Узел шкворня

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (}9> (ll) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3713950/27-1! (22) 20.03.84 (3l) 477117 (32) 21.03.83 (33) US (46) 07.09.86. Бюл. 1г 33 (71) Диир Энд Компани (US) (72) Дэвид Джозеф Истон (US) (53) 629.113.014,5(ORR.8) (56) Патент С1ЧА 11 3525448, кл. 214-778, 1970; (54)(57) 1. УЗЕЛ !ШКВОРНЯ, содержащий вилку рабочего устройства и промежуточный элемент, расположенный между консолями вилки, шкворень, установленный в кониентричньгх отверстиях консолей вилки и промежуточного элемента и имеющий центральную цилиндрическую часть, размещенную в отверстии промежуточного элемента, по крайней мере одну коническую концевую часть, установленную по крайней мере в одном коническом, расширяющемся наружу отверстии первой консоли вилки, и другую концевую часть, на которой установлен опорный элемент, имеющий коническую часть, концентричное сквозное отверстие и размещенный в отверстии другой консоли

BHJlKH, при этом в отверстии промежуточного элемента зафиксирован вкладьпп, а на центральной части шкворня зафиксирована от осевого перемещения в сторону первой консоли вилки шаровая опора для взаимодействия своей сферической поверхностью с соответствующей поверхностью вкладыша и средства стягивания в осевом направ ленин шкворня для совместного заклинивания конического конца IBKBopRH

СЮ 4 F 16 С 11/02 В 62 Р 7/18 в коническом отверстии консоли вилки и другого конца шкворня посредством опорного элемента в отверстии другой консоли вилки, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения срока службы н надежности, ан снабжен пружиной, размещенной вокруг периферии шкворня между шаровой опо.рой и опорным элементом, выполненным в виде стаханообразного разрезного конусного замка.

2, Узел шкворня по п. 1, о т л ич а ю щ и " с я тем, что фиксатор от осевого перемещения IvBpoBQA опоры выполнен в виде кольцевой проточки на центральной части шкворня. I

3, Узел шкворня по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что фиксатор от осевого перемещения шаровой опоры выполнен в виде втулки, установленной на центральной части шкворня йй между шаровой опорой и первой консолью вилки °

4, Узел шкворня по п. 3, о т л ич а ю шийся тем, что наружный диаметр втулки больше меньшего диаметра конического отверстия в пер- вой консоли вилки. СР

5. Узел шкворня по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что пружина выполнена тарельчатой.

6. Узел шкворня по и. l о тл и ч а ю шийся тем, что пружи- фп на выполнена в виде двух тарельчатых пружин.

7. Узел шкворня по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что отверстие во второй консоли вилки выполнено коническим, распгнряющимся наружу, а разрезной конусный замок выполнен

125 также с наружной конической поверхностью и внутренней цилищц>ической, сопряженной с пторь|м концом шкворня, выполненным цилиндрическим.

8. Узел шкворня по и, l, о т— л и ч а ю шийся тем, что отверстие во второй консоли вилки выпол- нено цилиндрическим, а разрезной конусный замок выполнен с наружной цилиндрической поверхностью для взаимодействия с цилиндрической поверхностью отверсгия во второй консоли вилки и с внутренней конической, поверхностью, сопряженной с вторым концом шкворня, выполненным коническим, сужающимся к нонну, 9 ° Узел шкворня по и. l, о т л ич а ю шийся тем, что вкладыш

67О1 зафиксирован в отверстии промежуточ. ного элемента посредством стопорных колец.

IО. Узел шкворня по и. 1, о т " л и ч а ю rq и и с я тем, что в концевой части шкворня выполнено концентричное реэьбовое отверстие, а средство стягивания выполнено в виде резьбового элемента, проходящего через сквозное отверстие опорного элемента для взаимодействия с резьбовым отверстием шкворня.

11. Узел шкворня по п. 1, о т" л и ч а ю шийся тем, что он,. снабжен пружинным элементом, установленным между реэьбовым элементом и опорным элементом.

