Упругий шарнир

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 4 САНИЕ ИЗОБРЕТ ЯЯОТИЛ АТЕН еиган(57) Ипортнымругим ляется демпфи шарниррическл в кото ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) Иохен Балкен, Вольфгани Бернхард Бир (ПЕ)(56) Заявка ФРГ Я 2805831,кл, Р 16 В 3/68, 1979РУГИЙ ШАРНИРобретение относится к транс- средствам, в частности к упарнирам. Целью изобретения явобеспечение компенсирующей и ующей способностей. Упругий содержит две ступицы и цилиндй корпус с тремя отверстиями, ых установлены резинометаллические упругие фигурные вкладыши 5.Каждый вкладыш выполнен с двумя выступами, образующими в каждом отверстии перемычки, между которыми ради -ально расположены две полости (П) 10и 11, заполненные рабочей средой исоединенные каналами (К). К 12, соединяющие между собой одну из П 1 Окаждого отверстия, выполнены в видесистемы К, звездообразно сходящихсяв точке, а К, соединяющие другиеП 11, выполнены в виде системы К,звездообразно сходящихся в другойточке, и смещены аксиально относительно первых К, Упругий шарнир снабжен средствами сопротивления потокурабочей среды в виде сужений поперечных сечений К или в виде поворотныхвтулок, К обеих систем расположенырадиально и закрыты с наружной стороны винтами 14 или заглушками, Рачая среда, в качестве которои приняется гликоль или силиконовое мас344254 ло, может перераспределяться внутри одной системы, Посредством поворотной втулки со сходящимися к центру К, соответствующими К корпуса, можно регулировать дросселирование рабочей Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к упругимшарнирам,Цель изобретения - обеспечениекомпенсирующей и демпфирующей способностей,На фиг, представлены вариантыхарактеристик шарнира; на фиг, 2 -график зависимости давления в полости шарнира от передаваемого крутящего момента; на фиг, 3 - характеристика демпфирования шарнира в зависимости от частоты возбуждения; на фиг.4изображен шарнир с отсоединенными15ступицами, общий вид; на фиг. 5 - шар.нир в разобранном виде; на Фиг; 6корпус шарнира, осевое сечение; нафиг, 7 - сечение А-А на фиг.6; нафиг, 8 - то же, второй вариант исполнения; на фиг. 9 - поворотная втулка,20осевой разрез; на фиг. 10 - вариантустановки двух разделенных поворотныхвтулок, осевой разрез; на фиг. 11корпус шарнира, поперечное сечение,третий вариант исполнения; на фиг,12-16 - варианты исполнения средствсопротивления потоку рабочей среды.Упругий шарнир содержит ступицу 1со стороны привода, ступицу 2 и цилиндрический корпус 3 по меньшей ме 30ре с тремя равномерно расположенными по окружности отверстиями 4, в которых установлены резинометаллическиефигурные вкладыши 5.Ступица 1 посредством винтов 6соединена с корпусом 3 шарнира, аступица 2 посредством болтов 7 и гаек 8 соединена с запрессованными резинометаллическими Фигурными вкладышами 5. Каждый фигурный вкладыш 5 вы-полнен с двумя выступами 9 на боковойповерхности, образующими в каждом отверстии перемычки, между которыми радиально расположены две полости Ои 11, заполненные рабочей средой и 4 среды, Крутящий момент передается от одной ступицы к другой через резинометаллические упругие фигурные вкладыши корпуса шарнира. 12 з.п, ф-лы, 16 ил. соединенные каналами 12 и 3. Каналы 12, соединяющие между собой одну из полостей 10 каждого отверстия 4, выполнены в виде системы каналов,звездообразно сходящихся в точке, а каналы 13, соединяющие другие полости 1 отверстий 4, выполнены в виде системы каналов, звездообразно сходящихся в другой точке, и смещены аксиально относительно первых каналов.Шарнир снабжен средствами обеспечения сопротивления потоку рабочей среды, которые по меньшей мере частично расположены в каналах, Все каналы 12 и 13 обеих систем расположены радиально и закрыты с наружной стороны посредством винтов 14 или заглушек 15,Средства сопротивления потоку могут быть расположены в местах соединения каналов и выполнены в виде сужений 16 поперечных сечений каналов (фиг,12-16) или в виде поворотных втулок 17 со сходящимися к центру . каналами 18, соответствующими каналам корпуса. Втулки 17 установлены в выполненных в корпусе 3 цилиндрических отверстиях 19, а точки соединения каналов 18 расположены на осях цилиндрических отверстий 19 или на оси корпуса 3. Между двумя вкладышами 5 корпуса3 может быть расположен один канал11 или 12 каждой из систем каналов,а также может быть расположен одинканал 12 одной из систем, а междуоднимиз этих вкладышей и смежным сним вкладышем - один канал 13 другойсистемы,В каждой полости 10 и 11 установлен резиновый или жесткий упор 20,Корпус 3 шарнира выполнен из пластмассы с волокнистым наполнителем илииз полиэфирной смолы, армированной35 3 134425Стекловолокном, лентой из стекловолокна или тканевыми прокладками.На наружной поверхности корпусананесено по меньшей мере частичное5клеевое покрытие предпочтительно изсмолы или полиэфирной смолы.На одном диаметре расположениявкладышей 5 в корпусе 3 выполнены отверстия 21, которые служат для монтажа ступицы 1 на корпусе 3 посредством болтов 6.В качестве рабочей среды, заполняющей системы каналов 12 и 13, можно использовать гликоль или силиконовое масло. Рабочая среда может перераспределяться внутри одной системы, но не между системами каналов,Варьированием диаметров каналов 12и 13 можно добиться определенного заранее заданного дросселирования пульсаций рабочей среды, т,е, определенного уровня демпфирования..