ФЛАНЕЦ-ВИЛКА ШАРНИРА КАРДАННОГО

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к конструкции шарниров карданных валов для транспортных средств.
Известен карданный шарнир, содержащий сборные вилки, состоящие из фланцев и съемных проушин, и крестовину с шипами, установленными в съемных проушинах посредством подшипников, съемные проушины каждой вилки установлены на фланцах вилок с возможностью перемещения в направлении продольной оси соответствующей пары противоположных шипов, при этом для фиксации взаимного сближения или удаления съемных проушин предусмотрен вспомогательный механизм (патент № RU 2215207, МПК F16D 3/26, опубл. 20.05.2003 г.).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является фланцевый захват для карданных шарниров, имеющий фланцевый элемент, содержащий продольную ось, две первые опорные поверхности, расположенные на первой торцевой стороне фланцевого элемента, на общей окружности вокруг продольной оси со смещением относительно друг друга на 180°, соединительную поверхность, расположенную на второй торцевой стороне фланцевого элемента, с которой фланцевый элемент способен соединяться посредством контрфланца, с двумя опорными элементами, которые имеют опорное отверстие. Опорные отверстия обоих опорных элементов расположены соосно с общей осью отверстия, которая пересекает продольную ось под прямым углом. Имеются также вторая опорная поверхность, прилегающая к одной из первых опорных поверхностей фланцевого элемента, и два проходящих параллельно продольной оси глухих отверстия с внутренней резьбой, начинающихся от второй опорной поверхности. Каждому глухому соответствует одно проходящее параллельно продольной оси сквозное отверстие во фланцевом элементе. Каждое сквозное отверстие, начинаясь от первой зажимной поверхности, выходит в одну из первых опорных поверхностей. Крепежные болты вставлены через сквозные отверстия и гайкой или головкой болта уперты в соответствующую первую зажимную поверхность и посажены в глухие отверстия (патент № RU 2248475, МПК F16D 3/40, опубл. 20.03.2005 г.).
Недостатками указанных конструкций является сложность конструкции фланца-вилки шарнира карданного, а также сложность сборки шарнира карданного в целом.
Была поставлена задача, повысить технологичность фланца-вилки шарнира карданного, обеспечивающую простоту изготовления и сборки.
Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что во фланец-вилке шарнира карданного, имеющей фланцевый элемент с отверстиями и с соединительной поверхностью, расположенной на торцевой стороне фланцевого элемента, выполненной с центрирующими средствами, два опорных элемента с опорными отверстиями, выполненными соосно с общей осью отверстий, фланцевый элемент состоит из двух частей, имеющих форму, приближенную к кольцевому сегменту, причем каждый фланцевый элемент выполнен за одно целое с соответствующим опорным элементом, при этом отверстия опорного элемента выполнены глухими.
Центрирующие средства фланцевого элемента выполнены в виде шлицев. Торцевая сторона фланцевого элемента выполнена с пазом, делящим ее на две части, между которыми по внешней окружности выполнена трапециевидная выемка. Шлицы, выполненные на каждой части торцевой стороны фланцевого элемента, расположены параллельно между собой, при этом шлицы частей образуют угол менее 90°. Фланцевый элемент выполнен с бобышками, расположенными с двух сторон от опорного элемента, со сквозными отверстиями.
Новым признаком заявляемого технического решения является выполнение фланцевого элемента из двух частей, имеющих форму, приближенную к кольцевому сегменту, выполнение каждого фланцевого элемента за одно целое с соответствующим опорным элементом, а также выполнение отверстий опорного элемента глухими, обеспечивает простоту изготовления и сборки карданного шарнира.
Зависимые пункты также направлены на достижение технического результата.
Выполнение фланца-вилки шарнира карданного с использованием всех признаков формулы, в том числе и зависимых, обеспечивает дополнительный технический результат, а именно позволяет в шарнире карданном уменьшить расстояние от оси крестовины до присоединительного фланца с сохранением углов поворота шарнира.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели «новизна».
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами:
фиг. 1 - шарнир карданный в сборе;
фиг. 2 - шарнир карданный в сборе без присоединительного фланца, вид справа;
фиг. 3 - половина фланец-вилки, вид сверху;
фиг. 4 - половина фланец-вилки, вид сбоку.
Фланец-вилка шарнира карданного является частью карданного вала, передающего крутящий момент между агрегатами, а также связующим звеном в данном карданном валу, посредством чего карданный вал крепится к присоединительному фланцу смежного агрегата, от которого или к которому передается крутящий момент.
Шарнир карданный содержит фланец-вилку 1, вилку 2 с проушинами и хвостовиком и крестовину 3 с подшипниками.
Фланец-вилка 1 шарнира карданного состоит из двух частей 4 и 5.
Каждая часть фланец-вилки 1 состоит из фланцевого и опорного элементов 6 и 7. Каждый фланцевый элемент 6 выполнен за одно целое с соответствующим опорным элементом 7.
Фланцевый элемент 6 имеет форму, приближенную к кольцевому сегменту с внешней окружностью. Торцевая сторона 8 фланцевого элемента 6 выполнена с пазом 9, который делит ее на две части. Между частями торцевой стороны фланцевого элемента 6 по внешней окружности выполнена трапециевидная выемка 10.
Торцевая сторона 8 имеет средство для передачи крутящего момента и центрирования в виде набора зубцов, выровненных в осевом направлении. Центрирующие средства выполнены в виде шлицев.
Шлицы, выполненные на каждой части торцевой стороны 8 фланцевого элемента 6, расположены параллельно между собой, при этом шлицы одной части образуют со шлицами другой части угол менее 90° относительно. В нашем случае этот угол составляет 70°.
На фланцевом элементе 6 с двух сторон от опорного элемента 7 расположены бобышки 11, в которых выполнены сквозные отверстия 12 для стяжного элемента, предназначенного для крепления фланцевого элемента к присоединительному фланцу 14 посредством стяжных элементов в виде винтов.
Опорные элементы 7 выполнены в виде проушин с глухим опорным отверстием 13 для установки подшипника, расположенного на шипах крестовины 3.
Выполнение опорного отверстия 13 глухим позволяет при сборке карданного шарнира, а именно при установке подшипника крестовины 3, не использовать стопорные кольца. Значительно упрощается сборка узла.
На торцевой поверхности присоединительного фланца 14 выполнены участки со шлицами, на которые крепятся части 4 и 5 фланцевого элемента с образованием промежутка между частями 4 и 5. Промежуток имеет форму сегмента, стороны которого образуют угол более 90°. В нашем случае этот угол составляет 110°.
Такое расположение частей 4 и 5 фланца-вилки 1 обеспечивает наклон вилки 2 с проушинами и хвостовиком на заданный угол за счет образовавшегося сегмента с заданным углом сторон. Кроме того, появилась возможность уменьшения размера от оси крестовины 3 до торца присоединительного фланца 14 с сохранением углов поворотов шарнира.
Таким образом, использование вышеперечисленных признаков позволило достичь указанного технического результата, т.е. упрощения изготовления и сборки карданного шарнира, а также появилась возможность уменьшения размера от оси крестовины до торца присоединительного фланца 14 с сохранением углов поворотов шарнира.
Фланец-вилка шарнира карданного может быть изготовлен на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.