заданное положение шарики 7 заходят в новые отверстия 10, а полувтулки 1 и 2 сжимаются пружинами 3 и 14 узла фиксации взаимного положения пальца 5 и полувтулок 1 и 2,При повороте пальца 5, находящегося на одной оси с пальцем 6, из плоскости чертежа по фиг. 3, в плоскость ей перпендикулярную, а затем в плоскость чертежа по фиг. 3, но перпендикулярно пальцу 6, вначале проводятся описанные действия. Затем, при воздействии пальца 5 на полувтулку 1 и 2, происходит разворот обеих полувтулок 1 и 2, связанных концевым упором 12, прижимом 15, ограничителем 16 и узлами фиксации, При этом преодолевается усилие пружины 14 прижимно-фиксирующего узла и пружины 18 узлов фиксации, Шарики 19 выходят из зацепления с роликами 20.При достижении необходимого положения шарики 19 занимают новое положение в зацеплении с роликами 20, Пружина 14 прижимает полувтулки 1 и 2 к концевому упору 12.Аналогично описанному выполняются различные операции по развороту сферической головки 4 пальца 5 в пространстве,Возможность разворота пальца 5 на 360 вокруг пальца 6, и одновременно в пространстве на 270 с центровкой и фиксацией значительно расширяет область его применения и повышает удобства в эксплуатации,Шарнирное соединение может найти широкое применение во всех отраслях народного хозяйства, и для передачи крутящего момента с значительным углом перекоса осей в пространстве, и в частности, в вентиляции в соединениях звеньев подвижных воэдуховодов и местных отсосов.Формула изобретения 1. Шарнирное соединение, содержащее втулку со сферическим гнездом на конце, на боковой поверхности которой выполнено отверстие с выходом в гнездо, палец со сферической головкой на конце, нл которой выполнены глухие радиальные отверстия, размещенной в сферическом гнезде втулки, и узел фиксации взаимного положения пальца и втулки, включающий пару фиксаторов, установленнцх в совмещенные отверстия сферического конца пальца и втулки, общая ось которых пересекаетцентр сферической головки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения удобства в эксплуатации, надежности и увеличения допустимого угла перекоса соединения, оно снабжено дополнительным пальцем, конец которого размещен ао втулке со стороны, противоположной сферическому гнезду, и выполнен с упором е ниде диска, прижимно-фиксирующим узлом осевого положения дополнительногс пальца и 5 10 втулки, узлом фиксации дополнительного пальца от проворота ао втулке и регулируемой пружиной, причем втулка выполнена с двумя дополнительными отверстиями и а виде двух установленных с возможностью радиального и углового перемещения одна относительно другой полуатулок, в средней части которых установлены концы пружины, а внутренние поверхности лолувтулок со стороны дополнительного пальца выполнены коническими с большим диаметром на торце и с пазом со стороны меньшего диаметра, охватывающим упор с возможностью проворота последнего вс втулке, узел саторов, размещенных в дополнительных отверстиях втулки, причем фиксаторы расположены в плоскости симметрии сое 30 35 динения перпендикулярно плоскости раэьема полувтулок попарно соасными.2, Соединение по и, 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что прижимно-фиксирующий узел содержит подпружиненную втулку, размещенную на дополнительном пальце, дисковый прижим с радиальными пазами,установленный на втулке, и ограничители, установленные в пазах дискового прижима и закрепленные в полуатулках,3. Соединение по пп. 1 и 2, отл ича ющ е е с я тем, что на конце дополнительного 40 пальца выполнены равномерно расположенные по окружности пазы, ао втулка - равномерно расположенные отверстия, а узел фиксации дополнительного пальца от проворота выполнен а виде роликов и подпружиненных шариков, установленных с воэможностью проворота в пазы и отверстия соответственно, причем каждый 50 шарик размещен между двумя соседними роликами.4. Соединение по пп. 1 - 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что фиксаторы выполнены а виде шариков, установлены а отверстия втулки с возможностью проворота, а отверстия втулки выполнены в виде усеченных конусов меньшим диаметром в сторонугнезда. 25 фиксации взаимного положения пальца и втулки снабжен аналогичной парой фик 1 бб 87591668759 Составитель А,РодионовРедактор А.Шандор Техред М,Моргентал Корректор С.Шевку оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 акаэ 2644 Тираж 408Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 П