Универсальный шарнир равных угловых скоростей

 

1. УНИВЕРСАЛЬНЬЙ ШАРНИР РАВНЫХ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ, содержаврй наружную и внутреннюю головки, шарики, размещенные в дорожках качения , образованных желобами, вьшолненными на обращенных одна к другой поверхностях головок, о т л и ч щ и и с я тем, что, с целью обеспечения самоустановки шариков в биссекторной плоскости и реверсивной передачи вращения, диаметральные плоскости желобов выполнены совпадающими с биссекторной плоскостью угла, образованного двумя плоскостями , одна из которых - плоскость симметрии , проходящая через его геометрический центр и центр шарика, а другая - через центр шарика перпендикулярно первой плоскости, оси дорожек качения расположены в плоскости симметрии шарика, внутренняя и наружная головки установлены с зазором одна относительно другой.

СОКИ СОВЕТСКИХ

О В

РЕСПУБЛИК з(д) F 16 D 3/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY (2 1) 2734259/25-27 (22) 11.03.79 (31) 7812668 (32) 28.04.78 (33) Франция (46) 23.05.84, Бюл. Н 19 (75) Гастон Дево (Франция) (53) 621.825.6(088.8) (56) 1; Кожевников С.Н., Перфильев И.Д. Карданные передачи. Киев, "Техника", 1978, с. 70-73, рис. 45.

2. Патент Великобритании

9 .1282909, кл, F 16 D 3/22, 1972. (54)(57) 1. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР

РАВНЫХ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ, содержа, щий наружную и внутреннюю головки, шарики, размещенные в дорожках качения, образованных желобами, выпол„SU.„094582 A ненными на обращенных одна к другой поверхностях головок, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью обеспечения самоустановки шариков в бис". секторной плоскости и реверсивной передачи вращения, диаметральные плоскости желобов выполнены совпа" дающими с биссекторной плоскостью угла, образованного двумя плоскостями, одна из которых — плоскость симметрии, проходящая через его геометрический центр и центр шарика, а другая - через центр шарика перпендикулярно первой плоскости, оси дорожек качения расположены в плоскости симметрии шарика, внутренняя и наружная головки установлены с зазором одна относительно другой.

1094582

2. Шарнир по п. 1, о тли ч аю шийся 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, отличаюшийся тем, что продольные оси желобов, образующих дорожку качения, расположены параллельно продоль4

Изобретение 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- )0 щенные в дорожках качения, образо | ванных 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, связанная с наличием устройства для,25 перемещения шариков.

Известен универсальный шарнир равных угловых скоростей, содержащий наружную и внутреннюю головки, шарики, размещенные в дорожках качения, образованных желобами, выполненными на обращенных друг к другу поверхностях головок Г 2).

Недостатком 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 шийся тем, что он дополнительно снабжен внутренней и наружной головками, промежуточным валом, соединяющим внутренние головки, и устройством для поддержания промежуточного вала в уравновешенном состоянии, 2 валов и одновременного обеспечения передачи реверсивного вращения необходимо введение по крайней мере двух пар шариков, каждая из которых передает вращение во взаимно противоположных направлениях.

Целью изобретения является упрощение конструкции путем обеспечения самоустановки шариков в биссекторной плоскости пересекающихся валов с одновременным обеспечением реверсивной передачи вращения.

Эта цель достигается эа счет того, что в универсальном шарнире равных угловых скоростей, содержащем наружную и внутреннюю головки, шарики, размещенные в дорожках качения, образованных желобами, выполненными на обращенных друг к другу поверхностях головок, диаметральные плоскости желобов выполнены совпадающими с биссекторной плоскостью угла, образованного двумя плоскостями, одна из которых — плоскость симметрии, проходящая через его геометрический центр и центр шарика, а другая— через центр шарика перпендикулярно первой плоскости, оси дорожек качения расположены в плоскости симмет" рии шарика, внутренняя и наружная головки установлены с зазором одна относительно другой.

Продольные оси желобов, образующих дорожку качения, расположены пересекающимися в биссекторной перемещаемой плоскости шарнира, образуя равные углы с продольной осью

Ф головки, в которой выполнен желоб., 1094582

Вариантом исполнения предлагаемого шарнира является выполнение продольных осей желобов параллельно продольной оси головки, в которой выполнен желоб.

