RU2246051C1

RU2246051C1 - Joint coupling

Info

Publication number: RU2246051C1
Application number: RU2003119908/11A
Authority: RU
Inventors: Ф.В. Пошарников (RU); Ф.В. Пошарников; нский А.И. Серебр (RU); А.И. Серебрянский
Original assignee: Воронежская государственная лесотехническая академия (ВГЛТА)
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-02-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: joint coupling comprises female lug, male lug, joining pin, sleeve of the female lug, two bushings in the webs of the female lug, bushing of the female lug, and mechanism for forced locking. The mechanism for forced locking has grooves made of ratchet teeth and unit of spring semi-rings mounted for permitting their co-operation. The shapes of the grooves in the bushings mounted in the webs of the female lug and bushing of the male lug and free ends of the corresponding spring semi-rings are directed oppositely.

EFFECT: enhanced reliability and prolonged service life of pivoting joint.

2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к цилиндрическим кинематическим парам с реверсивным вращательным движением, и может использоваться в манипуляторном технологическом оборудовании.The invention relates to mechanical engineering, in particular to cylindrical kinematic pairs with reverse rotational movement, and can be used in manipulator technological equipment.

Известно шарнирное соединение с двумя втулками, установленными с возможностью поворота как относительно охватываемой проушины, так и относительно соединительного пальца, и устройством принудительной фиксации каждой из них относительно охватываемой проушины, при одном направлении поворота охватывающей проушины и относительно соединительного пальца при обратном направлении поворота, кроме того, на обоих торцах каждой из указанных втулок выполнены храповые зубья, направления которых на торцах различны, на обеих торцах охватываемой проушины выполнены храповые зубья, форма которых ответна форме зубьев на внешних торцах втулок, а между втулками установлены два разжимаемых пружиной кольца, каждое из которых выполнено с храповыми зубьями на внешнем торце, форма которых ответна форме зубьев на внутреннем торце соответствующей втулки, и со шлицами, установленными с возможностью взаимодействия со шлицами соединительного пальца (SU Авторское свидетельство №1170204 А, кл. F 16 С 11/06, 30.07.85, Бюл. №28).Known articulation with two bushings mounted to rotate both relative to the male eye and relative to the connecting finger, and a device for forcing each of them relative to the male eye, with one direction of rotation of the female eye and relative to the connecting finger in the opposite direction of rotation, in addition , on both ends of each of these bushings are made ratchet teeth, the directions of which are different at the ends, at both ends of the covered the eyelets are made of ratchet teeth, the shape of which is in the shape of the teeth on the outer ends of the bushings, and two spring-expandable rings are installed between the bushings, each of which is made with ratchet teeth on the outer end, the shape of which corresponds to the shape of the teeth on the inner end of the corresponding sleeve, and with splines, installed with the possibility of interaction with the splines of the connecting finger (SU Copyright certificate No. 1170204 A, class F 16 C 11/06, 07/30/08, Bull. No. 28).

Недостатком данного шарнирного соединения является наличие двух конструктивных зазоров и двух зон трения, в результате чего при действии динамических нагрузок снижается износостойкость узла трения.The disadvantage of this swivel is the presence of two structural clearances and two friction zones, as a result of which the wear resistance of the friction assembly decreases under the action of dynamic loads.

Изобретение решает задачу повышения надежности и долговечности шарнирного соединения за счет устранения одной зоны трения при одновременном исключении реверсивности трения.The invention solves the problem of improving the reliability and durability of the swivel by eliminating one friction zone while eliminating the reversibility of friction.

Для этого в шарнирном соединении, содержащем охватывающую проушину, охватываемую проушину, соединительный палец, гильзу охватываемой проушины, втулку охватываемой проушины и механизм принудительной фиксации, согласно изобретению, дополнительно установлены две втулки в щеках охватывающей проушины, а механизм принудительной фиксации представляет собой канавки в виде храповых зубьев, располагающиеся на внутренних торцах втулок охватывающей проушины и на торцах втулки охватываемой проушины, и блоки пружинных полуколец, закрепленные на соединительном пальце и выполненные с возможностью взаимодействия с упомянутыми канавками.To this end, in a swivel comprising a female eye, male eye, a connecting finger, a female eye sleeve, a male eye sleeve and a forced locking mechanism, according to the invention, two additional bushings are installed in the female eye cheeks, and the mechanical locking mechanism is a ratchet groove teeth located on the inner ends of the sleeves of the female eye and on the ends of the sleeve of the male eye, and blocks of spring half rings mounted on connecting finger and configured to interact with said grooves.

