SU682152A3 - Универсальный шарнир - Google Patents

Description

(54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР

На фиг« 1 изображен универсальный шарнир, продольный разрез на фиг. 2 - 4 - то же, вариант исполнени ; на фиг. 5 - шарнир, изображение в максимально наклонном по-ложении; на фиг б - фиксир ющее кольцо, вид сбоку; на фиг. 7 - то же, вид спереди; на фиг, 8 - продольна  канавка с шариком,разрез;на фиг.9 - шпонка,вариант исполнени  шпонки;на фиг.10 - шпонка,расположенна  на внутреннем элементе, поперечный разрез; на фиг. 11 - вариант исполнени  шпонки; на фиг. 12 - то же, шпонка, расположенна  на внутреннем элементе, поперечный разрез; на фиг. 13 - вариант исполнени  шпонки; на фиг. 14 - то же, шпонка расположенна  на внутреннем элементе, поперечный разрез; на фиг. 15 - вариант исполнени  шпонки; на фиг. 16 - то же, шпонка, расположенна  на внутреннем элементе , поперечный разрез; на фиг. 17 направлйюща  в виде шпонок, соединенных перемычками; на фиг. 18 то же, поперечный разрез; на фиг. 19 - то же, вид сверху; на фиг. 20 сепаратор; на фиг. 21 - монтаж сепаратора в корпусе; на фиг. 22 схема взаимного расположени  направл ющей и сепаратора; на фиг. 23 монтаж сепаратора в корпусе, продольный разрез; на фиг. 24 - то же, вид спереди; на фиг. 25 - универсальный шарнир, пример использовани .

Корпус 1 универсального шарнира имеет полость 2 на внутренней поверхности . Параллельно оси корпуса имеютс  продольные канавки 3. В полости 2 размещен внутренний элемент 4 шарнира с параллельными его оси продольными канавками 5, противолежааи ми канавкам 3 корпуса. В продольных канавках 3 и 5 расположены шарики 6, через крторие передаетс  вращающий момент между корпусом 1 . и внутренним элементом 4.

Шарики 6 наход тс  в отверсти х 7 сепаратора 8, имеющего сферическую поверхность 9, которой он базируетс  на вогнутой сферической поверхности 10 корпуса 1. Сепаратор 8 имеет вогнутую сферическую поверхность 11, которой он входит в сферическую поверхность 12 на внешней стороне направл ющей 13.

Центры сферических поверхностей 9, 10 и 11, 12 размещены на одинаковом рассто нии по оси по разные стороны от плоскости, проход щей через оси отверстий сепаратора, дл  того, чтобы при всех углах наклона средн   плоскость шарнира, проход ща  через центры шариков, посто нно совпадала с плоскостью, дел щей угол наклона шарнирапополам, этим и обеспечивают синхронное движение

Направл юща  13 на внутреннем элементе 4 может быть закреплена g

осевом направлении пружинным кольцом 14 (см. фиг. 2), которое располагаетс  в совмещенных канавках 15, выполненных на внешней поверхности внутреннего элемента 4 и соответственно на внутренней поверхности направл ющей 13.

Корпус 1 (см. фиг. 2 и 3) выполнен в виде колокола, в вогнутую сферическую поверхность 2 которого введен сепаратор 8 с внешней сферичесO кой поверхностью 9.

Шарнир (см. фиг. 2) отличаетс  от шарнира (см.фиг.3) лишь тем,что пружинное кольцо 14 выполнено соответственнЬ по профилю внутреннего элемента в поперечном разрезе. Пружинное кольцо 14 имеет с двух сторон каждой ограничивающей продольные канавки 5 перемычки параллельные оси концы 16, которые преп тствуют вращению направл ющих на перемычках.

В универсальном шарнире по фиг.4 который работает таким же образом, как и шарниры на фиг. 2 и 3, корпус 1 шарнира выполнен в виде относительно узкого кольца.

Если сепаратор 8 конструктивно выполнен таким же образом, как и сепаратор в шарнире по фиг. 2 и 3 направл юща  13 имеет на одном кон« це пружинный крючок 17, который заходит впаз 18, выполненный на внешней поверхности внутреннего элемента 4. В этой конструкции наружна  поверхность 19 внутреннего элемента

4 и взаимодействующа  с ней внутренн   поверхность 20 направл ющей 13 выполнены конусными.

Шарнир (см. фиг.5) предназначен дл  больших .углов наклона. Корпус 1 шарниоа выполнен в виде колокола,

0 полость 2 которого открыта в одну

сторону и ограничена от вогнутой сферической поверхности 21. Направл юща . 13 крепитс  на внутреннем элементе 4 посредством звездообразного фиксирующего кольца 22, которое своим внешним звездообразным лепестком 23 (см. фиг. б и 7) входит в каждый паз на внутренней поверхности направл ющей . Кольцо 22 удерживаетс  в аксиальном положении посредством пружинного кольца 24, наход щегос  в пазе, выполненном на внутреннем элементе 4. При монтаже фиксирующее кольцо 22 (см. фиг. 1) перевод т в

е аксиальное положе.ние справа-налево, причем лепесток 23 завод т в середину канавок 5 внутреннего элемента 4. После достижени  аксиального конечного положени  фиксирующее кольцо 22 поворачивают на половину

0 рассто ни  между лепестками 23 и устанавливают его в окончательное положение.

