Шарнирный механизм
Владельцы патента RU 2285160:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)
Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам, передающим крутящий момент между валами, оси которых пересекаются. Шарнир содержит центральный шар с подвижным кольцом, ведомый и ведущий валы и упругие элементы, выполненные в виде лепестков одинаковой жесткости из рессорно-пружинной стали. Лепестки попарно соединены в верхней части в четные и нечетные лепестковые пары. Нижняя часть внешнего лепестка соединена с валом, а нижняя часть внутреннего лепестка соединена с кольцом. Четные пары соединяют ведущий вал с кольцом, а нечетные - кольцо с ведомым валом. Крутящий момент передается от ведущего вала четной паре лепестков, нечетной паре лепестков и ведомому валу. Благодаря одинаковой жесткости всех лепестков кольцо устанавливается в гомокинетической (синхронной) плоскости. Технический результат - достижение синхронного вращения ведущего и ведомого валов при значительном угле между осями валов. 2 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для передачи крутящего момента между валами, оси которых пересекаются, и где требуется обеспечить синхронность вращения ведущего и ведомого валов.
Известен "универсальный шарнир Морозова С.Д." по А.С. №1408126 Кл F 16 C 11/06 за 1988 г., содержащий 2 вилки, расположенные в корпусе, установленные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и охватывающие центральный шар. Вилки установлены с возможностью взаимодействий одна с другой посредством промежуточных элементов в виде шаров.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому шарниру является "Упругий шарнир" по патенту №335856 Кл F 16 С 11/04 за 1972 г., выбранный в качестве прототипа. В шарнире используются резиновые элементы, представляющие собой одинаковые гиперболоиды вращения, установленные радиально между корпусом и вторым валом симметрично относительно центра шарнира. На конце ведущего вала, несущего корпус, жестко закреплена цапфа, концевая цилиндрическая часть которой расположена во внутренней плоскости ведомого вала. Между валами установлен самоустанавливающийся подшипник скольжения, обеспечивающий осевое перемещение валов.
Недостатком данного шарнира является следующее. Если частота вращения ведущего вала постоянна, то частота вращения ведомого вала, при значительном угле между осями валов, будет непостоянной.
Задача изобретения - обеспечить синхронность вращения ведущего и ведомого валов при значительном угле между осями валов.
Предлагаемый шарнир содержит центральный шар и упругие элементы.
Существенными признаками заявляемого шарнира являются:
1) упругие элементы выполнены в виде лепестков одинаковой жесткости, попарно соединенных в верхней части;
2) нижняя часть внешнего лепестка соединена с валом, а нижняя часть внутреннего лепестка соединена с кольцом, подвижно установленным в гомокинетической (синхронной) плоскости на центральном шаре;
3) четные пары лепестков соединяют ведущий вал с кольцом, а нечетные - кольцо с ведомым валом.
В результате обеспечивается синхронность вращения обоих валов при значительном угле между осями валов.
На фиг.1 изображен шарнирный механизм, на фиг.2 изображен шарнир, вид справа.
Шарнирный механизм скоростей содержит центральный шар 1, ведущий вал 2, ведомый вал 3, самоустанавливающееся кольцо 4, четные пары лепестков 5, нечетные пары лепестков 6.
В процессе работы крутящий момент передается от ведущего вала 2 через четные пары лепестков 5, кольцо 4, нечетные пары лепестков 6 ведомому валу 3. При повороте одного вала относительно другого на некоторый угол, точки крепления лепестков к валам и кольцу перемещаются по одному радиусу.
Самоустановление кольца на шаре в гомокинетической (синхронной) плоскости достигается за счет одинаковой жесткости всех лепестков.
Особенностью конструкции шарнира является то, что лепестки изготавливаются из рессорно-пружинной стали.
Шарнирный механизм, содержащий центральный шар и упругие элементы, отличающийся тем, что упругие элементы выполнены в виде лепестков, попарно соединенных в верхней части в четные и нечетные лепестковые пары, при этом нижняя часть внешнего лепестка соединена с валом, а нижняя часть внутреннего лепестка соединена с кольцом, подвижно установленным в гомокинетической (синхронной) плоскости на шаре, причем четные пары соединяют ведущий вал с кольцом, а нечетные - кольцо с ведомым валом.
