Универсальный шарнир

 

Изобретение относится к области машиностроения , в частности к устройствам для соединения несоосных валов. Целью изобретения является уменьшение габаритов и снижение металлоемкости при обеспечении равнопрочности составляющих звеньев. Шарнир содержит две вилки, установленный между ними промежуточный элемент с двумя перекрещивающимися под прямым углом отверстиями, в которых установлены шарнирные пальцы, взаимодействующие с отверстиями в проушинах вилок. Промежуточный элемент установлен так, что шарнирный палец, соединяющий его с вилкой, установлен в удаленное от вилки отверстие. Формы поверхностей проушин вилки и промежуточного элемент обеспечивают их максимальное сближение. 9 ил. со СХ) N4 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (SD 4 1 16 D 3 38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4022381/25-27 (22) 17.02.86 (46) 23.06.87. Бюл. № 23 (72) С. Г. Тарасов и А. Л. Санин (53) 621.828.2 (088.8) (56) Патент США № 2826052, кл. 64 — 17, 1955. (54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для соединения несоосных валов. Целью изобретения является уменьшение габаритов и снижение металлоемкости при обеспече„„SU„„1318746 А 1 нии равнопрочности составляющих звеньев.

Шарнир содержит две вилки, установленный между ними промежуточный элемент с двумя перекрещивающимися под прямым углом отверстиями, в которых установлены шарнирные пальцы, взаимодействующие с отверстиями в проушинах вилок. Промежуточный элемент установлен так, что шарнирный палец, соединяющий его с вилкой, установлен в удаленное от вилки отверстие.

Формы поверхностей проушин вилки и промежуточного элемент обеспечивают их максимальное сближение. 9 ил.

1318746

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращающего момента между несоосными валами.

Целью изобретения является уменьше- 5 ние габаритов шарнира, снижение металлоемкости при обеспечении равнопрочности составляющих его звеньев.

На фиг. 1 изображен шарнир при несоосном расположении одной из вилок, общий вид 10 на фиг. 2 — схема действия растягивающих (черных) и сжимающих (белых) внешних сил; на фиг. 3 — шарнир в разобранном виде, общий вид; на фиг. 4 — сечение А — А на фиг. 3; на фиг. 5 — эпюры изгибающих моментов от нагружения шарнира внешней 15 силой F, приложенной к одной из вилок при максимальной несоосности; на фиг. 6 — то же для шарнира Гука с пересекающимися осями промежуточного элемента; на фиг. 7— вариант упрощения промежуточного элемента, общий вид; на фиг. 8 — вариант упрощения внутренних поверхностей вилки; на фиг. 9 — вариант исполнения вкладыша, общий вид.

Универсальный шарнир содержит две вилки 1, промежуточный элемент 2 и два шарнир- 25 ных кольца 3.

Каждая из вилок 1 состоит из цапфы 4 и двух проушин 5, в которых выполнены соосные цилиндрические отверстия 6, ось

Y — у которых расположена перпендикулярно оси Х вЂ” Х вилки. 30

Торцовая и боковые поверхности проушин образованы наружными коническими поверхностями 7, плавно сопряженными с плоскими поверхностями 8, сопряженными в свою очередь с внутренними коническими поверхностями 9. Ось поверхности 7 35 совпадает с осью соосных отверстий 6, а вершина конической поверхности 7 расположена в точке 10 пересечения оси Х вЂ” Х вилки и оси Y — Y соосных отверстий. Угол наклона поверхности 7 к оси Y — Y равен 45 .

Ось Z — Z поверхности 9 расположена

40 перпендикулярно оси Y — Y поверхности 7 и на расстоянии, равном расстоянию между шарнирными кольцами 3, а вершина расположена в точке 11 пересечения оси Х вЂ” Х вилки и оси Z — Z. Угол наклона поверхности 9 к оси Z — Z равен 45 .

Внутренние поверхности проушин образованы двумя плоскими параллельными поверхностями 12, сопряженными между собой тороидальной поверхностью 13, радиус г сечения которой равен половине расстояния 50 между поверхностями 12, а линии пересечения поверхностей 12, 8 расположены под углом а к оси Х вЂ” Х вилки, равным предельной допустимой несоосности вилок.

Промежуточный элемент 2 выпол нен с двумя расположенными перпендикулярно друг другу парами плоских параллельных поверхностей 14 с двумя перекрещивающимися под прямым углом отверстиями 15, выполненными на расстоянии Р друг от друга и тороидальными поверхностями 16 на торцах.

На фиг. 5 изображена эпюра изгибающих моментов от нагружения шарнира внешней сило" F, приложенной к одной из вилок, когда она расположена в крайнем угловом положении. Эпюра имеет нагруженную часть а. Для сравнения на фиг. 6 приведена эпюра для шарнира Гука, где шарнирные оси выполнены пересекающимися, не имеюгцая части а, длина которого зависит прямо пропорционально от расстояния

Р (фиг. 3) и равна расстоянию от шарнирного пальца до крайней точки проушины данной вилки.

В случае отсутствия сжимающих нагрузок тороидальная поверхность 13 проушин может быть заменена цилиндрической поверхностью 17 (фиг. 8) при сохранении формы поверхностей 16 промежуточного элемента 2.

Форма промежуточного элемента 2 может быть еще более упрощена при наличии зазора b (фиг. 7). В этом случае тороидальные поверхности 16 могут быть заменены плоскими поверхностями 18.

Сборка шарнира осуществляется последовательным соединением вилки с промежуточным элементом и последующим соединением промежуточного элемента с другой вилкой.

При повороте одной из вилок относительно собственной оси поворачиваются шарнирный палец, промежуточный элемент, другой палец и другая вилка.

Формула изобретения

Универсальный шарнир, содержащий две вилки с соосными отверстиями в праушинах, установленные с возможностью взаимодействия друг с другом посредством размещенного между ними промежуточного элемента с двумя перекрещивающимися под прямым углом отверстиями, а также двух шарнирных пальцев, установленных в отверстиях проушин и промежуточного элемента, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, снижения металлоемкости при обеспечении равнопрочности, один из шарнирных пальцев, соединяющий проушины одной из вилок с промежуточным элементом, расположен между другим пальцем и внутоенними поверхностями проушины другой вилки, торцовая и боковые поверхности проушин вилки выполнены с наружными коническими поверхностями, ось которых совпадает с осью соосных отверстий, вершина расположена в точке пересечения оси вилки с осью соосных отверстий, а угол наклона образующих равен 45, сопряженными с плоскими поверхностями проушин и сопряженными с ними с внутренними ко1318746 ническими поверхностями, ось которых расположена перпендикулярно оси наружных конических поверхностей, на расстоянии, равном расстоянию между шарнирными пальцами, вершина которых расположена в точке пересечения оси вилки с осью другого пальца, а угол наклона образующих равен 45, внутренние поверхности проушин выполнены в виде двух плоских параллельных поверхностей, сопряженных между собой тороидальной поверхностью, радиус сечения которой равен половине расстояния между плоскими параллельными поверхностями, при этом линия пересечения каждой из плоских внутренних поверхностей с плоской боковой поверхностью расположена под углом

5 к оси вилки, равным предельно допустимой несоосности вилок, а промежуточный элемент выполнен с двумя расположенными перпендикулярно друг другу парами плоских параллельных поверхностей, сопряженных на торцах тороидальными поверхностями, ответными по форме соответствующим поверхностям вилок.

1318746

Фиг. 7

Составитель Т. Хромова

Редактор Н. Гунько !ехред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 2493/29 Тираж 8! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Г!роизводсгвснно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. !1ро< ктная, 4