Изобретение относится к узлу шкворня, который уменьшает большой крутящий момент предварительного нагружения и используется дпя соединения двух элементов таким об- 5 разом, чтобы один элемент мог поворачиваться относительно другого.

Цель изоб>ретения — повьш ение срока службы и надежности, На AHI, 1 представлен узел IIIKBop

1О ня, продольный .разрез; на фиг, 2— другой вариант узла шкворня, продольный разрез.

Уэе шкворня 1 имеет вилочный элемент 2, шкворень 3. Вилочный элемент

2 имеет две консоли 4 и 5. Каждая из консолей 4 и 5 имеет отверстия соответственно 6 и 7, выполненные в ней. Каждое из отверстий 6 и 7 имеет коническую поверхность 8 и 9 соответственно, которая сужается в сторону. наружной поверхности каждой иэ консолей 4 и 5. Между консолями

4 и 5 расположен промежуточный элемент IО, например шток гидроцилиндра. Промежуточный элемент 10 имеет отверстие II, которое расположено концентрично с отверстиями 6 и 7 консолей 4 и 5 соответственно. В отверстия 6, 7 и ll вставлен шкворень

3, который имеет в основном цилиндрическую центральную часть, имеющую выполненный на ней уступ или буртик

1 2 ° :В предпочтительном варианте буртик 12 расположен в пределах отверстия 11 промежуточного элемента

10, 1Чкворень 3 имеет первый конец

13, который содержит конически сужающуюся внутрь поверхность 14, взаимодействующую с конической поверхностью 8 консоли 4, а также цилиндрический второй конец 15, который свободно входит в отверстие 9 консоли 5, Во, втором конце 15 по оси расположено реэьбовое отверстие 16.

Конструкция стаканообразного разрезного конусного зажима 17 позволяет вставлять его в отверстие 7 консоли 5, а в него вставлять второй конец шкворня 3. Разрезной конусный зажим 17 имеет внутренний диаметр

l8 который приблизительно равен наружному диаметру второго конца 15 шкворня 3 конически сужающуюся внутрь наружную поверхность 19 н ssaимодействует с конической поверхностью 9 отверстия 7. Кроме того, разрезной конусный зажим 17 имеет торцовую стенку 20, имеющую отверстие

21, выполненное в ней и установленное концентрично резьбовому отверстию 16, выполненному в шкворне 3 а также .конструкцию, позволяющую его постоянно закреплять на шкворне 3 при помощи реэьбового болта 22, имеющего увеличенную головку 23 ° Чтобы

1? "1 обеспечить нвернутое положение болта

22 в резьбоном отнерстии 16 используют стопорную шайбу 24, Узел шкворня 1 содержит также уменьшающий трение элемент 25, например шаровую нтулку или сферический подшипник, который имеет внутреннее кольцо ?6 и наружное кольцо 27.

Если уменьшающий трение элемент 25 представляет собой сферический под- 1О шипник, в котором сферы выполнены не на наружном кольце 27, а на внутреннем кольце 26 (фиг. 1) наружное кольцо 27 установлено на прессовой посадке в отверстии II промежуточного элемента 10 и удерживается двумя пружинными кольцами 28 и 29. Необходимо отметить, что уменьшающий трение элемент 25 надвигается на центральную часть шкворня 3 так, что- 20 бы одна сторона его упиралась (или конец контактировал ) с буртиком 12.

