КАРДАННЫЙ ШАРНИР

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности для использования в карданных передачах транспортно-технологических машин.
Известен карданный шарнир (А.К. Болотов, Л.А. Гуревич, В.А. Лиханов, Н.П. Сычугов. Учебник тракториста-машиниста третьего класса. / Под ред. A.M. Гуревича. М.: Колос. 1982. с. 100), состоящий из вилок, крестовины и четырех игольчатых подшипников, установленных на шипах крестовины и закрепленных в вилках. Игольчатые подшипники смазывают через пресс-масленку по внутренним каналам крестовины.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа является карданный шарнир (патент RU 2106548, F16D 3/40, опубл. 10.03.1998), который содержит две сборные вилки, состоящие из фланцев и съемных проушин, уплотнение, закрывающее внутренний торец корпуса, выполненного в виде цилиндрического стакана, и крестовину с шипами, установленными в проушинах посредством подшипников, причем съемные проушины установлены в соответствующем фланце с возможностью поворота относительного него в плоскости крестовины, при этом подшипники выполнены игольчатыми.
Технической проблемой аналога и прототипа является низкая долговечность карданных шарниров из-за быстрого износа игольчатых подшипников, вызванного перекосом и взаимным трением тел качения.
Техническая проблема решается тем, что в известном карданном шарнире, содержащем вилки, крестовину с четырьмя шипами с отверстиями для смазки, четыре игольчатых подшипника, каждый из которых содержит корпус в виде цилиндрического стакана, тела качения (иголки), установленные между внутренней поверхностью цилиндрических стаканов и внешней поверхностью шипов крестовины и уплотнение, закрывающее внутренний торец корпуса, согласно техническому решению, каждый подшипник дополнительно содержит сепаратор, выполненный в виде разрезного стопорного кольца, установленного между уплотнением и корпусом, и имеющего на стороне обращенной внутрь корпуса глухие конические углубления по числу иголок, причем на внутренней торцевой поверхности корпуса выполнены аналогичные глухие углубления, а иголки с двух торцев заострены под углом конуса равным углу конических углублений и расположены торцами в конических углублениях корпуса и сепаратора.
Техническим результатом является отсутствие перекоса тел качения игольчатого подшипника и исключение взаимного трения тел качения, обеспечиваемое за счет установки тел качения (иголок), выполненных с конусными торцевыми поверхностями между сепаратором и корпусом в выполненные на их поверхностях глухие конические углубления.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен карданный шарнир в разрезе.
На фиг. 2 представлен разрез карданного шарнира с сепаратором и без крестовины, тел качения и уплотнения.
Карданный шарнир содержит две вилки 1, крестовину 2 с четырьмя шипами с отверстиями для смазки, четыре игольчатых подшипника, каждый из которых содержит корпус 3 в виде цилиндрического стакана, тела качения (иголки) 4, установленные между внутренней поверхностью цилиндрического стакана и внешней поверхностью шипа крестовины, уплотнение 5, закрывающее внутренний открытый торец корпуса. Каждый игольчатый подшипник дополнительно снабжен сепаратором 6, выполненным в виде разрезного стопорного кольца, установленного между уплотнением 5 и корпусом 3. Сепаратор имеет на стороне, обращенной внутрь корпуса, глухие конические углубления 7 по числу тел качения (иголок) 4. На внутренней торцевой поверхности корпуса 3 также выполнены идентичные глухие конические углубления. Иголки с обоих торцев заострены под углом, равным углу конуса конических углублений, и упираются одним торцем в углубление корпуса 3, а другим - в противоположное углубление сепаратора 6.
Карданный шарнир работает следующим образом: при передаче крутящего момента вилка 1 воздействует на крестовину 2 через игольчатые подшипники. При каждом обороте шарнира поочередно работают два игольчатых подшипника, расположенных в противоположных подшипниковых узлах каждых вилок 1, радиальная нагрузка воспринимается второй вилкой шарнира. Уплотнение 5 защищает рабочую полость карданного шарнира от попадания в нее инородных частиц. При работе карданного шарнира две пары игольчатых подшипников воспринимают нагрузку, которую передают на две другие пары игольчатых подшипников, при этом тела качения (иголки) 4, выполненные с конусными торцевыми поверхностями, установлены в конические углубления сепаратора 6 и внутренней торцевой поверхности корпуса 3 и вращаются без перекоса, в силу чего исключается взаимное трение тел качения 4.
Техническим результатом заявленного карданного шарнира является отсутствие перекоса тел качения игольчатого подшипника и исключение взаимного трения тел качения, что увеличивает долговечность карданного шарнира.