RU2387890C1

RU2387890C1 - Universal joint

Info

Publication number: RU2387890C1
Application number: RU2009107384/11A
Authority: RU
Inventors: Юрий Феликсович Черняков (UA); Юрий Феликсович Черняков
Original assignee: Юрий Феликсович Черняков
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2009-03-02
Publication date: 2010-04-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention refers to universal joints of agricultural and other machines. The universal joint consists of cross piece (1) hinged with brackets (4, 8) of two shafts on mutually perpendicular axles. Two holes of joints bearings are arranged on one of the axles, while two bearing journals are located on another. The cross piece has the central opening wherein there is installed bracket (8) with pair of journals entering holes of joints of cross piece (1). Journals of cross piece (1) enter holes of joints of another shaft, bracket of which (4) is made in form of a cup with internal spherical surface enveloping cross piece (1).

EFFECT: design of single joint transferring rotation at crossing axles of shafts over 45° and up to 80°.

4 dwg

Description

Изобретение относится к универсальным шарнирам сельскохозяйственных и иных машин.The invention relates to universal joints of agricultural and other machines.

Известны универсальные шарниры для кинематической связи двух валов с пересекающимися осями, например, из [1] с.247…250, рис.364, 365; из [2] с.38…46, рис.11.29…11.38 и др.Known universal joints for the kinematic connection of two shafts with intersecting axes, for example, from [1] p.247 ... 250, Fig. 344, 365; from [2] p. 38 ... 46, fig. 11.29 ... 11.38, etc.

Недостаток их в том, что универсальный шарнир одинарной муфты допускает перекос соединяемых ею вращающихся валов не более 45 градусов, а одинарные универсальные шарниры карданных валов, например, сельскохозяйственных и других машин еще меньше.Their disadvantage is that the universal joint of a single coupling allows the skew of the rotating shafts connected by it to be no more than 45 degrees, and the single universal joints of cardan shafts, for example, agricultural and other machines, are even smaller.

Известен универсальный шарнир, содержащий крестовину, связанную с консолями первого и второго вала соответственно первой и второй взаимно перпендикулярными осями, каждая из которых перпендикулярна оси одного из валов, например универсальный шарнир из [1], с.248, рис.364 - прототип.Known universal joint containing a cross connected with the consoles of the first and second shaft, respectively, of the first and second mutually perpendicular axes, each of which is perpendicular to the axis of one of the shafts, for example, the universal joint from [1], p.248, Fig. 344 - prototype.

Недостаток его в том, что при больших углах пересечения соединяемых валов тела деталей (вилок) универсального шарнира сходятся до взаимного соприкосновения и вращение валов невозможно.Its disadvantage is that at large angles of intersection of the connected shafts of the body of the parts (forks) of the universal joint converge to mutual contact and the rotation of the shafts is impossible.

Техническим результатом изобретения является соединение валов, вращающихся под углом пересечения их осей более 45 градусов и до 80 градусов одинарным шарниром.The technical result of the invention is the connection of shafts rotating at an intersection angle of their axes of more than 45 degrees and up to 80 degrees with a single joint.

Сущность изобретения в том, что универсальный шарнир, содержащий крестовину, связанную шарнирно с консолями первого и второго вала соответственно первой и второй взаимно перпендикулярными осями, каждая из которых перпендикулярна оси одного из валов, в соответствии с изобретением крестовина имеет центральное отверстие, ось которого проходит через точку пересечения первой и второй оси и перпендикулярна им, соосно первой оси в крестовине расположены два отверстия подшипников шарниров, а соосно второй оси расположены две цапфы шарниров, при этом консоль первого вала выполнена в виде чашки со сферической поверхностью внутри и с двумя соосными отверстиями подшипников шарниров, в которые входят цапфы крестовины, а консоль второго вала расположена внутри центрального отверстия крестовины и выполнена с двумя соосными цапфами шарниров, которые входят в отверстия подшипников крестовины.The essence of the invention is that a universal joint comprising a cross joint pivotally connected to the consoles of the first and second shaft, respectively, of the first and second mutually perpendicular axes, each of which is perpendicular to the axis of one of the shafts, in accordance with the invention, the crosspiece has a central hole, the axis of which passes through the intersection point of the first and second axis and perpendicular to them, two holes of the hinge bearings are located coaxially with the first axis in the crosspiece, and two pivots of the hinges are located coaxially with the second axis, In this case, the console of the first shaft is made in the form of a cup with a spherical surface inside and with two coaxial holes of the hinge bearings, which include the spigots of the cross, and the console of the second shaft is located inside the central hole of the crosspiece and is made with two coaxial pivots of the hinges, which enter the holes of the bearings of the cross .

Благодаря таким признакам одинарным универсальным шарниром соединяют вращающиеся валы, оси которых пересекаются под углом до 80 градусов. Кроме того, длина этого шарнира меньше, чем у сдвоенных, для таких же углов между валами и вращающего момента, например [2], с.46, рис.11.37.Thanks to such signs, rotating shafts are connected with a single universal joint, the axes of which intersect at an angle of up to 80 degrees. In addition, the length of this hinge is shorter than that of double ones for the same angles between the shafts and the torque, for example [2], p. 46, Fig. 11.37.