Отличительной особенностью узла шкворня I является использование пружины 30, расположенной вокруг периферии шкворня 3 между уменьшающим трение элементом 25 и разрезным коиусным замком 17, Пружина 30,представляющая собой одну щчи несколько тарельчатых пружин (пру ючна Бельвиля), сконструирована таким образом, чтобы создавать нужное предварительное нагружение уменьшающего трение элемента 25, когда пружина

30 сжата в заранее заданной степе- 35 ни. Использование двух тарельчатых пружин желательно потому, что это позволяет использовать разрезной конусный замок 17 с довольно тонкой стенкой. При использовании одной та- 40 рельчатой пружины, разрезного конусного замка 17 верхнюю поверхность уменьшающего трени" элемента 25, возможно, придется унеличить либо,придется вставить шайбы между ними так, чтобы обеспечить достаточный контакт с концами пружин. Пружина 30 сжимается при вворачивании болта 22 в отверстие 16 шкворня 3..При этом разрезной конусный замок 17 надевается на шкворень 3 и конические поверхности 14 и 19 соответственно шкворня 3 и разрезного конусного замка 17 входят н конические поверхности 8 и 9, которые используются для соединений, где требуется точное расположение и тугие посадки, конические гнезда. Использование обращен6701 4 ных друг к другу конусных поверхностей сониестно с сжимаемой пружиной

30 позноляет получить нужное предварительное нагруженме на внутреннее кольцо 26 уменьшающего трения элемента 25 нне зависимости от переменного расстояния между нижним концом разрезного конусного зажима 17 и соседней поверхностью уменьшающего трение элемента 25.

Необходимо отметить, что эта конструкция позволяет испольэовать сравнительно небольшой крутящий момент предварительного нагружения на болте 22, чтобы зафиксировать внутреннее кольцо 26 уменьшающего тре- ние элемента 25 на шкворне 3. Пружина 30, будучи гибким элементом с нелинейным модулем пружины, значительно уменьшает жесткость узла. Независимо от типа пружины, которая используется в узле шкворня I, нельзя допускать ее полного сжатия. В противном случае образуется механическая снязь между шкворнем Э и разрезным конусным зажимом 17, которая сво" дит к нулю функцию пружины. Кроме того, при нормальной работе прессовая посадка наружного кольца 27 уменьшающего трение элемента 2 5 в отнерстии 11 промежуточного элемента

1О, а также использование пружинных колец 28 и 29 удерживает наружное кольцо 27 неподвижным, исключая его вращение. Когда пружина 30 давит в осевом направлении на уменьшающий трение элемент 25, прижимая его к буртику 12, по существу весь износ, KoTopblA происходит н узле 1 вследствие поворотов, будет на поверхности 31, расположенной между соответственно внутренним и наружным кольцами 26 и 27.

На фиг. 2 представлено другое ны полнение узла шкворня 1. В узле 1 шкворня используется шкворень 3, который не имеет центральной части с буртиком, но который имеет конический второй конец 32, Вместо буртика на периферии центральной части шкворня 3 между консолью 4 и уменьшающим тренйе элементом 25 расположена втулка 33, диаметр которой достаточно велик, чтобы она могла упираться во внутреннюю поверхность консоли 4, н результате чего образуется неподвижный н осеном направлении ограничитель для уменьшающего трение элемента 25.

$ 1

Н э гом варианте выполнения узна шкворня ) также имеется куполообразный разрезной конусный замок 17, который имеет коническую сужающуюся внутрь внутреннюю поверхность 34 и в основном цилиндрическую наружную поверхность 35, Последняя соединяется с цилиндрической в основном поверхностью 36 отверстия 7, выполненного в консоли 5, а коническая внутренняя поверхность 34 сочленяется с коническим вторым концом 3? шкворня

3. При нятягивании разрезного конусакр тр! Ь ного замка 17 на шкворень 3 при по-. мощи болта ?2 поверхности 34 и 35 образуют клиновой стык с вторым концом 3? шкворня 3 и с поверхностью 36 отверстия 7 соответственно. Когда разрезной конусный замок 17 натягивается на шкворень 3 пружина 30 сжимается на заданную величину блаР годаря чему достигается необходимая

10 предварительная нагрузка на уменьшающем трение элементе 25, который компенсирует отклонения и допуски между различнымн элементами узла.

Фиг. f

1256701

17 Д7

Составитель В,Ионова

Редактор Н.Марголина Техред И.Попович Корректор А,Зимокосов

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

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

Заказ 4840/60

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4