Образованные выступами 9 вкладышей 5 перегородки могут деформироваться под давлением рабочей среды,при этом одна из полостей одного отверстия 4, например полость 10, больше другой полости 11 того же отверстия 4. Упоры 20 ограничивают деформацию перемычек, Посредством поворотной втулки 17 можно также регулировать дросселирование рабочей средыи соответственно демпфирующие возможности конструкции.Каналы 12, 13 и 18 уплотнены одинотносительно другого и снаружи посредством уплотненных колец 22, поэтому не нарушается разделение системканалов поворотной втулкой и предотвращаются утечки. Поворотная втулкаимеет шестигранную головку 23, с помощью которой можно регулировать ееположение, Могут быть установленыдве дополнительно поворотные втулки 24.Крутящий момент передается от ступицы 1 через винты 6 и резинометаллические вкладыши 5 на корпус 3, затемчерез болты 7 на ступицу 2.50Демпфирование может регулироватьсяв обоих направлениях передачи крутящего момента,Зависимости (фиг.1) характеризуютшарнир, полости и каналы которогополностью заполнены жидкостью поддавлением 1 бар, Если системы содержат малые примеси воздуха, характеристика будет мягче, т,е, она смеща 4ется в область под линию Ь в направлении характеристики а шарнира безжидкостного наполнения, Если же жидкость сжимается под давлением, шарнир будет жестче, т.е, характеристика с возрастанием давления жидкостисмещается от линии Ь к линии с.На фиг.2 изображен график зависи -мости давления жидкости в нагруженной системе от передаваемого шарниром крутящего момента, Величине крутящего момента 400 Нм соответствуетдавление в полости примерно 20 бар,На фиг. 3 показана зависимостьдействующего в шарнире демпфирования,выраженного как угол сдвига фаз, отчастоты возбуждения. С возрастанием.частоты демпфирование возрастаетсверхпропорционально. Этот рост базируется в основном на возрастающейдоле демпфирования за счет жидкости,поскольку доля резины в охваченномдиапазоне частот изменяется лишь незначительно. На графике нанесены двеполученные опытным путем гистерезисные петли при частоте менее 10 и70 Гц. При малой частоте демпфирование определяется исключительно резиной, Жидкость полностью исключена ина демпфирование не влияет. Наоборот,при частоте 70 Гц петля гистерезисазначительно расширяется, Приростдемпфирования осуществляется благодаря действию жидкостного демпфирования,Формула изобретения 1. Упругий шарнир, содержащий цилиндрический корпус по меньшей мере с тремя равномерно расположенными по окружности отверстиями, в которых установлены резинометаллические фигурные вкладыши с двумя выступами на боковой поверхности каждого из них,образующие в каждом отверстии перемычки, между которыми радиально располо-, жены две полости, заполненные рабочей средой и соединенные каналами, и две связанные с корпусом ступицы, по меньшей мере одна из которых связана с корпусом через вкладыши, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения компенсирующей и демпфирующей способностей, он снабжен средствами обеспечения сопротивления потоку рабочей среды, каналы, соединяющие между собой одну из по 344254лостей каждого отверстия, выполненыв виде системы каналов, звездообразно сходящихся в точке, а каналы,соединяющие другие полости отверстий,выполнены в виде системы каналов,звездообразно сходящихся в другойточке, и смещены аксиально относительно первых каналов, а средствасопротивления потоку рабочей средыпо меньшей мере частично расположеныв каналах.2. Шарнир по и, 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что средства обеспечения сопротивления потокурасположены в местах соединения каналов,3. Шарнир по п. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что средстваобеспечения сопротивления потоку рабочей среды выполнены в виде суженийпоперечных сечений каналов,4, Шарнир по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что средства обеспечения сопротивления потоку рабочейсреды выполнены в виде поворотныхвтулок со сходящимися к центру каналами, соответствующими каналам корпуса, установленным в выполненных вкорпусе цилиндрических отверстиях,5. Шарнир по п. 4, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что отверстия подвтулки расположены с торцов корпуса, а точки соединения каналов расположены на осях цилиндрических отверстий.6. Шарнир по пп. 1-5, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что точки соединения каналов обеих систем расположены на оси корпуса.7, Шарнир по пп. 1-6, о т л ич а ю ш и й с я тем, что каналы обе их систем расположены радиально и закрыты с наружной стороны посредством винтов или заглушек.8. Шарнир по пп, 1-7, о т л и - О ч а ю щ и й с я тем, что между двумя вкладышами корпуса расположен один канал каждой иэ систем каналов,9. Шарнир по пп. 1-7, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что между двумя 5 вкладышами расположен один канал одной из систем, а между одним из этих вкладышей и смежным с ним вкладышем расположен один канал другой системы.1 О. Шарнир по пп. 1-9, о т л и - 20 ч а ю щ и й с я тем, что в каждой полости установлен резиновый или жесткий упор.11. Шарнир по пп1-10, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что корпус шар нира выполнен иэ пластмассы с волокнистым наполнителем,12, Шарнир по пп, 1-10, о т л и - чающий с я тем, что корпус шарнира выполнен иэ полиэфирной смо- ЭО лы, армированной стекловолокном,лентой из стекловолокна или тканевыми прокладками13. Шарнир по пп. 1-12, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что на наружЭ 5 ной поверхности корпуса нанесено по меньшей мере частичное клеевое покрытие предпочтительно из смолы илиф о смолы