Сферический шарнир

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к шарнирам, имеющим возможность совершать угловые относительные перемещения. Сферический шарнир содержит охватывающее звено и расположенное в его полости внутреннее звено. Внутреннее звено выполнено в форме части шарового сегмента с двумя концентрично расположенными поверхностями. Опорная и замыкающая поверхности охватывающего звена также выполнены концентричными, при этом центр сфер взаимодействующих между собой поверхностей как внутреннего, так и охватывающего звена расположен вне полости охватывающего звена. При этом охватывающее звено выполнено в виде единой детали с опорной и замыкающей поверхностями, а соединение звеньев выполнено байонетным с соответствующими секторными вырезами и выступами на обоих звеньях. Техническим результатом является уменьшение габаритов и массы, а также облегчение сборки и технического обслуживания узла. 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к шарнирам, звенья которых имеют возможность совершать угловые относительные перемещения.

Известен сферический шарнир, содержащий наружное звено и расположенное в его полости внутреннее звено, при этом внутреннее звено выполнено со сферическими поверхностями, одна из которых взаимодействует с опорной сферической поверхностью наружного звена, а другая - с замыкающей сферической поверхностью наружного звена (см. авторское свидетельство СССР 1732090, опубл. 07.05.1992).

Недостатками известного шарнира являются увеличенные габариты вдоль взаимодействующих звеньев из-за необходимости включения в шарнир всей поверхности сферы, а также неудобство сборки из-за необходимости выполнения наружного звена из двух частей, стягиваемых между собой при помощи дополнительных крепежных элементов с тарированным моментом затяжки.

Техническим результатом является уменьшение габаритов и массы, а также облегчение сборки и технического обслуживания узла.

Поставленная задача достигается тем, что у сферического шарнира, содержащего охватывающее звено и расположенное в его полости внутреннее звено, при этом внутреннее звено выполнено со сферическими поверхностями, одна из которых взаимодействует с опорной сферической поверхностью охватывающего звена, а другая - с замыкающей сферической поверхностью охватывающего звена, при этом звенья сопряжены с возможностью углового перемещения относительно центра сферической поверхности, согласно изобретению внутреннее звено выполнено в форме части шарового сегмента с двумя концентрично расположенными сферическими поверхностями, опорная и замыкающая поверхности охватывающего звена также выполнены концентричными, при этом центр сфер взаимодействующих между собой поверхностей как внутреннего, так и охватывающего звена расположен вне полости охватывающего звена, охватывающее звено выполнено в виде единой детали с опорной и замыкающей поверхностями, а соединение звеньев выполнено байонетным с соответствующими секторными вырезами и выступами на обоих звеньях.

На фиг.1 показан поперечный размер шарнира.

На фиг.2 - вид на шарнир с разнесенными элементами.

Описываемый шарнир содержит охватывающее звено 1 и расположенное в его полости внутреннее звено 2, которое выполнено со сферическими поверхностями 3 и 4. Поверхность 3 взаимодействует с опорной сферической поверхностью 5 охватывающего звена 1, а поверхность 4 - с замыкающей сферической поверхностью 6 охватывающего звена 1. Звено 2 выполнено в форме части шарового сегмента. Его сферические поверхности 3 и 4 расположены концентрично. Опорная 5 и замыкающая 6 поверхности охватывающего звена 1 также выполнены концентричными. При этом центр сфер взаимодействующих между собой поверхностей 3, 4, 5 и 6 расположен вне полости охватывающего звена 1, в которой расположено звено 2. Охватывающее звено 1 выполнено в виде единой детали, имеющей и опорную и замыкающую поверхности, а соединение звеньев 1 и 2 выполнено байонетным. Для соединения шарнира в звене 1 выполнены секторные вырезы 7 и секторные выступы 8, а в звене 2 - секторные вырезы 9 и секторные выступы 10.