На фигуре 1 изображено шарнирное соединение в разрезе, на фигуре 2 - пружинные полукольца 7.The figure 1 shows the hinged connection in the context of figure 2 - spring half rings 7.

Шарнирное соединение содержит соединительный палец 1, охватывающую проушину 2, охватываемую проушину 3, гильзу 4 охватываемой проушины, втулку 5 охватываемой проушины, втулки 6 охватывающей проушины, пружинные полукольца 7, канавки в виде храповых зубьев 8, фиксирующие крышки 9.The swivel connection includes a connecting finger 1, covering the eye 2, the covered eye 3, the sleeve 4 of the male eye, the sleeve 5 of the male eye, the sleeve 6 of the female eye, spring half rings 7, grooves in the form of ratchet teeth 8, fixing covers 9.

Втулки охватывающей проушины 6 и втулка охватываемой проушины 5 установлены с возможностью поворота относительно соединительного пальца 1, причем две втулки 6 установлены в щеках охватывающей проушины 2 и имеют устройство принудительной фиксации относительно соединительного пальца 1 при одном направлении поворота охватывающей проушины 2 относительно охватываемой проушины 3, и одна втулка 5 установлена в гильзе 4 охватываемой проушины 3, имеющая устройство принудительной фиксации относительно соединительного пальца 1 при обратном направлении поворота. Кроме того, на части внутренних цилиндрических поверхностей со стороны внутренних торцов втулок 6, установленных в щеках охватывающей проушины 2 и на части внутренних цилиндрических поверхностей, на торцах втулки 5, установленной в гильзе 4 охватываемой проушины, выполнены канавки в виде храповых зубьев 8, направления которых у втулок 6 охватывающей проушины и втулки 5 охватываемой проушины различны, а на соединительном пальце 1 закреплены пружинные полукольца 7, имеющие свободные концы, профиль которых ответен профилю канавок в виде храповых зубьев 8, пружинные полукольца 7 и канавки в виде храповых зубьев 8 выполнены с возможностью их взаимодействия.The bushings of the female eye 6 and the sleeve of the male eye 5 are rotatably mounted relative to the connecting finger 1, and two bushings 6 are installed in the cheeks of the female eye 2 and have a forced fixation device relative to the connecting finger 1 with one direction of rotation of the female eye 2 relative to the male eye 3, and one sleeve 5 is installed in the sleeve 4 of the male eye 3, having a forced fixation device relative to the connecting finger 1 in the opposite direction enii rotation. In addition, on the part of the inner cylindrical surfaces from the side of the inner ends of the bushings 6 installed in the cheeks of the enclosing eye 2 and on the ends of the sleeve 5 installed in the sleeve 4 of the covered eye, grooves are made in the form of ratchet teeth 8, the directions of which the sleeves 6 of the female eye and the sleeve 5 of the female eye are different, and on the connecting pin 1 are fixed spring half rings 7 having free ends, the profile of which corresponds to the profile of the grooves in the form of snores teeth 8, spring half rings 7 and grooves in the form of ratchet teeth 8 are made with the possibility of their interaction.

