Универсальный шарнир равных угловых скоростей

СОВЕТСКИ юЯОаи 0 СНИ ШР 1603/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТУ К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(54)(57) 1. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР РАВНЫХ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ, содержа. щий наружную и внутреннюю головки, шарики, размещенные в дорожках качения, образованных желобами, выполненными на обращенных одна к другойповерхностях головок, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения самоустановки шариков в бис".секторной плоскости и реверсивнойпередачи вращения, диаметральныеплоскости желобов выполнены совпа"дающими с биссекторной плоскостьюугла, образованного двумя плоскостями, одна из которых - плоскость симметрии, проходящая через его геометрический центр и центр шарика,а другая - через центр шарика перпендикулярно первой плоскости, осидорожек качения расположены в плоскости симметрии шарика, внутренняяи наружная головки установлены сзазором одна относительно другой.1094582 2. Шарнир по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что продольные оси желобов, образующих дорожку качения, пересекаются в биссекторной перемещаемой плоскости шарнира, образуя равные углы с продольной осью головки, в которой выполнен желоб.3, Шарнир по п, 1, отличающ и й с я тем, что продольные оси желобов, образующих дорожку качения, расположены параллельно продоль 1Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в силовых приводах при реверсивной .передаче крутящего момента, при этом ведущий и ведомый валы совершают друг относительно друга осевое и угловое смещение.Известен шарнир равных угловых скоростей, содержащий наружную и внутреннюю головки, шарики, раэме- О щенные в дорожках качения, образованных желобками, выполненные на обращенных друг к другу поверхностях головок, и устройство для принудительного перемещения шариков при 15 изменении угла между валами в биссекторную плоскость. Устройство представляет собой рычаг, соединяющий наружную и внутреннюю головки, и шарнирно соединенный с ним сепартор, 20 в отверстиях которого размещены шарики 13.Недостатком этого шарнира является его конструктивная сложность, свя. занная с наличием устройства для ,25 перемещения шариков.Известен универсальный шарнир равных угловых скоростей, содержащий наружную и внутреннюю головки, шарики, размещенные в дорожках качения, ЗО образованных желобами, выполненными . на обращенных друг к другу поверхностях головок 1 23Недостатком известного шарнира также является его конструктивная сложность,Для обеспечения самоустановки шариков в биссекторной плоскости пересекающихся ведущего и ведомого ной оси головки, в которой выполнен желоб,4. Шарнир по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он дополнительно снабжен внутренней и наружной головками, промежуточным валом,соединяющим внутренние головки, иустройством для поддержания промежуточного вала в уравновешенномсостоянии,2валов и одновременного обеспеченияпередачи реверсивного вращения необходимо введение по крайней мередвух пар шариков, каждая из которыхпередает вращение во взаимно противоположных направлениях,Целью изобретения является упрощение конструкции путем обеспечениясамоустановки шариков в биссекторной плоскости пересекающихся валовс одновременным обеспечением реверсивной передачи вращения,Эта цель достигается эа счет того,что в универсальном шарнире равныхугловых скоростей, содержащем наружную и внутреннюю головки, шарики,размещенные в дорожках качения, образованных желобами, выполненными наобращенных друг к другу поверхностях головок, диаметральные плоскости желобов выполнены совпадающимис биссекторной плоскостью угла, образованного двумя плоскостями, однаиз которых - плоскость симметрии,проходящая через его геометрическийцентр и центр шарика, а другая -через центр шарика перпендикулярнопервой плоскости, оси дорожек качения расположены в плоскости симмет"рии шарика,.внутренняя и наружнаяголовки установлены с зазором однаотносительно другой. Продольные оси желобов, образующих дорожку качения, расположены пересекающимися в биссекторной перемещаемой плоскости шарнира, образуя равные углы с продольной осьюФ головки, в которой выполнен желоб.,1094582 3Вариантом исполнения предлагаемого шарнира является выполнениепродольных осей желобов параллельнопродольной оси головки, в которойвыполнен желоб.Другим вариантом исполнения шарнира является его выполнение в виде передачи за счет дополнительногоснабжения его внутренней и наружнойголовками, промежуточным валом, соединяющим внутренние головки, и устройством для поддержания промежуточного вала в уравновешенном состоянииеНа фиг. 1 представлен шарнир,снабженный двумя шариками для передачи вращения между головками; нафиг. 