Универсальный шарнир

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4787451/27 (22) 30.01.90 (46) 15.02.92. Бюл. hh 6 (71) Производственное объединение "Электростал ьтяжмаш" (72) А. И. Роберт, P. Я. Давыдова и В. И. Строкова (53) 621.771.2.06-88(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 710699, кл; В 21 В 35/14, 1976. (54) УНИВЕРСАЛЬНЫД ШАРНИР (57) Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к шпинделям, передающим крутящий момент к валку от шестеренчатой клети или от электродвигателя. Цель — повышение нагрузочной способности путем усиления коренной части проушин вилок. Шарнир содержит две вилки 1, соединенные друг с другом посредством крестовины. Каждый шип крестовины соединен с отверстием 7 пружины посред„„5U „„1712700 А1 (зов F 16 D 3/38, В 21 В 35/14 ством подшипника, закрытого крышкой.

Каждая проушина 2 имеет концевую часть 8 и коренную часть 9. Концевая часть 8 образована наружной поверхностью 10, внутренней поверхностью 11 и боковыми поверхностями — цилиндрической поверхностью 12, конической поверхностью 13, плоскими параллельными поверхностями

14 и плоскими наклонными поверхностями

15. Коренная часть 9 образована наружной поверхностью 10, внутренней цилиндрической поверхностью 16, плоскими параллельными поверхностями 14 и переходной поверхностью 17, выполненной с плавно изменяющимся от 45 до 0 углом наклона ее образующей к продольной плоскости вилки, расположенной перпендикулярно оси отверстия 7. Форма переходной поверхности

17 увеличивает площадь любого поперечного сечения вилки, что обеспечивает повышение несущей способности шарнира. 7 ил.

1712700

Изобретение относится к машиностроению для соединения валов, расположенных под углом друг к другу, преимущественно может быть использовано в шпинделях, передающих крутящий момент к валку от шестеренной клети или от электродвигателя.

Известен шарнир с неразъемной вилкой, в котором каждая иэ проушин вилки имеет закругленную цилиндрическую кон.цевую часть и сопрягаемую с ней коренную часть, и образованные наружными, внут ренними и боковыми поверхностями.

Прочность проушин в сечении как кон. цевой, так и коренной частей ослаблена изэа уменьшения поперечного сечения проушин при заданных диаметральных габаритах и углах перекоса шарнира. Кроме того, жесткость и прочность проушин вилки снижается вследствие необходимости увеличения высоты проушин для передачи крутящего момента без заклинивания вилок, что снижает нагрузочную способность шарнира, Наиболее близким к изобретению является шарнир, содержащий две вилки со сквозными отверстиями в проушинах, соединенные друг с другом крестовиной с шипами, на которых размещены подшипники, установленные в отверстиях. Каждая из проушин имеет концевую и коренную части, образованные наружными, внутренними и боковыми поверхностями, содержащими в концевой части соосные коническую и цилиндрическую поверхности, а также сопряженные с последней плоские параллельные оверхности, а в коренной части — переходые поверхности, соединяющие между собой внутреннюю поверхность с боковыми поверхностями и образующие углубления с каждой из сторон.

Недостаток известной конструкции шарнира заключается в снижении прочностных характеристик проушин сопрягаемых вилок вследствие ослабления сечения коренной части проушин в местах расположения углублений и возникновения концентраторов в местах перехода плоских поверхностей коренной части к углублениям, образуемым переходными поверхностями, что снижает несущую способность шарнира в целом, Цель изобретения — повышение нагрузочной способности путем усиления коренной части проушин вилок.

Такое конструктивное выполнение шарнира позволяет увеличить площадь любого поперечного сечения коренной части проушины вилки и тем самым усилить проушины и повысить,их прочностные характеристики; а следовательно, повысить нагрузочную способность шарнира в целом, На фиг. 1 изображен универсальный шарнир, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А

5 на фиг. 1; на фиг. 3 — вилка, общий вид; на фиг . 4 — разрез Б-Б на фиг., 3; на фиг. 5— разрез В-В на фиг, 3; на фиг. 6 — разрез Г-Г на фиг. 3; на фиг. 7 — разрез Д-Д нэ фиг. 3.

Универсальный шарнир содержит две

10 вилки 1, каждая из которых выполнена с двумя проушинами 2, соединенными между собой крестовиной 3 с шипами 4, а также подшипники 5 и крышки 6.

