Устройство шарнирное самоустанавливающееся для передачи вращения соединяемых валов

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во всех отраслях хозяйства в шарнирных соединениях машин и механизмов. Устройство шарнирное самоустанавливающееся для передачи вращения соединяемых валов преимущественно на вал хонинговальной головки состоит из втулки (1) и крестовины (2) с установленным в отверстии крестовины рядом шариков (3). Втулка (1) соединена с толкателем (4) посредством шпильки (5) и с крестовиной (2) посредством болтов (6). Болты (6) не имеют резьбы в зоне крестовины (2) и разнесены на 180° относительно друг друга. Крестовина (2) соединена шарнирно с корпусом (7) посредством болтов (8). Болты (8) также не имеют резьбы в зоне крестовины (2) и разнесены на 180° относительно друг друга. При этом обе системы фиксации из двух пар болтов (6, 8) смещены относительно друг друга на 90° с обеспечением возможности поворота втулки (1) и крестовины (2) во взаимно перпендикулярных плоскостях. Технический результат - упрощение конструкции шарового шарнира и повышение точности обработки поверхности детали; повышение надежности работы самоустанавливающегося устройства и снижение трудоемкости его изготовления. 2 ил.

 

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

Известно устройство шарнирное самоустанавливающееся для передачи вращения соединяемых валов, состоящее из корпуса со ступенчатым глухим отверстием, в торцевой части соединенного посредством сферического подшипника с державкой, и расположенного между ними поводка с шипом, отличающееся тем, что на торце державки выполнен радиусный шип, предназначенный для взаимодействия с выполненным на поводке радиусным пазом, а шип поводка, выполненный радиусным, установлен с возможностью взаимодействия с корпусом посредством выполненного на торце его глухого отверстия радиусного паза, при этом упомянутые пазы корпуса и поводка расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, а сферический подшипник образован введенными в устройство шаровой головкой, смонтированной на державке, и сферической чашей, установленной на корпусе (патент РФ № 2084715, МПК F16C 11/06, опубл. 1997.07.20).

Конструкция самоустанавливающего патрона сложна в изготовлении, обладает большой металлоемкостью.

Известен также универсальный шарнир карданного типа, предназначенный для передачи вращения от шпинделя станка к инструменту, например от шпинделя хонинговального станка к притиру. Он содержит охватываемую шаровую головку и охватывающий корпус, запорное кольцо и соединительный элемент в форме шариков, расположенных в углублениях корпуса и канавках шаровой головки.

Шаровая головка выполнена с наружной сферической поверхностью, на которой в осевой плоскости расположена меридиональная канавка, образованная внутренними вогнутыми тороидальными поверхностями. Корпус имеет внутреннюю цилиндрическую поверхность, переходящую в конусообразную поверхность, сопрягаемую с шаровой головкой, и на высоте радиуса шаровой головки имеет отверстия радиусом, меньшим радиуса опорных шариков (заявка на патент РФ № 94015158, МПК F16C 11/06, опубл. 1995.12.20 - прототип).

К недостаткам такого шарнира карданного типа также следует отнести сложность и нетехнологичность при изготовлении, а также большую металлоемкость и габариты.

Решаемой задачей являются упрощение конструкции шарового шарнира и повышение точности обработки поверхности детали, повышение надежности работы самоустанавливающегося устройства и снижение трудоемкости его изготовления.

Для решения поставленной задачи предложено устройство шарнирное самоустанавливающееся для передачи вращения соединяемых валов преимущественно на вал хонинговальной головки, выполненное в виде втулки и крестовины с установленным в отверстии крестовины рядом шариков. Втулка соединена с толкателем, например, посредством шпильки и с крестовиной посредством пары специальных болтов, разнесенных на 180° относительно друг друга, а крестовина соединена шарнирно с корпусом посредством также специальных болтов, также разнесенных на 180° относительно друг друга. Обе системы фиксации (две пары специальных болтов, которые не имеют резьбы в зоне крестовины) смещены относительно друг друга на 90° с обеспечением возможности поворота втулки и крестовины во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Количество шариков может быть три и более. Совместно с системой фиксации они создают шарнирный механизм и обеспечивают работу гибкой шарнирной системы. Конструкция шарнирного механизма проста в изготовлении и надежна в эксплуатации. Такая конструкция самоустанавливающегося шарнирного устройства компенсирует несоосность шпинделя станка и обрабатываемой детали, позволяя обеспечить необходимую точность геометрии обрабатываемой детали. Данное устройство имеет меньшую металлоемкость и меньшие габариты.

Сущность технического решения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено устройство шарнирное самоустанавливающееся; на фиг.2 - вид А-А фиг.1.

Устройство шарнирное самоустанавливающееся для передачи вращения от вала на хонинговальную головку состоит из втулки 1 и крестовины 2 с установленным в отверстии крестовины рядом шариков 3 в количестве трех шариков диаметром 20 мм с возможностью осевого перемещения толкателя 4. Втулка 1 соединена с толкателем 4 посредством шпильки 5 и с крестовиной 2 посредством пары специальных болтов 6. Болты 6 не имеют резьбы в зоне, входящей в крестовину. Болты разнесены на 180° относительно друг друга.

Крестовина 2 соединена шарнирно с корпусом 7 посредством пары болтов 8, также разнесенных на 180° относительно друг друга. Болты 8 также не имеют резьбы в зоне, входящей в крестовину.

Обе системы фиксации (пары болтов 6 и 8) смещены относительно друг друга на 90°.

Такая конструкция дает возможность втулке и крестовине поворачиваться относительно друг друга и относительно корпуса во взаимно перпендикулярных плоскостях. В совокупности с рядом шариков система фиксации обеспечивает работу шарнира.

При передаче вращения от привода хонинговального станка к хонинговальной головке шарнирное устройство компенсирует несоосность шпинделя станка и обрабатываемой детали, что позволяет обеспечить правильную геометрию обрабатываемой рабочей поверхности.

Устройство шарнирное самоустанавливающееся для передачи вращения соединяемых валов, преимущественно на вал хонинговальной головки, выполненное в виде втулки и крестовины с установленным в отверстии крестовины рядом шариков, при этом втулка соединена с толкателем, например посредством шпильки, с обеспечением возможности осевого перемещения, и с крестовиной посредством пары болтов, которые не имеют резьбы в зоне крестовины, разнесенных на 180° относительно друг друга, а крестовина соединена шарнирно с корпусом посредством болтов, которые также не имеют резьбы в зоне крестовины и разнесены на 180° относительно друг друга, при этом обе системы фиксации из двух пар болтов смещены относительно друг друга на 90° с обеспечением возможности поворота втулки и крестовины во взаимно перпендикулярных плоскостях.