Шарнирная муфта

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в различных приводах для соединения валов, расположенных под углом. Шарнирная муфта содержит кулак, взаимодействующий с двумя вилками в виде полуколец. Новым является то, что кулак выполнен в виде шара с двумя взаимно перпендикулярными фигурными пазами, выполненными по окружностям, к каждой из упомянутых вилок жестко прикреплено полукольцо, наружный радиус которого равен внутреннему радиусу вилки, при этом вилки с полукольцами попарно расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях в упомянутых пазах таким образом, что каждая вилка с полукольцом в сборе охватывают кулак. В кулаке выполнено монтажное окно. Крепление полукольца к вилке осуществляется при помощи двух штифтов через монтажное окно. Техническим результатом является увеличение угла между соединяемыми валами и повышение надежности муфты при любых направлениях нагрузки. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к элементам устройств для управления трансмиссией, а именно - к муфтам.

Известна шарнирная муфта, устанавливаемая на ряде автомобилей большой грузоподъемности в приводе к ведущим управляемым колесам (КамАЗ-4310, Урал-4320, КАЗ-4540, КрАЗ-260 и др.), состоящая из пяти частей: двух кулаков, двух вилок и диска и называемая поэтому дисковой. Максимальное значение угла между ведомым и ведущим валами, обеспечиваемое данной шарнирной муфтой, составляет 45o (Осепчук В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль. Анализ конструкций, элементы расчета. - М.: Машиностроение, 1989, с.121).

Данная муфта обеспечивает недостаточный угол между валами. Кроме того, трудоемкость ее изготовления достаточно большая.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению, является шарнирная муфта, применяемая на автомобилях большой грузоподъемности, известная под названием "шарнир Тракта" и состоящая из двух вилок в виде полуколец и двух фасонных кулаков, трущиеся поверхности которых подвергаются шлифованию. Благодаря наличию развитых поверхностей взаимодействующих деталей шарнирная муфта способна передавать значительный по величине крутящий момент при обеспечении угла между ведущим и ведомым валами 45-50o (Осепчук В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль. Анализ конструкций, элементы расчета. - М.: Машиностроение, 1989, с.120).

Изготовление указанной шарнирной муфты менее трудоемкое по сравнению с дисковой муфтой, однако все равно имеется сложность в штамповке, шлифовке, обработке. Кроме того, хотя указанная шарнирная муфта может обеспечить несколько больший угол между валами, но все же угол является недостаточным, а следовательно, недостаточна маневренность автомобиля. К тому же, при разных направлениях нагрузки не всегда обеспечивается нормальная работа шарнирной муфты.

В основу изобретения поставлена задача создания шарнирной муфты, которая позволила бы улучшить маневренность автомобиля за счет передачи значительного по величине крутящего момента при обеспечении большего угла между ведомым и ведущим валами, а также способствовала бы нормальной работе при любых направлениях нагрузки.

Поставленная задача решается тем, что в шарнирной муфте, выполненной из пяти частей, содержащих фасонный кулак, две вилки и два полукольца, согласно изобретению кулак выполнен в виде шара с двумя фигурными пазами, форма которых соответствует сечению вилки с полукольцом в сборе и которые выполнены на поверхности кулака во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центр кулака и взаимодействующих с двумя вилками, к каждой из которых прикреплено полукольцо с образованием фигуры, выполненной из вилки в виде полукольца с ушками наружного диаметра R3, соответствующего диаметру кулака R3, и внутреннего радиуса дуги R2, равного наружному радиусу R2 полукольца, в целом образующих окружность с радиусом R2, при этом внутренний радиус дуги R1 полукольца равен радиусу внутренней окружности кулака R1.

Крепление полукольца к ушкам вилки осуществлено при помощи двух штифтов каждой пары.

В кулаке выполнено монтажное окно для возможности осуществления скрепления полукольца и вилки.

Выполнение кулака в виде шара с двумя фигурными пазами, находящегося в круговом кольце, образованном вилкой и полукольцом, расположение вилок и полуколец попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центр кулака, позволяет при работе шарнирной муфты увеличить угол между ведомым и ведущими валами, вследствие чего улучшается маневренность автомобиля. Жесткое соединение вилки с полукольцом способствует нормальной работе шарнирной муфты при любых направлениях нагрузки.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена шарнирная муфта перед сборкой; на фиг.2 - кулак, вид А на фиг.1; на фиг.3 - шарнирная муфта в сборке.

Шарнирная муфта содержит кулак 1, выполненный в виде шара, с двумя фигурными пазами 2, форма которых соответствует сечению вилки 3 или 4 с полукольцом 5 или 6. Фигурные пазы 2 расположены на поверхности кулака 1 во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центр О кулака 1 и взаимодействующих с двумя вилками 3 и 4. К каждой из вилок 3, 4 прикреплено двумя штифтами 7 полукольцо 6 или 5 соответственно. Получается фигура, выполненная из вилки 3 (4) в виде полукольца с ушками наружного диаметра R3, соответствующего диаметру кулака R3, и внутреннего радиуса дуги R2, равного наружному радиусу R2 полукольца 6 (5), в целом образующих окружность с радиусом 2. При этом внутренний радиус дуги R1 полукольца 3 (4) равен радиусу внутренней окружности кулака R1.