Каждая проушина 2 выполнена с отвер15 стием 7 в концевой части 8 и коренной частью 9. Концевая часть 8 проушины 2 образована наружной 10 и внутренней 11 поверхностями, а также боковыми поверхностями, включающими соосные одна с дру20 гой цилиндрическую поверхность 12, коническую поверхность 13, плоские параллельные друг другу поверхности 14, сопряженные с поверхностью 12, и плоские наклонные поверхности 15, сопряженные с

25 поверхностью 13, Коренная часть 9 проушины 2 образована наружной поверхностью 10, внутренней цилиндрической поверхностью 16, ось которой расположена перпендикулярно про30 дальной оси Х-Х вилки и перпендикулярно оси отверстия 7, а также боковыми поверхностями, включающими плоские параллельные друг другу поверхности 14 и переходные поверхности 17, образующие

35 углубления с обеих сторон проушины, Образующая конической поверхности

13 расположена под углом 45 к оси отверстия 7. Наклонная поверхность 15 расположена параллельно продольной оси Х-Х

40 вилки и под углом 45 к продольной плоскости, пересекающей ось отверстия 7 под прямым углом.

Переходная поверхность 17 сопряжена с одной стороны с наклонной поверхностью

45 15, а с другой стороны — с цилиндрической поверхностью 16, причем образующая поверхности 17 расположена под плавно изменяющимсяя углом к и родол ьной плоскости, перпендикулярной оси отвер50 стия 7, в пределах от 45 до Оо.

Линия перехода поверхностей 12 и 14 расположена в плоскости, проходящей через кинематический центр К шарнира. Линия перехода поверхностей 13 и 15

55 расположена в той же плоскости, Линия перехода поверхностей 15 и 17 расположена в плоскости сечения Б-Б. в которой размещена ось поверхности 16. Линия перехода поверхностей 16 и 17 расположена в продольной плоскости симметрии проушин.

1712700

Линия пересечения поверхности 17 с поверхностью 14 имеет вид дуги с радиусом

R, центр которой расположен в точке 0 на оси поверхности 16. Линия пересечения поверхностей 14 и 17 сопряжена с линией пересечения поверхностей 14 и 15. Точка о в внешняя точка образующей поверхности

17, точка (h - внутренняя точка образующей поверхности 17.

Устройство работает следующим образом. .В процессе передачи крутящего момента от источника энергии к исполнительным механизмам, например к рабочим клетям прокатных станов, шарнир вращается относительно продольной оси, При этом одна вилка 1, воздействуя на установленные в ней шипы 4 крестовины 3 через подшипниковые узлы 5, передает крутящий момент на другую вилку 1 соответственно через шипы

4 крестовины 3 и подшипниковые узлы.

Выполнение концевой части проушины с сопряженными с ее конической поверхностью плоскими наклонными поверхностями

15, выполнение внутренней поверхности 16 коренной части проушины цилиндрической, ось которой расположена перпендикулярно продольной оси Х-Х, и переходной поверхности 17 с плавно изменяющимся от 45 до

0 углом наклона ее образующей к продольной плоскости вилки, расположенной перпендикулярно оси отверстия 7, увеличивает площадь любого поперечного сечения коренной части вилки, чем обеспечивается повышение ее несущей способности и шарнира в целом.

Формула изобретения

Универсальный шарнир, содержащий две вилки со сквозными отверстиями в проушинах, соединенные одна с другой посред5 ством крестовины с шипами, на которых размещены подшипники, установленные в упомянутых отверстиях, причем каждая проушина имеет концевую часть, образованную наружной, внутренней и боковыми

10 поверхностями, содержащими соосные ко. ническую и цилиндрическую поверхности, а также сопряженные с последней плоские параллельные одна другой поверхности, и коренную часть, ограниченную наружной, 15 внутренней и боковыми поверхностями, а также переходными поверхностями, соединяющими внутреннюю поверхность с плоскими боковыми поверхностями и образующими углубления с каждой из сто20 рон, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности путем усиления коренной части проушин,. концевая часть каждой проушины выполнена с сопряженными с ее конической поверхно25 стью плоскими наклонными поверхностями, внутренняя поверхность коренной части выполнена цилиндрической, ось которой расположена перпендикулярно продольной оси вилки, а каждая переходная поверх30 ность выполнена с плавно изменяющимся углом наклона ее образующей к продольной плоскости вилки, расположенной перпендикулярно оси отверстий, и сопряжена с одной стороны с плоской наклонной поверхно35 стью концевой части, а с другой стороны — с. внутренней цилиндрической поверхностью коренной части.

1712700

Уиг.5 Риг. б

qua. 7

Составитель Н.Белозерова

Техред М.Моргентал Корректор М. Кучеря вая

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 524 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4(5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101