Дл  того,чтобы фиксирующее кольцо 22 оставалось в этом положении, два уголка 24 на верхнем лепестке

23 (см. фиг. 7) загнуты в сторону краев канавок. Лепестки 23 расположены по диагонали от тела кольца 22 (см. фиг. 6) так, что тело кольца остаетс  вне зоны движени  шарика 6.

Ось сепаратора (см. фиг. 5/, наход ща с  в вертикальном положении относительно средней плоскости шарнира , содержащей центры шариков &, смещена посередине в объеме относительно середины шарнира, в которой пересекаютс  оси корпуса 1 и внутреннего элемента 4. В этом положении шарики 6 удалены от оси не на одинаковое рассто ние, а именно, верхний шарик (см. фиг. 5) выходит на рассто ние г из отверсти  сепаратора .

Высота отверсти  сепаратора h (см. фиг. 1) должна быть больше или равн тьс  сумме рассто ний г и I (см. фиг. 5), дл  того, чтобы верхний шарик б при максимальном угле наклона мог выйти за поверхность, ограничивающую отверстие сепарато- ра, не выпав из отверсти . Рассто ние :.h может быть при применении больших шариков, большим, чем в обычных шарнирах с синхронньм вращением , которые при других одинаковых размергис допускают применение меньших шариков. Это показано на фиг. 8, где при прочих равных услови х в поперечном разрезе изображены один над другим шарик 25 в канавке 26 корпуса 27 известного шарнира и шарик 28 в канавке 29 корпуса 1 пре.Щ1агаемого шарнира. При данном смещении середины и центра изгиба внутренней поверхности внешнего тела видно, что возможна  высота отверсти  сепаратора h, в предлагаемом шарнире может быть больше, чем высота отверсти  сепаратора h в известном шарнире. В св зи с этим в предлагаемом шарнире возможно увеличение угла наклона.

Направл юща  13 (см. фиг. 9 и 10) может быть выполнена в виде шпонки 30, имеющей с внешней стороны сферическую поверхность 31, с которой взаимодействует внутренн   вогнута  сферическа  поверхность соответствующего сепаратора.

С внутренней стороны шпонка 30 имеет полуцилиндрическую вогнутую поверхность, наход щуюс  на полуцилиндрической выпуклой поверхности 32, котора  находитс  между двум  полуцилиндрйческими продольными канавками 5 дл  шариков 6. Таким образом , шпонка 30 может скользить аксиально по поверхности 32 внутреннего элемента 4, причем ведет за собой сепаратор по своей сферической поверхности 31.

Шпонка 33 (см. фиг. 11-12) отличаетс  тем, что ее внвин   поверхность  вл етс  цилиндрической пЪ-

верхностью 34, а не сферической поверхностью , причем цилиндрическа  поверхность имеет несколько меньший радиус, чем вогнута  сферическа  поверхность 35.

Таким образом, сепаратор насаживают вогнутой сферической поверхностью топько на оба внешних кра  шпонки 33.Шпонка,показанна  на фиг. 11-12,отличаетс  тем,что ее внутренн   поверхность 36 плоска , потом/

0 она соприкасаетс  по лини м с, полу .цилиндрической поверхностыо внутрен кего элемента 4.

Поскольку шпонки воспринимает лишь небольшие усили  управлени , достаточно осуществл ть неправление

5 при помощи кромок, несмотр  на то, что они и  вл ютс  после относитеJibHo короткого времени эксплуатаци  несколько изношенными. Шпонка (см. фиг. 14) по изготовлению дешевле,

0 чем шпонка по фиг. 9-10, поскольку цилиндрическую поверхность на внешней стороне и пр мую поверхность на внутренней стороне изготовл ть легче , чем сферическую поверхность на

5 внешней стороне и цилиндрическую поверхность на внутренней стороне.

Шпонки (см. фиг. 9-12) сбоку ПОДдерживгш )тс  шариками 6, это не  вл етс  необходимым дл  шпонок 37

0 ( см. фиг. 13-14), поскольку внутренн   поверхность 38 этих деталей в поперечном разрезе имеет У-образную форму и взаимодействует с соответствующей У-образной поверхностью 39

5 внутреннего элемента 4.

Таким образом, шпонка 37 удерживаетс  в направлении по окружности и не нуждаетс  в боковой поддержке посредством шариков 6. Шпонка 37

0 может быть более узкой, чем шпонки 30 и 33.

Бокова  фиксаци  шпонки 39 (см. фиг. 15-16) осуществл етс  посредством выдшощихс  в сторону элементов направлени  40, которые обхватыва5 ют перемычку 41 внутреннего элемента и имеют изнутри противолежащую направл ющую поверхность 42, с помощью которой они направл ют по оси шпонку 39 по продольным канавкам 5 внут0 реннего элемента.

На фиг. 17-19 показана направл юща , выполненна  в виде группы шпонок , соединенных в кольцо 43 с помощью перемычек 44 с максимальной

5 величиной жесткости.

Claims (1)

1. Патент США W 3656318, кл. 64 - 21, 1972. б

(Риг. 3

/S в

«Риг. 4

3« .3J

/

ipue.ll

W

сРиг.5