Универсальный шариковый шарнир

 

Изобретение относится к области машиностроения , в частности к устройствам для соединения валов, расположенных под углом друг к другу. Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления путем упрощения изготовления деталей и упрощения сборки. Шарнир содержит щаровую головку (ШГ), присоединяемую к одному из валов, и охватывающую ее чащку, присоединяемукЬ к другому валу. ШГ взаимодействует с чашкой посредством размещенного между ними составного сепаратора, закрепленного на чащке. Составные части сепаратора выполнены с внутренней сферической поверхностью, диаметр которой равен диаметру ШГ. На внутренней поверхности сепаратора выполнены полусферические углубления. На наружной поверхности ШГ выполнены канавки полукругового профиля . Каждая из канавок выполнена замкнутой по окружности, а их центры равномерно расположены в экваториальной плоскости ШГ. Осевая линия каждой из канавок касается осевых линий соседних канавок . Шарики, передающие вращающий момент, установлены в канавках ШГ и в полусферических углублениях сепаратора. 9 ил. « (Л со N3 00 ел со 60

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5и 4 F 16 С 11 06 рср 1рмр ут ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

,13 13!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3833240/25-27 (22) 25.12.84 (46) 07.08.87. Бюл. № 29 (75) А. В. Кирьянов (53) 621.828.2 (088.8) (56) Патент США № 3083548, кл. 64 — 21, 1963. (54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРИКОВЫЙ

ШАРНИР (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для соединения валов, расположенных под углом друг к другу. Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления путем упрощения изготовления деталей и упрощения сборки. Шарнир содержит шаровую головку (ШГ), присоединяемую к одному из валов, и охватывающую ее чашку, при„„SU„„1328592 А 1 соединяемую к другому валу. ШГ взаимодействует с чашкой посредством размещенного между ними составного сепаратора, закрепленного на чашке. Составные части сепаратора выполнены с внутренней сферической поверхностью, диаметр которой равен диаметру ШГ. На внутренней поверхности сепаратора выполнены полусферические углубления. На наружной поверхности

ШГ выполнены канавки полукругового профиля. Каждая из канавок выполнена замкнутой по окружности, а их центры равномерно расположены в экваториальной плоскости ШГ. Осевая линия каждой из канавок касается осевых линий соседних канавок. Шарики, передающие вращаюгций момент, установлены в канавках ШГ и в полусферических углублениях сепаратора.

9 ил.

1328592

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для соединения несоосных валов.

Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления и увеличение допустимого угла несоосности соединяемых валов.

На фиг. 1 приведен шарнир с вырывами, обгций вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — шарнир, схематическое изображение; на фиг. 4 — схема взаимодействия двух шариков с канавкой при угле несоосности валов а=О, на фиг. 5— то же, при угле несоосности валов а=70, на фиг. 6 — схема взаимодействия трех шариков с тремя круговыми канавками при угле несоосности валов а=О, на фиг. 7— то же, при угле несоосности валов а=38, на фиг. 8 — схематическое изображение взаимодействия четырех шариков с четырьмя круговыми канавками при угле несоосности а=О, на фиг. 9 — — то же, при угле несоосности валов а=36 .

Шарнир содержит шаровую головку 1, охватывающую ее чашку 2, установленный между ними сепаратор 3 и шарики 4, установленные между сепаратором 3 и шаровой головкой 1.

Шаровая головка 1 выполнена с наружной сферической поверхностью 5, на которой расположены полукругового профиля канавки б, каждая из которых выполнена замкнутой по окружности. Центры канавок б равномерно расположены в экваториальной плоскости, а их осевые линии касаются друг друга.

Чашка 2 выполнена с осевой цилиндрической поверхностью 7.

Сепаратор 3 выполнен составным с наружной цилиндрической поверхностью 8, диаметр которой равен диаметру поверхности 7, и с внутренней сферической поверхностью 9, диаметр которой равен диаметру поверхности 5.

На внутренней поверхности 9 расположены полусферические углубления 10, радиус сферы которых равен радиусу сферы шариков 4.

Каждая из составных частей 11 сепаратора 3 закреплена винтами 12 к чашке 2.

Шарнир собирается следующим образом.

Составные части 11 сепаратора 3 совместно с шариками 4, установленными в полусферические углубления 10, совмегцают друг с другом, предварительно установив внутрь их шаровую головку 1. При этом каждый из шариков 4 должен быть установлен в одну из канавок шаровой головки. Комплект деталей устанавливают внутрь чашки 2 и каждую из составных частей 11 фиксируют винтом 12.

Центрирование шаровой головки 1 и чашки 2 обеспечивается сопряжением поверхностей 5 и 9.

Передача вра|цающего момента обеспечивается посредством шариков 4, вращающихся в полусферических углублениях !0 и перекатываюгцихся в канавках 6.

Подвижность шарнира определена по формуле Сомова — -Малышева:

%= би — Ьр;,— 4р1- — Зра — 2р2 — p t, где W — подвижность механизма;

Р;,; Р, Рз, Р, Pt — соответственно число пар

5-го, 4-r o, З-го, 2-го и 1-го классов.

В механизме два звена, одно из них условно принимается за стойку (неподвижное звено), тогда P;,==Ð3=Ð =Ðt=0; п= 1; Р =

= 1; W=á †4. Следовательно, подвижность равна 2.

Определим допустимую несоосность соединяемых валов.

Если принять толщину сепаратора — tc. диаметр шаровой головки — D . диаметр ведущего вала — 4.-; допустимый угол несоосности соединяемых валов — а, а количество используемых шариков М., получим

Мш 1. +4. ° а= — — —.

2 2

Обозначив угол охвата шаровой головки сепаратором — ф .; угол охвата шаровой головки ведущим валом — P -., пош tc + днв лучим а — - -—

ЗО

Вш г

Отсюда следует а=f ().

Учитываем, что при увеличении количества шариков М растет число канавок, что уменьшает угол допустимой несоосности ва35 лов а.

Поэтому окончательное выражение для угла смещения валов имеет вид t:; 4вв . )ш

40 Выполнение сепаратора 3 из составных частей 11 с наружной цилиндрической поверхностью 8 и внутренней сферической поверхностью 9 упрощает сборку шарнира, а выполнение канавок 6, замкнутых по окружности, центры которых равномерно расположены в экваториальной плоскости шаровой головки, упрощает изготовление канавок и контроль их расположения, а также увеличивает допустимый угол несоосности соединяемых валов.

Формула изобретения

Универсальный шариковый шарнир, содержащий шаровую головку с канавками

55 полукругового профиля на ее наружной сферической поверхности и охватывающую ее чашку с осевой цилиндрической поверхностью, а также сепаратор с внутренней

1328592 сферической поверхностью, ответной наружной сферической поверхности шаровой головки, и с наружной цилиндрической поверхностью, ответной осевой цилиндрической поверхности чашки, и с углублениями на внутренней сферической поверхности, а также шарики, расположенные в упомянутых канавках и углублениях, отличаюи ийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления, канавки вынол иены замкнутыми по окружности, центры которых равномерно расположены в экваториа. ьной плоскости, и сопряжены по осевым линпям.

5 углубления на составных частях сеii2p310р3 выполнены полусферическими с радиусом, равным радиусу шарика, а числа со таиных частей сепаратора, шариков, ка авок равны между собой.

1328592

РИЕ, 1/

Риг. 8

Составитель Т. Хромова

Редактор Н. Егорова Техред И. Верес Корректо р В. Ги рня к

Заказ 3470/40 Тираж 758 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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