ШАРНИРНЫЙ УЗЕЛ

Полезная модель относится к машиностроению, а частности - к узлам и деталям машин, а именно, к подвижным соединениям с одной степенью свободы, предназначенным для обеспечения вращения вокруг оси расположенных под углом к ней длинномерных изделий.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является выбранный в качестве прототипа шарнирный узел двух параллельно расположенных длинномерных изделий, содержащий два полушарнира, связанные между собой посредством крепежного элемента (см. И.И.Артоболевский, «Механизмы в современной технике», том 1, стр.23, рис.5, М. Наука, 1979 год). При расположении длинномерных изделий под углом к оси вращения шарнирного узла при вращении их друг относительно друга своими образующими они описывают конические поверхности, что неизбежно приведет к разбалтыванию (образованию люфта) шарнирного соединения.
Недостатком прототипа является ненадежность конструкции и снижение ее жесткости за счет наличия люфтов в шарнирном соединении.
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в обеспечении повышения надежности за счет исключения люфтов в шарнирном соединении, исключения перекоса при затягивании крепежным элементом полушарниров и исключения их повреждения выступающими элементами крепежного элемента, а также в упрощении технологии изготовления шарнирного узла за счет выполнения полушарниров одинаковыми.
Поставленный технический результат достигается тем, что в шарнирном узле двух расположенных под углом к его оси вращения длинномерных изделий, содержащем два полушарнира, связанные между собой посредством крепежного элемента, на обращенных друг к другу поверхностях каждого полушарнира и их противоположных сторонах выполнены цилиндрические выступы различного диаметра, торцевые плоскости соприкосновения которых друг с другом и с крепежным элементом выполнены под углами к соответствующей поверхности полушарниров, равными каждый разности прямого угла и угла расположения соответствующего длинномерного изделия к оси вращения шарнира, а в цилиндрических выступах выполнены круговые выемки различных диаметров с образованием кольцевых буртиков, при чем из обращенных друг к другу цилиндрический выступ, имеющий меньший диаметр кольцевого буртика, размещен в цилиндрическом выступе с круговой выемкой большего диаметра.
На чертеже изображен шарнирный узел, продольный разрез.
Шарнирный узел двух расположенных под углом α к его оси 1 вращения длинномерных изделий 2 и 3 содержит два полушарнира 4 и 5, связанные между собой посредством крепежного элемента 6. На обращенных друг к другу поверхностях 7 и 8 каждого полушарнира 4 и 5 и их противоположных сторонах 9 и 10 выполнены цилиндрические выступы 11 и 12, 13 и 14 различного диаметра, (при этом диаметры цилиндрических выступов 11 и 14 равны между собой, и диаметры цилиндрических выступов 12 и 13 также равны между собой) торцевые плоскости 15 и 16 соприкосновения которых друг с другом и торцевые плоскости 17 и 18 соприкосновения с выступающими элементами 19 и 20 (например, шайбами) крепежного элемента 6 выполнены под углами к соответствующей поверхности 7 (8), (9), (10) полушарниров 4 (5), равными каждый разности прямого угла и угла α расположения соответствующего длинномерного изделия 2 (3) к оси 1 вращения шарнирного узла, а в цилиндрических выступах 11 и 12, 13 и 14 выполнены круговые выемки 21 и 22, 23 и 24 различных диаметров с образованием кольцевых буртиков 25, 26, 27 и 28, при чем из обращенных друг к другу цилиндрический выступ 11, имеющий меньший диаметр кольцевого буртика 25, размещен в цилиндрическом выступе 12 с круговой выемкой 22 большего диаметра.
Шарнирный узел работает следующим образом.
При вращении длинномерных изделий 2 и 3 друг относительно друга своими образующими они описывают конические поверхности, однако при этом ось конусов совпадает с осью 1 крепежного элемента 6, с помощью которого установленные на длинномерных изделиях 2 и 3 полушарниры 4 и 5 центрируются между собой, позволяя соединять шарнирно (с одной степенью свободы) длинномерные изделия 2 и 3, расположенные под углом α к оси их общего крепежного элемента 6. Для более жесткого соединения из двух цилиндрических выступов 11 и 12, выполненных на обращенных друг к другу поверхностях 7 и 8 полушарниров 4 и 5, цилиндрический выступ 11, имеющий меньший диаметр кольцевого буртика 25, размещен в цилиндрическом выступе 12 с круговой выемкой 22 большего диаметра. При этом оба полушарнира 4 и 5 выполнены одинаковыми (диаметр кольцевого буртика 25 равен диаметру кольцевого буртика 28, а диаметр кольцевого буртика 26 равен диаметру кольцевого буртика 27), что упрощает технологию изготовления шарнирного узла в целом.