Другим вариантом исполнения шарнира является его выполнение в виде передачи за счет дополнительного снабжения его внутренней и наружной головками, промежуточным валом, соединяющим внутренние головки, и устройством для поддержания промежуточного вала в уравновешенном состоянии °

На фиг. 1 представлен шарнир, снабженный двумя шариками для передачи вращения между головками; на фиг. 2 — наружная головка шарнира; на фиг. 3 — внутренняя головка шарнира; на фиг. 4 — четырехдорожечный шарнир в сборе; на фиг. 5 — трехдорожечный шарнир в сборе; на фиг. 6 — внутренняя головка трехдорожечного шарнира; на фиг ° 7 — шарнир с шестью дорожками, разрез, на фиг. 8 — шарнир с желобками, параллельными оси вращения головки; на фиг. 9 — спаренные шарнир и устрой-. ство для поддержания промежуточного вала в нейтральном положении, общий вид.

Шарнир равных угловых скоростей содержит наружную 1 и внутреннюю

2 головки, шарики 3, размещенные в дорожках качения, образованных желобами 4, пересекающимися с диаметральной плоскостью 5. Последняя является биссекторной плоскостью угла между двумя плоскостя-. ми, одна из которых 6 является плоскостью симметрии головки, проходя40 щей через центр шарика 3. Вторая плоскость, перпендикулярная плоскости 6, также проходит через центр шарика. При вращении шарнира шарики перемещаются по желобам в направле-.

45 нии оси 7 наружной 1 головки и оси

8, внутренней 2 головки. Желоба 4 наклонены на одинаковый угол по отношению к осям вращения головок.

Вариантами выполнения шарнира яв50 ляются его четырехдорожечное (фиг.4),,трехдорожечное (фиг. 5 и 6) и шес" тидорожечное (фиг. 7) исполнения.

Вариантом выполнения является так-55 же шарнир, у которого оси желобов 4 параллельны оси вращения соответствующей головки (фиг. 8). о

Вариантом исполнения является также шарнир, дополнительно снабженный наружной и внутренней головками, промежуточным валом и устройством для поддержания вала в уравновешенном состоянии (фиг. 9). Устройство для поддержания вала представляет собой пружины 9, присоединенные одним своим концом. к наружным головкам 10, а другим — к промежуточному валу 11.

Для защиты от загрязнения устанавливают кожухи 12.

Работа шарнира осуществляется следующим 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 прямом и обратном направлении.

Одинаковый наклон желобов 4 к продольным осям головок 1 и 2, на поверхности которых они расположены, обеспечивает постоянство скорости вращения при угловом положении ведомого и ведущего валов. Единственно возможным местом расположения шариков 3 при угловом положении осей головок и соответственно осей ведущего и ведомого валов является зона перекрытия каждой пары желобов.

При этом желобы внешней 1 и внутренней 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 пары желобов 4, и, соответственно, каждый шарик 3, размещенный в зтом гнезде, оказываются расположенными в биссекторной плоскости осей пересекающихся валов. Этим обеспечивается постоянство скоростей вращения в пределах каждоro оборота шарнира.

Сказанное в равной мере относится к шарнирам с любым количеством шариков. Обусловленное конструкцией шарнира самопроизвольное перемещение шариков в биссекторную плоскость исключает наличие дополнительных механизмов для принудительного перемещения шариков.

Использование шарниров с более, чем двумя дорожками, позволяет существенно уменьшить давление на шарики при любом направлении вращения (фиг. 4-7).

109458

При работе шарниров, у которых оси желобов параллельны осям головок, как и в предыдущих случаях, имеет место самопроизвольное перемещение шариков в биссекторную плоскость между пересекающимися валами (фиг. 8).

Использование таких шарниров возможно в передачах, где не изменяется угловое положение между валами. 10

) Важным преимуществом всех описанных шарниров является допущение поступательного движения головок 3 и 2 одна относительно другой. Это снижает нагрузку на шарики 3, увеличи- 15 вая надежность передачи.

Сборка шарниров осуществляется последовательным введением шариков

2 6

3 в желобы 4 так, чтобы зона перекрытия очередной пары желобков, куда -. вводится шарик, оказалась снаружи шарнира. Для этого наружная и внутренняя головки наклоняются друг относительно 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

1094582

Составитель А. Тарновский

Техред В.Далекорей Корректор О. Билак

Редактор Н. Егорова

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3463/46 Тираж 913 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5