RU2106548C1

RU2106548C1 - Universal joint

Info

Publication number: RU2106548C1
Application number: RU93035707A
Authority: RU
Inventors: А.М. Сигаев; А.Г. Пастухов
Original assignee: Белгородский сельскохозяйственный институт (учебно-научный центр по сельскому хозяйству)
Priority date: 1993-07-07
Filing date: 1993-07-07
Publication date: 1998-03-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; connection of shafts arranged with misalignment. SUBSTANCE: universal joint has two assembled yokes consisting of flanges and detachable prongs and cross with trunnions installed in prong holes on bearings. Detachable prongs are installed in corresponding flange for turning relative to flange in cross plane. Needle bearings are used in universal joint. EFFECT: enlarged operating capabilities. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к элементам для соединения валов с перекосом. The invention relates to the field of engineering, in particular to elements for connecting shafts with a skew.

Известен карданный шарнир [1], применяемый для передачи крутящего момента между валами с перекосом, состоящий из цельных вилок, игольчатых подшипников и крестовины. Known cardan joint [1], used to transmit torque between the shafts with a skew, consisting of solid forks, needle bearings and crosses.

Конструкция универсального шарнира [2], позволяющего передавать крутящий момент с некоторой степенью упругой деформации между валами, оси которых пересекаются, содержит крестовину, подшипники и две сборные вилки, включающие фланец и проушины. The design of the universal joint [2], which allows transmitting torque with a certain degree of elastic deformation between the shafts whose axes intersect, contains a crosspiece, bearings and two prefabricated forks, including a flange and eyes.

К особенностям конструкции шарнира относятся: наличие подшипников скольжения с эластичными вкладышами и сборные вилки, проушины которых выполнены и установлены таким образом, чтобы облегчить сборку шарнира. The design features of the hinge include: the presence of plain bearings with elastic liners and prefabricated forks, the eyes of which are made and installed in such a way as to facilitate assembly of the hinge.

Кардан [3] для кинематического соединения двух валов имеет пару противоположных вилок, соединенных крестовиной, которая имеет несколько ножек. Концы последних вращаются в подшипниковых колпачках, прикрепленных к фланцам вилки болтами. Каждый колпачек несет пару конусных шпонок, которые садятся в пару шпоночных канавок, выполненных во фланцах вилки, когда колпачки крепят к фланцам. Шпонки и шпоночные канавки совмещены с отверстиями, через которые проходят крепежные болты. Cardan [3] for the kinematic connection of two shafts has a pair of opposing forks connected by a cross, which has several legs. The ends of the latter rotate in bearing caps, bolted to the flanges of the plug. Each cap carries a pair of taper keys that fit into a pair of keyways made in the flanges of the plug when the caps are attached to the flanges. The dowels and keyways are aligned with the holes through which the mounting bolts pass.

Устройство [4] обеспечивает крепление опор или подшипников разборной цапфы карданного шарнира. Указанные опоры или подшипники закрепляют и располагают на фланце шарнира с помощью зубьев треугольного профиля. Эти зубья имеются дополнительно, с одной стороны, на плоской поверхности опор или подшипников и, с другой стороны, на плоской поверхности фланца, в направлении перпендикулярном действию основных усилий среза в плоскости соединения опор и фланца. Средства крепления, типа болтов или винтов, предусматриваются для крепления зубчатых венцов в зацепленном состоянии. The device [4] provides fastening of bearings or bearings of a collapsible trunnion of the universal joint. These bearings or bearings are secured and placed on the hinge flange using the teeth of a triangular profile. These teeth are additionally available, on the one hand, on the flat surface of the bearings or bearings and, on the other hand, on the flat surface of the flange, in the direction perpendicular to the action of the main shear forces in the plane of connection of the bearings and the flange. Attachments, such as bolts or screws, are provided for attaching gears in an engaged state.

Вследствие конструктивных особенностей, в карданных шарнирах по техническим решениям [3] и [4], съемные проушины вилки, в установленном состоянии, закреплены жестко и, таким образом, неподвижны по отношению к фланцу вилки. Поэтому условия работы элементов сопряжений шип крестовины - игольчатый подшипник в карданных шарнирах по решениям [3] и [4] идентичны условиям работы аналогичных элементов сопряжений в карданном шарнире [1]. Due to the design features, in the cardan joints according to technical solutions [3] and [4], the removable eyelets of the fork, in the installed state, are fixed rigidly and, thus, are fixed relative to the flange of the fork. Therefore, the working conditions of the elements of the spike of the crosspiece - the needle bearing in the cardan joints according to the solutions of [3] and [4] are identical to the working conditions of similar elements of the joints in the cardan joint [1].