2 - наружная головка шарнира;на фиг. 3 - внутренняя головка шарнира; на фиг. 4 - четырехдорожечныйшарнир в сборе; на фиг, 5 - трехдорожечный шарнир в сборе; нафиг. 6 - внутренняя головка трехдорожечного шарнира; на фиг7 - шарнир с шестью дорожками, разрез, нафиг. 8 - шарнир с желобками, параллельными оси вращения головки; нафиг. 9 - спаренные шарнир и устрой-.ство для поддержания промежуточного вала в нейтральном положении,общий вид,Шарнир равных угловых скоростейсодержит наружную 1 и внутреннюю2 головки, шарики 3, размещенныев дорожках качения, образованныхжелобами 4, пересекающимися с диаметральной плоскостью 5. Последняя является биссекторной плоскостью угла между двумя плоскостями, одна из которых 6 является плоскостью симметрии головки, проходя 40щей через центр шарика 3. Втораяплоскость, перпендикулярная плоскости 6, также проходит через центршарика. При вращении шарнира шарикиперемещаются по желобам в направле-.45нии оси 7 наружной 1 головки и оси8, внутренней 2 головки. Желоба 4наклонены на одинаковый угол по отношению к осям вращения головок.Вариантами выполнения шарнира яв 50ляются его четырехдорожечное (фиг.4),,трехдорожечное (фиг. 5 и 6) и шес"тидорожечное (фиг. 7) исполнения. Вариантом выполнения является также шарнир, у которого оси желобов 4 параллельны оси вращения соответствующей головки (фиг. 8).О 4Вариантом исполнения является также шарнир, дополнительно снабженныйнаружной и внутренней головками, промежуточным валом и устройством дляподдержания вала в уравновешенномсостоянии (фиг. 9). Устройство дляподдержания вала представляет собойпружины 9, присоединенные одним своим концом. к наружным головкам 10,а другим - к промежуточному валу 11.Для защиты от загрязнения устанавливают кожухи 12.Работа шарнира осуществляетсяследующим образом.Вращающий момент передается между головками 1 и 2 при помощи шариков 3, размещенных в канавках.Благодаря наклонному относитсльно плоскости 6 размещению диаметральной плоскости 5 каждый шарик 3 может передавать вращение в прямоми обратном направлении.Одинаковый наклон желобов 4 кпродольным осям головок 1 и 2, наповерхности которых они расположены,обеспечивает постоянство скоростивращения при угловом положении ведомого и ведущего валов. Единственно возможным местом расположенияшариков 3 при угловом положенииосей головок и соответственно осейведущего и ведомого валов являетсязона перекрытия каждой пары желобов.При этом желобы внешней 1 и внутрен"ней головки 2 образуют в зоне пере-крытия гнездо, в котором размещает"ся шарик. При изменении углового по"ложения валов все гнезда, образованные зонами перекрытия каждой парыжелобов 4, и, соответственно, каждый шарик 3, размещенный в зтомгнезде, оказываются расположеннымив биссекторной плоскости осей пересекающихся валов. Этим обеспечивается постоянство скоростей вращения впределах каждого оборота шарнира.Сказанное в равной мере относится кшарнирам с любым количеством шариков, Обусловленное конструкцией шарнира самопроизвольное перемещениешариков в биссекторную плоскостьисключает наличие дополнительныхмеханизмов для принудительного перемещения шариков.Использование шарниров с более,чем двумя дорожками, позволяет существенно уменьшить давление на шарики при любом направлении вращения109458 При работе шарниров, у которыхоси желобов параллельны осям головок, как и в предыдущих случаях,имеет местосамопроизвольное перемещение шариков в биссекторную плоскость между пересекающимися валами(фиг. 8),Использование таких шарниров возможно в передачах, где не изменяется угловое положение между валами. 1 О) Важным преимуществом всех описанных шарниров является допущение поступательного движения головок 1 и 2одна относительно другой, Это снижает нагрузку на шарики 3, увеличивая надежность передачи.Сборка шарниров осуществляетсяпоследовательным введением шариков 2 63 в желобы 4 так, чтобы зона перекрытия очередной пары желобков, кудавводится шарик, оказалась снаружишарнира. Для этого наружная и внутренняя головки наклоняются друготносительно друга на угол, больший,чем предполагается в условиях эксп"луатации. Применение спаренных шарниров (фиг. 9) целесообразно в приводах транспортных средств. При этом возможно использование одного из шарниров в нескользящем варианте, а второго - в скользящем. Наличие возврат ных пружин и кожухов позволяет избежать выхода внутренних и внешних головок из эоны зацепления.1094582 фиг Составитель А. Тарновский Техред В.Далекорей Ко Редактор Н. Егоро РектоР О. Билак дписное 6 Тираж 913 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/