Устроен универсальный шарнир следующим образом.The universal joint is arranged as follows.

На фиг.1 изображена крестовина, вид сбоку, на фиг 2 - то же, вид в плане.Figure 1 shows the cross, a side view, figure 2 is the same, a view in plan.

На фиг.3 изображен универсальный шарнир, на фиг.4 - то же, через 90 градусов поворота валов.Figure 3 shows the universal joint, figure 4 - the same, after 90 degrees of rotation of the shafts.

Крестовина 1 имеет центральное отверстие, ось которого проходит через точку пересечения взаимно перпендикулярных осей пары соосных отверстий 2 подшипников шарниров и пары соосных цапф 3. Консоль первого вала 4 выполнена в виде чашки с фигурным фланцем и сферической поверхностью 5 внутри, имеет два соосных отверстия 6, образованные фигурным фланцем первого вала и прикрепленным к нему заклепками приставным фигурным фланцем 7. Консоль второго вала 8 имеет отверстие, ось которого перпендикулярна оси второго вала и в котором с натягом установлен палец 9 с двумя соосными цапфами. Цапфы пальца входят в отверстия подшипников шарниров крестовины, а цапфы крестовины входят в отверстия подшипников первого вала. В отверстиях подшипников шарниров установлены подшипники качения с торцевой стенкой или скольжения из антифрикционного материала, или же сами отверстия служат подшипником шарнира.The crosspiece 1 has a central hole, the axis of which passes through the intersection point of the mutually perpendicular axes of the pair of coaxial holes 2 of the hinge bearings and the pair of coaxial trunnions 3. The console of the first shaft 4 is made in the form of a cup with a figured flange and a spherical surface 5 inside, has two coaxial holes 6, formed by a curly flange of the first shaft and rivets attached to it by a curly flange 7. The console of the second shaft 8 has an opening whose axis is perpendicular to the axis of the second shaft and in which an interference fit finger 9 with two coaxial pins. The finger pins enter the holes of the bearings of the hinges of the cross, and the pins of the cross are included in the holes of the bearings of the first shaft. In the holes of the hinge bearings, rolling bearings with an end wall or of sliding antifriction material are installed, or the holes themselves serve as a hinge bearing.

Работа описанного выше универсального шарнира вполне удовлетворительна при пересечении осей валов до 80 градусов и соприкосновение вилок при этом не происходит, их просто нет, а сферические консоли валов более устойчивы к деформации вращающим моментом, чем вилки. В остальном его работа универсального шарнира по изобретению ничем принципиально не отличается от работы известных универсальных шарниров и дополнительного объяснения не требует.The work of the universal joint described above is quite satisfactory when the axes of the shafts intersect up to 80 degrees and the forks do not touch in contact, they simply do not exist, and the spherical consoles of the shafts are more resistant to deformation by torque than the forks. Otherwise, his work of the universal joint according to the invention does not fundamentally differ from the work of known universal joints and does not require additional explanation.

Итак, одинарный универсальный шарнир по изобретению работает при пересечении осей валов до 80 градусов и имеет меньшую длину, чем сдвоенный [2], с.46, рис.11.37 для таких же углов между валами и вращающих моментов, перспективен для трансмиссий сельскохозяйственных и других машин.So, the single universal joint according to the invention works at intersection of shaft axes up to 80 degrees and has a shorter length than double [2], p. 46, fig. 11.37 for the same angles between shafts and torques, it is promising for transmissions of agricultural and other machines .

Литература:Literature:

1. Теория механизмов. И.И.Артоболевский. Учебник. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1976. 720 с.1. Theory of mechanisms. I.I. Artobolevsky. Textbook. - M .: Science. The main edition of the physical and mathematical literature. 1976. 720 p.

2. B.C. Поляков и др. Справочник по муфтам. / 2-е изд. - Л.: Машиностроение. 1979. - 344 с.2. B.C. Polyakov et al. Coupling manual. / 2nd ed. - L .: Mechanical engineering. 1979.- 344 p.

Claims

A universal hinge containing a cross connected pivotally to the consoles of the first and second shaft, respectively, of the first and second mutually perpendicular axes, each of which is perpendicular to the axis of one of the shafts, characterized in that the cross has a central hole, the axis of which passes through the intersection point of the first and second axis and perpendicular to them, two holes of the hinge bearings are located coaxially with the first axis in the crosspiece, and two pivots of the hinges are located coaxially with the second axis, while the console of the first shaft is made in in the form of a cup with a spherical surface inside and with two coaxial holes of the hinge bearings, which include the pins of the hinges of the crosspiece, and the console of the second shaft is located inside the central hole of the crosspiece and made with two coaxial pins of the hinges that enter the holes of the bearings of the hinges of the crosspiece.