Между ведомым 9 и ведущим 10 валами имеется угол .

Смазку шарнирной муфты производят через масленку 11 по каналам в кулаке 1 или смазкой в кожухе, защищающем шарнирную муфту от загрязнения.

Шарнирная муфта работает следующим образом.

Когда плоскость вилки 4 ведущего вала 10 расположена вертикально, то плоскость вилки 3 ведомого вала 9 расположена под наклоном к горизонтальной плоскости (фиг.3).

При повороте ведущего вала 10 на 90o плоскость вилки 3 располагается вертикально, а плоскость вилки 4 - горизонтально. При этом происходит поворот кулака 1 на угол, равный углу между ведущим валом 10 и ведомым валом 9. При дальнейшем повороте вала 10 на угол 90o кулак повернется в обратном направлении или будет колебаться: два раза в одном направлении и два раза в обратном направлении за один поворот вала на указанный угол каждые четверть оборота. Таким образом, при вращении ведущего вала 10 на один оборот происходит поворот кулака 1 в оба направления с углом поворота кулака 1, равным углу между валами 9 и 10.

Формула изобретения

1. Шарнирная муфта, содержащая кулак, взаимодействующий с двумя вилками в виде полуколец, отличающаяся тем, что кулак выполнен в виде шара с двумя взаимно перпендикулярными фигурными пазами, выполненными по окружностям, к каждой из упомянутых вилок жестко прикреплено полукольцо, наружный радиус которого равен внутреннему радиусу вилки, при этом вилки с полукольцами попарно расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях в упомянутых пазах таким образом, что каждая вилка с полукольцом в сборе охватывают кулак.

2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что в кулаке выполнено монтажное окно.

3. Муфта по п.2, отличающаяся тем, что крепление полукольца к вилке осуществляется при помощи двух штифтов через монтажное окно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к шарнирам трансмиссий сельскохозяйственной техники

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для соединения валов силовых передач

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к изготовлению карданных валов, которые могут быть использованы в трансмиссиях грузовых и легковых автомобилей и ряде других транспортных средств

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к трансмиссиям сельскохозяйственной техники

Изобретение относится к прокатному оборудованию и может использоваться для передачи крутящего момента в станах с высокими динамическими нагрузками

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к шарнирам карданного вала, и может быть использовано в трансмиссиях различных транспортных средств

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно для транспортных средств

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к изготовлению вкладышей шарнира скольжения универсальных шпинделей, и может быть использовано в металлургии и других отраслях промышленности

Изобретение относится к системе фиксации подшипниковых втулок в вилке карданного шарнира

Изобретение относится к муфтам

Изобретение относится к механизмам кинематической взаимосвязи поршней

Изобретение относится к области машиностроения и автомобилестроения и может быть использовано для соединения валов, передающих крутящий момент под различными, возможно, меняющимися углами. Карданный механизм содержит жесткую муфту, соединяющую вилки. Муфта выполнена в виде муфты-звездочки, а вилки соединены с муфтой по кольцевым пазам через заходные плоскости перпендикулярно друг другу. Технический результат: упрощение как конструкции карданного механизма (карданное соединение, шарнир Гука, карданный шарнир, шарнирная муфта, кардан), так и процесса его сборки-разборки. 6 ил.