Соединение звеньев осуществляется следующим образом. Секторные выступы 10 звена 2 устанавливают напротив секторных вырезов 7 звена 1 и вдоль продольной оси 11 (на которой находится центр сферических поверхностей 3 и 4) шарнира вводят звено 2 в полость звена 1 с возможностью прохождения выступов 10 в вырезы 7. После доведения сферической поверхности 3 до контакта с опорной сферической поверхностью 5 звено 2 поворачивают вокруг продольной оси 11 шарнира до положения, при котором выступы 8 взаимодействуют с выступами 10, замыкая кинематическую цепь и предотвращая относительное перемещение звеньев 1 и 2 вдоль оси 11.

Относительное перемещение звеньев осуществляется только вокруг центра сфер поверхностей 3, 4, 5 и 6.

Наиболее предпочтительно применение описанного шарнира в качестве компенсатора в соединениях поршней с механизмом преобразования поршневых машин. Наличие компенсатора обеспечивает эффект самоустановки поршня относительно стенок цилиндра независимо от траектории движения узлов механизма, передающих реактивный момент на корпус. По существу, шарнир нивелирует погрешности взаимного положения оси вращения вала и продольной оси цилиндра в тронковых машинах и неточности регулировки углового положения направляющей в крейцкопфных машинах. Наилучший эффект достигается при использовании шарнира в двухтактном двигателе внутреннего сгорания. Так как силы, действующие на поршень в сторону его отрыва от механизма, незначительны во всем скоростном диапазоне работы двигателя, то поверхности 4 и 6 могут иметь минимальную величину, что упрощает изготовление шарнира, а минимальная масса шарнира позволяет увеличить предельное значение частоты вращения вала двигателя.

Сферический шарнир, содержащий охватывающее звено и расположенное в его полости внутреннее звено, при этом внутреннее звено выполнено со сферическими поверхностями, одна из которых взаимодействует с опорной сферической поверхностью охватывающего звена, а другая - с замыкающей сферической поверхностью охватывающего звена, при этом звенья сопряжены с возможностью углового перемещения относительно центра сферической поверхности, отличающийся тем, что внутреннее звено выполнено в форме части шарового сегмента, с двумя концентрично расположенными сферическими поверхностями, опорная и замыкающая поверхности охватывающего звена также выполнены концентричными, при этом центр сфер взаимодействующих между собой поверхностей как внутреннего, так и охватывающего звена расположен вне полости охватывающего звена, охватывающее звено выполнено в виде единой детали с опорной и замыкающей поверхностями, а соединение звеньев выполнено байонетным с соответствующими секторными вырезами и выступами на обоих звеньях.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к универсальным шарнирам сельскохозяйственных и иных машин. .

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к соединительным и рулевым тягам грузовых автомобилей. .

Изобретение относится к подъемно-транспортным устройствам. .

Изобретение относится к соединительному устройству между двумя деталями. .

Изобретение относится к соединительному устройству между двумя деталями. .

Изобретение относится к шарнирным соединениям. .

Изобретение относится к бурению скважин станками вращательного бурения, а именно к шарнирным соединениям бурового инструмента. .

Изобретение относится к шаровым опорам. .

Изобретение относится к области автомобильного машиностроения и представляет собой шаровой шарнир подвески автомобиля. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к шарнирам, звенья которых имеют возможность совершать как угловые относительные перемещения, так и перемещения в плоскости

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к средствам передачи вращающихся моментов в условиях, когда оси соединяемых валов расположены под углом друг к другу, а угловые скорости вращения ведущего и ведомого вала должны совпадать, и может быть использовано в приводах машин

Изобретение относится к сепаратору с множеством отверстий под тела качения, используемому в шарнирах автотранспортных средствах

Изобретение относится к способу изготовления шарового шарнира и к шаровому шарниру с особым выполнением вкладыша

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во всех отраслях хозяйства в шарнирных соединениях машин и механизмов

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам сборки шарнирных соединений

Изобретение относится к держателю для крепления стержня, в частности стержневидной подпорки крышки капота

Изобретение относится к радиальному шарниру для транспортного средства

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях сепараторов, центрифуг и других подобных устройств, содержащих быстровращающийся ротор, и касается конструкции опорного узла и, в частности, его подшипника скольжения, работающего постоянно или временно, например на разгоне и торможении, в условиях граничной смазки

Изобретение относится к узлу безлюфтового подшипника скольжения

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к шарнирам, имеющим возможность совершать угловые относительные перемещения

Наверх