Универсальный шарнир

(ГОСПАТЕНТ СССР)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Р 16 0 3/20, сечение обойма и и на дох, в аксообойма и выполнеарнир, в я; " 1 Чверсальный шарнирфиг. 4 - наружнаяиальными выступампродольных ребрафиг. 5 - наружнаянометрии, вариант- универсальныи ивариант выполйейи на фиг. 3 - уни Б-Б фиг. 1; нафланец, с рад полнительных нометрии; на фланец в аксо ния; на фиг, 6 аксонометрии альный шарнир со ого 1, промежуточно го 3 элементов, ш х друг с другом, а такж ненный с охватываю посредством фикси ланец 4 вала 5,ивер 1 ваем ающ ненны саед ит из 2 иохнирно неподм элеохват ватыв соеди вижно менто элеме их тов 1(56) Авторское свидетельство СССР Ь 1746081, кл. Р 16 О 3/20, 1991.54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР(57) Сущность изобретения. Универсальный шарнир содержит охватывающий, промежуточный и охватываемый элементы, а также флэнец вала; соединенный с охватывающим элементом посредством фиксирующих элементов, Образующие наружных поверхностей промежуточного элемента в экваториальном сечении выполнены в виде сторон правильного многоугольника. Внутренние поверхности охватывающего элемента выполнены в виде граней правильного многогранника, Цапфы промежуточного элемента Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к автомобилестроению, и может быть использовано для передачи крутящего момента при перекосе и смещении осей соединяемых валов, а также в других подобных механизмах,.,Цель изобретения- повышение долговечности путем снижения контактных на пряжений на поверхностях фиксирующих элементов, обеспечивающих стопорение фланца относительно охватывающего элемента в тангенциальном и осевом направлениях,На фиг. 1 изображен универсальный шарнир в продольном сечении; на фиг. 2 - универсальный шарнир, сечение А-Афиг. 1; 2расположены в продольных пазах охватывающего элемента. Образующие наружных . поверхностей промежуточного элемента установлейы в койтактес гранями охватывающего элемента, Тангенциальные фиксирующие элементы выполнены на образующей поверхности фланца в виде продольных граней правильного многогранника. Со стороны противоположных граней фланца выполнены продольные ребра, Поперечныесечения ребер и пазов совпадают.Грани и ребра фланца установлены в контакте с гранями и пазами охватывающего элемента. Осевые фиксирующие элементы выполнены или установлены со стороны наружных поверхностей ребер фланца. Осевые фиксирующие элементы выполйены в виде выступов. Осевые фиксирующие элементы выполнены в виде стопорных колец; расположенных в канавках. 8 з. и, ф-лы, 6 ил,1791639 мента 3 20 30 35 40 45 50 55 Наружная поггерхность промежуточного элемента 2 со, бржйт соосные друг другу и соосные с йротивоггаправленными цапфами 6 цилиндрическую 7 и конические 8 поверхности, образующие которых в экваториальном сечении (диаметральном сечении) выполнены в виде сторон правильного многоугольника.ВнутреФ 1 яя ггоЪерхность охватывающего элемента 3 выполнена в виде граней 9 правйльйого многогранника, нормальное сечение которого соответствует сечению промекуточного элемента 2. Со стороны противоположных граней 9 охватывающего элемента 3, вьгполнены продольные пазы 10 (фиг, 1-4). Цапфы 6 промежуточногоэлемента 2 расположены в продольных пазах 10 охватывающего элемента 3, а образугощие наружных цилиндрггческогг 7 и конических 8 поверхностей промежуточного элемента 2 установлены в контакте с гранями 9 охватывающего элемента 3.Со стороны образующей поверхности фланца 4 выполнены тангенциальные фиксиругбщие элементы в виде продольных граней 11 правильного многогранника, ответных граням 9 охватывающего элемента 3, а со стороны противоположных граней 11 выполнены продольные ребра 12, поперечное сечение каждого из которых соответствует поперечному сечению продольного паза 10 охватывающего элемента 3.Грани 11 и ребра 12 фланца 4 установлены в контакте с гранями 9 и пазами 10 охватывающего элемента 3, а осевые фиксирующие элементы размсщены со стороны наружных поверхностей ребер 12 фланца 4 и находятся вконтакте с торцем охватывающего элемента 3.Как видно из фиг. 4, осевые фиксирующие элементы выполнены в виде радиальных выступов 13; расположенных на концах продольных ребер 14 с аксиальными участками 15. Охватывающий элемент 3 выполнен с дополггительными продольными пазами 16. Наружные боковые поверхности каждого аксиального участка 15 установлены в контакте с соответствующими поверхностями дополнительного продольногб паза 16, Внутренняя поверхность 17 аксиального участка 15 дополнительного продольного ребра 14 выполнена плоской, параллельной продольной оси, и установлена в контакте с одной из поверхностей промежуточного элемента 2.В варианте выполнения универсального шарнира фиг. 5) осевые фиксирующие элементы выполнены в виде стопорных колец, расположенных в кольцевых канавках 19, 20, выполненных со стороны наружной поверхности ребер 12 фланца 4 и дополнительных продольных ребер 14, Кольца 18 установлены в контакте с соответствующими поверхностями охватывающего элемента 3.