Изобретения относятся к области машиностроения, а именно, к шарнирным муфтам, предназначенным для передачи вращающего момента между соединяемыми валами с компенсацией угловых и радиальных смещений этих валов. Шарнирная муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты, промежуточный элемент, штифты и шарниры. Полумуфты снабжены расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях выступами, имеющими сквозные радиальные отверстия, взаимодействующими с размещенным между ними промежуточным элементом. Промежуточный элемент имеет сквозные радиальные отверстия, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях. Для фиксации промежуточного элемента в полумуфтах устройство оснащено штифтами. В выступах полумуфт выполнены цилиндрические пазы для помещения в них промежуточного элемента. Оси пазов перпендикулярны осям симметрии выступов полумуфт, а ширина пазов в радиальном направлении больше толщины промежуточного элемента. Обеспечивается компенсация радиальных смещений соединяемых валов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к приводу прокатного стана шарнирного шпинделя. Шарнирный шпиндель включает в себя шарнирную головку, которая снабжена выемкой для размещения хвостовика. Хвостовик состоит из двух выступающих вперед, образующих штифтообразную плоскую лапку элементов, на которых закреплен скользящий сухарь. Скользящий сухарь образован двумя телами скольжения, которые в отдельных областях имеют контуры тел вращения и установлены с возможностью вращения в выемке в шарнире. Выемка выполнена в соответствии с формой тел скольжения и имеет форму тела вращения, с возможностью поворота в шарнирной головке. Контуры тел вращения в направлении поперечной оси тел скольжения выполнены вогнуто или выпукло, а выемка выполнена соответственно выпукло или вогнуто. Обеспечивается повышение работоспособности шарнирного шпинделя при передаче крутящих моментов. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к быстроходным трансмиссионным валам силовой передачи с шарнирами равных угловых скоростей, подвижных в осевом направлении. Приводной вал содержит кинематически связанные с концами вала шарниры равных угловых скоростей с гофрированными чехлами. Каждый гофрированный чехол соединен с корпусом шарнира и валом установочными участками большего и меньшего диаметров. Приводной вал содержит опоясывающие упорные бурты на каждом из концов вала перед управляющей втулкой каждого шарнира, полости которых снаружи герметизированы. На каждом конце вала, перед опоясывающим упорным буртом, выполнен с диаметром, превышающим внутренний диаметр управляющей втулки шарнира, посадочный участок, на котором установлено демпфирующее кольцо, ширина которого превышает ширину посадочного участка, а наружный диаметр которого составляет величину не менее величины наружного диаметра опоясывающего упорного бурта. Полость каждого шарнира герметизирована снаружи посредством выполненной в виде тела вращения пластмассовой заглушки, установленной с натягом установочной частью в полости шарнира и имеющей донную часть, состоящую из поперечно расположенного к оси вращения заглушки круглого центрального участка и наклонно расположенного к этой оси кольцевого участка. Достигается исключение возможности в шарнирах приводного вала соударения их металлических управляющих втулок об опоясывающие упорные бурты металлического вала, что исключает повреждения соударяющихся деталей и шум. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а в частности к устройствам защиты соединений подвижных частей валов транспортных средств. Карданный вал (1) с защитным устройством (2) подвижного шлицевого соединения (3) включает два шарнира (4, 5), подвижный валик (6), содержащий соединенный с шарниром (4) корпус (7) с внутренними шлицами (8) и соединенный с шарниром (5) шток (9) с наружными шлицами (10), расположенный в корпусе (7) с образованием шлицевого соединения (3), которое герметизировано посредством защитного устройства (2). Устройство (2) выполнено в виде чехла (11), имеющего гофрированный участок (12) с сопряженными посредством впадин (13) гофрами (Г) одинакового наружного диаметра по их вершинам (14) и сопряженного наружными стенками (16, 17) крайних гофр (18, 19) с установочными участками большего (20) и меньшего (21) диаметра чехла (11) соответственно, зафиксированными хомутами (24, 25) на посадочных участках (22, 23) корпуса (7) и штока (9). В сечении чехла (11) по его продольной оси симметрии (L) вершины (14) гофр (Г) и впадины (13) выполнены радиусными с одинаковой толщиной между собой и с сопряженными между ними стенками (26, 27). На посадочных участках (22, 23) выполнено по меньшей мере по одной кольцевой канавке (28, 29), в которых расположены кольцевые бурты (30, 31). Внутренняя образующая (32) наружной стенки (17) гофра (19) расположена с наклоном наружу под углом от 1° до 4° относительно перпендикуляра к оси чехла (11) и выполнена с плавно увеличивающимся утолщением (33) в направлении к сопряженному с ней участку меньшего диаметра (21). Посадочный участок (22) на соединенном с шарниром (4) корпусе (7) расположен относительно шарнира (4) и конца (34) корпуса (7) - ближе к шарниру (4). Технический результат: повышение надежности карданного вала за счет повышения надежности защитного устройства его подвижного шлицевого соединения. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть применено в силовых передачах, а именно в быстроходных трансмиссионных валах с шарнирами равных угловых скоростей. Карданный вал с шарнирами равных угловых скоростей трения качения (1) содержит кинематически связанные с концами (2) вала (3) шарниры (1), каждый из которых включает в себя полый корпус (4), герметизированный сзади и имеющий дорожки качения (5), на конце (2) вала (3) посредством шлицевого соединения (6) установлена обойма (7) с дорожками качения (8), управляющую втулку (9) с возможностью скольжения по валу (3) и с возможностью контакта первым из своих торцов (10) с упором (11), а вторым торцом (12) - с торцом (13) обоймы (7), шарики (14), установленные в дорожках качения (5, 8) и в окнах (15) сепаратора (16), имеющего сферические участки (17, 18). Шарниры (1) герметизированы спереди гофрированными чехлами (20), каждый из которых установлен на посадочных участках (21, 22) корпуса (4) и конце (2) установочными участками большего (23) и меньшего (24) диаметров соответственно. Втулка (9) каждого шарнира (1) зафиксирована от возможности поворота относительно конца (2) выполненными в ней и на конце (2) соответствующими взаимодействующими элементами (25) и (26) и выполнена с выемками (27) для шариков (14) и расположенными соответственно напротив дорожек качения (8) с образованием между ними в теле втулки (9) выступающих клювиков (28), на которых выполнены участки сферической поверхности (19), контактирующей со сферическим участком (18). Донные части (29) образующих поверхностей выемок (27) втулки (9) каждого шарнира (1) расположены между плоскостями (α) и (β) ее первого (10) и второго (12) торцов соответственно. Технический результат: улучшение технических характеристик карданного вала, а именно увеличение максимальных рабочих углов его шарниров и увеличение относительного перемещения их корпусов и вала, что позволяет использовать карданный вал для транспортных средств с увеличенными клиренсом и ходом подвески. 8 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх