УСТРОЙСТВО ШАРНИРНОЕ САМОУСТАНАВЛИВАЮЩЕЕСЯ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ВРАЩЕНИЯ СОЕДИНЯЕМЫХ ВАЛОВ
ARTICULATE SELF-ALIGNED FACILITY FOR TORQUE TRANSFER OF COUPLED SHAFTS

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во всех отраслях хозяйства в шарнирных соединениях машин и механизмов.
Известно устройство шарнирное самоустанавливающееся для передачи вращения соединяемых валов, состоящее из корпуса со ступенчатым глухим отверстием, в торцевой части соединенного посредством сферического подшипника с державкой, и расположенного между ними поводка с шипом, отличающееся тем, что на торце державки выполнен радиусный шип, предназначенный для взаимодействия с выполненным на поводке радиусным пазом, а шип поводка, выполненный радиусным, установлен с возможностью взаимодействия с корпусом посредством выполненного на торце его глухого отверстия радиусного паза, при этом упомянутые пазы корпуса и поводка расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, а сферический подшипник образован введенными в устройство шаровой головкой, смонтированной на державке, и сферической чашей, установленной на корпусе (патент РФ № 2084715, МПК F16C 11/06, опубл. 1997.07.20).
Конструкция самоустанавливающего патрона сложна в изготовлении, обладает большой металлоемкостью.
Известен также универсальный шарнир карданного типа, предназначенный для передачи вращения от шпинделя станка к инструменту, например от шпинделя хонинговального станка к притиру. Он содержит охватываемую шаровую головку и охватывающий корпус, запорное кольцо и соединительный элемент в форме шариков, расположенных в углублениях корпуса и канавках шаровой головки.
Шаровая головка выполнена с наружной сферической поверхностью, на которой в осевой плоскости расположена меридиональная канавка, образованная внутренними вогнутыми тороидальными поверхностями. Корпус имеет внутреннюю цилиндрическую поверхность, переходящую в конусообразную поверхность, сопрягаемую с шаровой головкой, и на высоте радиуса шаровой головки имеет отверстия радиусом, меньшим радиуса опорных шариков (заявка на патент РФ № 94015158, МПК F16C 11/06, опубл. 1995.12.20 - прототип).
К недостаткам такого шарнира карданного типа также следует отнести сложность и нетехнологичность при изготовлении, а также большую металлоемкость и габариты.
Решаемой задачей являются упрощение конструкции шарового шарнира и повышение точности обработки поверхности детали, повышение надежности работы самоустанавливающегося устройства и снижение трудоемкости его изготовления.
Для решения поставленной задачи предложено устройство шарнирное самоустанавливающееся для передачи вращения соединяемых валов преимущественно на вал хонинговальной головки, выполненное в виде втулки и крестовины с установленным в отверстии крестовины рядом шариков. Втулка соединена с толкателем, например, посредством шпильки и с крестовиной посредством пары специальных болтов, разнесенных на 180° относительно друг друга, а крестовина соединена шарнирно с корпусом посредством также специальных болтов, также разнесенных на 180° относительно друг друга. Обе системы фиксации (две пары специальных болтов, которые не имеют резьбы в зоне крестовины) смещены относительно друг друга на 90° с обеспечением возможности поворота втулки и крестовины во взаимно перпендикулярных плоскостях.
Количество шариков может быть три и более. Совместно с системой фиксации они создают шарнирный механизм и обеспечивают работу гибкой шарнирной системы. Конструкция шарнирного механизма проста в изготовлении и надежна в эксплуатации. Такая конструкция самоустанавливающегося шарнирного устройства компенсирует несоосность шпинделя станка и обрабатываемой детали, позволяя обеспечить необходимую точность геометрии обрабатываемой детали. Данное устройство имеет меньшую металлоемкость и меньшие габариты.
Сущность технического решения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображено устройство шарнирное самоустанавливающееся; на фиг.2 - вид А-А фиг.1.
Устройство шарнирное самоустанавливающееся для передачи вращения от вала на хонинговальную головку состоит из втулки 1 и крестовины 2 с установленным в отверстии крестовины рядом шариков 3 в количестве трех шариков диаметром 20 мм с возможностью осевого перемещения толкателя 4. Втулка 1 соединена с толкателем 4 посредством шпильки 5 и с крестовиной 2 посредством пары специальных болтов 6. Болты 6 не имеют резьбы в зоне, входящей в крестовину. Болты разнесены на 180° относительно друг друга.
Крестовина 2 соединена шарнирно с корпусом 7 посредством пары болтов 8, также разнесенных на 180° относительно друг друга. Болты 8 также не имеют резьбы в зоне, входящей в крестовину.
Обе системы фиксации (пары болтов 6 и 8) смещены относительно друг друга на 90°.
Такая конструкция дает возможность втулке и крестовине поворачиваться относительно друг друга и относительно корпуса во взаимно перпендикулярных плоскостях. В совокупности с рядом шариков система фиксации обеспечивает работу шарнира.
При передаче вращения от привода хонинговального станка к хонинговальной головке шарнирное устройство компенсирует несоосность шпинделя станка и обрабатываемой детали, что позволяет обеспечить правильную геометрию обрабатываемой рабочей поверхности.