В варйанте выполнения уйиверсального шарнира (фиг. 6) охватывающий элемент 3 выполнен с кольцевой канавкой 21, расположенной со стороны наружной поверхно 10 сти, Стойорные кольца 18 установлены в кольцевые канавки 19 фланца 4 и в канавки 21 охватывающего элемента 3. Канавки 21 охватывающего элемента 3 выполнены со сквознымучастком 22, расположенным над продольным пазом 10 охватывающего элеВ варианте выполнения универсального шарнира-охватывающий элемент 3 выполнен с торцевыми пазамй, пересекающими кольцевую канавку 21 охватывающего элемента 3 (не показано), Поверхности пазов"установлены в контактес поверхностями ребер 12 фланца 4. Канавки 19 фланца 4 и канавки 21 охватывающего элемента 3 совмещены,В варианте выполнения универсального шарнира охватывающий элемент 3 выполнен с радиальным отверстием, ось которого расположена в плоскости симметрии канавки 21 (не показано). Фланец 4 выполнен с радиальным отверстием, ось которого расположена в плоскости симметрии канавки 19. В совмещенных отверстиях расположен штифт, торцы которого установлены в контакте со стопорным кольцом 18.В универсальном шарнире усилие крутящего момейта приложено по всей койтактной поверхности фланца и охватывающего элемента.Это снижает удельные давления и повышает надежность работы, Составная разъемная конструкция универсального .шарнира позволяет заменять вышедшие из строя элементы, Шарнир имеет простую конструкцию и малые габариты, Это позволяет расширить диапазон его применения..Универсальный шарнир может найти применение в полуосях ведущих. колес транспортных средств малого класса, в частности легковых автомобилях; Ф о р м у л а и з о б р е те ни я-1, Универсальный шарнир, содержащий шарнирно соединенные друг с другом охватываемый, промежуточный и охватывающий элементы, а также неподвижно соединенный с последним посредством фиксирующих элементов фланец вала, причем наружные поверхности промежуточного элемента включают соосные друг с другом и соосные с противонаправленнымй цапфами цилиндрическую и крнические поверхности, образующие которых в зкваториальйом сечении выполнены в виде сторон правильного многоугольника, внутренние поверхностй охватывающего элемента выполнены в виде граней правильного многоугольника, нормальное сечение которого ответно упомянутому сечению промежутбчйого элемента, со стороны противоположных граней охватывающего элемента выполнены йродольные пазы, при этом цапфы промежуточного элемента расположены в продольных пазах рхватйвающего элемента, а образующие наружных поверхностей промежуточного элемента установлены в контакте с гранями охватывающего элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности путем снижения контактных напряжений на поверхностях фиксирующих элементов, обеспечивающих стопорение фланца относительно охватывающего элемента в тангенциальном в осевом направлениях, тангенциальные фиксирующие элементы выполнены со стороны образующей повер. хности фланца в виде продольных граней правильного многогранника, ответных граням охватывающего элемента, а со стороны противоположных грайей выполнены продольные ребра, поперечное сечение каждого из которых ответно поперечному сечению продольного паза охваты вающего элемента, при этом грайии ребра фланца установлены в контакте с гранями и йазами охватывающего элемента, а осевые фиксирующие элемейтЯ йыйолйейы или установлены со стороны наружных поверхностей ребер фланца.2. Шарнир по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что осевые фиксирующие элементы вы-.полнены в виде радиальных выступов, установленных в контакте с торцами охватывающего элемента.3. Шарнир по и. 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что радиальные выступы выполнены на концах дополнительных продольных ребер фланца, выполненных с аксиальными участками, а охватывающий элемент выполнен сдополйительными продольными пазами,при этом наружйая и боковые поверхностикаждого аксиального участка установлены в5 контакте с соответствующими поверхностями дополнительногопаза,-а внутренняя поверхность аксиального участка выполненаплоской, параллельной оси, и установлена вконтакте с одной из пОверхностей промежу 10 точного элемента.4. Шарнир по и, 1, о тл и ч а ю щ и й с ятем, что осевые фиксирующие элементывыполнены в ниде стойорных"колец, расположейных в кольцевых канавках, выпол 15 ненных со сторойй наружных поверхностейребер фланца и установлейных в контакте ссоответСтвующими поверхностями охватывающего элемента.5. Шарнир по и. 4, о т л и ч а ю щ и й с я20 тем, что кольцевые канавки выполнены надополнйтельных продольных ребрах фланца, а расположенные в них стопорные кольца установлены в контакте с торцевымиповерхностями охватывающего элемента.25 6. Шарнир по и. 4, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что со стороны наружной поверхностиохватывающего элемента выполнена кольцевая канавка, а расположенное в нейстопорнбе кольцо установлено также и в30 канавке на фланце.7. Шарнир пои. 6,отл ич а ю щи йс ятем, что канавка на охватывающем элемен- ".те выполнена со сквозными уЦасткайи, рас- "положенными над продольйыми пазами.35 8, Шарнир по и. 6, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что охватывающий элемент выполнен сторцовыми пазами, пересекающими кольцевуюканавку, прйчем поверхности "иазовустановлены в контакте с поверхностями40 продольных ребер фланца, а их канавки совмещены,9. Шарнир по пп. 4 - 8, о т л и ч а ю щи й ся тем,что охватывающий элемент ифланец выполнейй с радиальными отвер 45 стиями, оси которых расположены в плоскости симметрий канавок, а в совмещеннйхотверстиях расположен штйфт, торцы которого установлены в контакте со стопорнымкольцом.501791639 орректор О.Кравцова Редак акаэ 143 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Составите Техред М О,Снегарьргентал