Основным недостатком карданных шарниров [1], [3] и [4] является невысокая долговечность, связанная с возникновением, в процессе эксплуатации, радиального зазора в сопряжении шип крестовины - игольчатый подшипник, являющегося причиной появления перекоса элементов упомянутого сопряжения. The main disadvantage of the cardan joints [1], [3] and [4] is the low durability associated with the occurrence, during operation, of the radial clearance in the mating of the spike of a cross - a needle bearing, which causes the appearance of a skew of the elements of the said mating.

Сущность изобретения выражается в том, что съемные проушины сборной вилки установлены в соответствующем фланце с возможностью проворота относительно него в плоскости крестовины, при этом подшипники, фиксирующие шипы крестовины в проушинах, выполнены игольчатыми. The essence of the invention is expressed in the fact that the removable eyes of the assembled fork are mounted in the corresponding flange with the possibility of rotation relative to it in the plane of the cross, while the bearings fixing the spikes of the cross in the eyes are made of needles.

На фиг. 1 изображен предлагаемый карданный шарнир; на фиг. 2 - сечение плоскостью А-А сопряжения шип крестовины - игольчатый подшипник, заявляемого карданного шарнира, по фиг. 1, на котором показано положение шипа и игольчатого подшипника, в нагруженном шарнире, с прилеганием иголки подшипника по всей ее длине к шипу; на фиг. 3 - сечение аналогичное сечению на фиг. 2 сопряжения шип крестовины - игольчатый подшипник, карданного шарнира с жестким креплением проушин на фланце, при отсутствии угла излома шарнира, на котором показано положение шипа и игольчатого подшипника, в нагруженном шарнире, с наличием радиального зазора Δ в сопряжении. In FIG. 1 shows a proposed universal joint; in FIG. 2 is a section through a plane AA of a spike of a crosspiece — a needle bearing of the inventive universal joint; FIG. 1, which shows the position of the spike and the needle bearing, in a loaded hinge, with the bearing needle resting along its entire length to the spike; in FIG. 3 is a section similar to that of FIG. 2 mating spike of a cross - a needle bearing, a cardan joint with rigid fastening of the eyes on the flange, in the absence of a corner of the joint hinge, which shows the position of the spike and needle bearing, in the loaded joint, with a radial clearance Δ in the pair.

Шарнир состоит из двух вилок 1, 2 и крестовины 3. Вилки 1 и 2 имеют фланцы 4 и 5, к которым посредством крепежа 6 крепятся проушины 7 и 8. Каждый шип 9 крестовины 3 установлен в проушинах 7 и 8 посредством подшипника, образованного иголками 10, расположенными в стакане 11. The hinge consists of two forks 1, 2 and a crosspiece 3. The forks 1 and 2 have flanges 4 and 5, to which, through the fasteners 6, the eyes 7 and 8 are attached. Each spike 9 of the cross 3 is installed in the eyes 7 and 8 by means of a bearing formed by needles 10 located in a glass 11.

Наличие оси поворота проушин вилки позволяет обеспечить в эксплуатации прилегание шипа крестовины к иголке и иголки к стакану подшипника по всей длине иголки. The presence of the axis of rotation of the eyes of the fork allows us to ensure in operation the fit of the spike of the spider to the needle and the needle to the bearing cup along the entire length of the needle.

Карданный шарнир работает следующим образом. The universal joint works as follows.

Нагрузка от вилки 1, образованной фланцем 4 и проушинами 7, посредством игольчатых подшипников 10, 11 передается на шипы 9 крестовины 3, и далее через шипы 9 крестовины 3, подшипники 10, 11 к вилке 2, образованной фланцем 5 и проушинами 8. The load from the fork 1, formed by the flange 4 and the eyes 7, through the needle bearings 10, 11 is transmitted to the spikes 9 of the spider 3, and then through the spikes 9 of the spider 3, bearings 10, 11 to the fork 2, formed by the flange 5 and the eyes 8.

Claims

A cardan joint containing two prefabricated forks, consisting of flanges and removable eyes, and a cross with spikes installed in the eyes by bearings, characterized in that the removable eyes are mounted in the corresponding flange with the possibility of rotation relative to it in the plane of the cross, while the bearings are made of needle .