Предложенное шарнирное соединение работает следующим образом. При повороте охватываемой проушины 3 в одном направлении поворачивающаяся вместе с ней втулка 5 с канавками в виде храповых зубьев 8 входит в зацепление с пружинными полукольцами 7, жестко закрепленными на соединительном пальце 1, и соединительный палец 1 оказывается зафиксированным относительно охватываемой проушины 3 и поворачивается вместе с ней. При этом, из-за разного направления образующих канавок в виде храповых зубьев 8 на втулках 6 охватывающей проушины и пружинных полуколец 7, канавки в виде храповых зубьев 8, выполненные на втулках 6, и пружинные полукольца 7 проскальзывают друг относительно друга и процесс трения происходит между соединительным пальцем 1 и втулками 6 охватывающей проушины. При повороте охватываемой проушины 3 в обратном направлении канавки в виде храповых зубьев 8, выполненные на втулке охватываемой проушины 5, и пружинные полукольца 7 выходят из зацепления и одновременно входят в зацепление канавки в виде храповых зубьев 8 и пружинные полукольца 7 втулок 6 охватывающей проушины, в результате чего соединительный палец 1 оказывается зафиксированным относительно щек охватывающей проушины 2. При этом канавки в виде храповых зубьев 8 на втулке 5 охватываемой проушины и пружинные полукольца 7 проскальзывают друг относительно друга и процесс трения происходит между соединительным пальцем 1 и втулкой 5.The proposed swivel works as follows. When the male eye 3 is rotated in one direction, the sleeve 5 that rotates with it and with the ratchet teeth grooves 8 engages with spring half rings 7 rigidly attached to the connecting pin 1, and the connecting pin 1 is fixed relative to the male eye 3 and rotates with her. Moreover, due to the different directions of the forming grooves in the form of ratchet teeth 8 on the bushings 6 of the female eye and the spring half rings 7, the grooves in the form of ratchet teeth 8 made on the bushings 6 and the spring half rings 7 slip relative to each other and the friction process occurs between connecting finger 1 and bushings 6 of the female eye. When turning the male eye 3 in the opposite direction, the grooves in the form of ratchet teeth 8, made on the sleeve of the male eye 5, and the spring half rings 7 disengage and at the same time engage the grooves in the form of ratchet teeth 8 and the spring half rings 7 of the bushings 6 of the female eye, in as a result of which the connecting finger 1 is fixed relative to the cheeks of the female eye 2. In this case, the grooves in the form of ratchet teeth 8 on the sleeve 5 of the male eye and the spring half rings 7 slip from each other relative to another and the process of friction occurs between the connecting finger 1 and the sleeve 5.

Таким образом, за счет введения в конструкцию втулок 6 охватывающей проушины ликвидируется одна зона трения (один радиальный зазор), а за счет разнонаправленных образующих канавок в виде храповых зубьев 8 и свободных концов пружинных полуколец 7 на втулке 5 охватываемой проушины и втулках 6 охватывающей проушины процесс трения будет происходить поочередно между соединительным пальцем 1 и втулкой 5 охватываемой проушины и между соединительным пальцем 1 и втулками 6 охватывающей проушины, причем соединительный палец 1 все время будет вращаться в одну сторону.Thus, by introducing into the design of the sleeves 6 the female eye, one friction zone is eliminated (one radial clearance), and due to the multidirectional forming grooves in the form of ratchet teeth 8 and the free ends of the spring half rings 7 on the sleeve 5 of the male eye and the sleeve 6 of the female eye process friction will occur alternately between the connecting finger 1 and the sleeve 5 of the male eye and between the connecting finger 1 and the sleeve 6 of the female eye, and the connecting finger 1 will rotate all the time I'm in the same direction.

В предложенном шарнирном соединении, за счет введения дополнительных антифрикционных втулок и упрощения конструкции механизма принудительной фиксации, упраздняется одна зона трения (один радиальный зазор), в результате чего снижается степень влияния динамических нагрузок и повышается надежность и долговечность узла трения.In the proposed swivel, due to the introduction of additional anti-friction bushings and simplification of the design of the forced fixation mechanism, one friction zone (one radial clearance) is eliminated, as a result of which the influence of dynamic loads is reduced and the reliability and durability of the friction assembly are increased.

Claims

A swivel comprising a female eye, male eye, a connecting finger, a female eye sleeve, a male eye sleeve and a forced locking mechanism, characterized in that it further comprises two bushings installed in the cheeks of the female eye, and the mechanical locking mechanism is a ratchet groove teeth located on the inner ends of the sleeves of the female eye and on the ends of the sleeve of the male eye, and blocks of spring half rings mounted on connecting finger and configured to interact with said grooves.