Шарнир равных угловых скоростей приводного вала

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть применена в силовых передачах, а именно в быстроходных трансмиссионных приводных валах с шарнирами равных угловых скоростей.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является шарнир равных угловых скоростей быстроходного трансмиссионного вала, патент РФ на изобретение №2216661, МПК F16D 3/84, публ. 20.11.2003 г., кинематически связанный с одним из концов вала и включающий полый корпус, герметизированный сзади центральной заглушкой и имеющий торцевую присоединительную поверхность с выступающим осевым центровочным пояском и с резьбовыми отверстиями, в которых расположены резьбовые соединительные шпильки, предназначенные для присоединения корпуса шарнира к фланцу агрегата трансмиссии (например, фланцу коробки передач или к фланцу редуктора моста транспортного средства) с прилеганием к этому фланцу своей торцевой присоединительной поверхностью и расположением своего выступающего осевого центровочного пояска в осевом центровочном углублении фланца агрегата трансмиссии.
Основным недостатком данного технического решения шарнира равных угловых скоростей приводного вала является то, что он ограничен в применении, так как геометрические присоединительные параметры между резьбовыми крепежными шпильками его корпуса позволяют использовать его только с агрегатами трансмиссии обладающими соответствующими присоединительными параметрами их присоединительных фланцев.
Задачей данного технического решения является расширение диапазона применения шарнира равных угловых скоростей приводного вала, и в целом вала, с агрегатами трансмиссии различающимися фланцами по геометрическим присоединительными параметрам.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в обеспечении крепления шарнира равных угловых скоростей приводного вала к разным фланцам агрегатов трансмиссии с различающимися геометрическими присоединительными параметрами.
Указанный технический результат достигается тем, что в шарнире равных угловых скоростей приводного вала, кинематически связанным с одним из концов вала, и включающим в себя полый корпус, герметизированный сзади центральной заглушкой и имеющий торцевую присоединительную поверхность с выступающим осевым центровочным пояском и с резьбовыми отверстиями, в которых расположены резьбовые соединительные элементы,
согласно полезной модели, к торцевой присоединительной поверхности корпуса шарнира присоединен посредством резьбовых соединительных элементов переходный фланец цилиндрической формы с наружным диаметром, превышающим наибольший наружный диаметр корпуса шарнира, предназначенный для соединения корпуса шарнира с фланцем агрегата трансмиссии, и имеющий на торцах внутреннюю и наружную присоединительные поверхности, на внутренней из которых выполнено осевое центровочное углубление, в котором расположен осевой центровочный поясок корпуса шарнира, на наружной из которых выполнен осевой центровочный выступ, предназначенный для расположения в осевом центровочном углублении фланца агрегата трансмиссии, а в периферийной зоне переходного фланца, на одной окружности, выполнены сквозные отверстия, предназначенные для расположения в них основных резьбовых соединительных элементов, причем, в корпусе шарнира выполнены вырезы, предназначенные для установки и расположения в них составляющих частей основных резьбовых соединительных элементов.
В частном случае, переходный фланец шарнира выполнен с центральным осевым сквозным отверстием.
В частном случае, осевое центровочное углубление и осевой центровочный выступ переходного фланца шарнира соответственно внутренней и наружной присоединительных поверхностей выполнены кольцеобразными.
В частном случае, резьбовые соединительные элементы шарнира расположены в сквозных отверстиях переходного фланца и заглублены ниже уровня его наружной присоединительной поверхности.
В частном случае, резьбовые соединительные элементы шарнира выполнены в виде шпилек с гайками под ключ.
В частном случае, резьбовые крепежные элементы шарнира выполнены в виде винтов с конусными головками под отвертку.
В частном случае, основные резьбовые соединительные элементы выполнены в виде болтов, а составляющие части этих элементов - в виде головок этих болтов под ключ.
В частном случае, вырезы корпуса шарнира выполнены в виде лысок на всю ширину его участка наибольшего наружного диаметра.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется на чертежах:
Фиг. 1. - шарнир равных угловых скоростей приводного вала (продольный осевой разрез), один из частных случаев выполнения;
Фиг. 2. - шарнир равных угловых скоростей приводного вала (продольный осевой разрез), другой из частных случаев выполнения;
Фиг. 3. - разрез А-А на фиг. 1;
Фиг. 4. - сечение Б-Б на фиг. 1;
Фиг, 5. - сечение В-В на фиг. 1;
Фиг. 6. - вид Г на фиг. 1;
Фиг. 7. - шарнир равных угловых скоростей приводного вала в составе самого приводного вала, общий вид в аксонометрии (снизу);
Фиг. 8. - шарнир равных угловых скоростей приводного вала в составе самого приводного вала, общий вид в аксонометрии (сверху).
Шарнир равных угловых скоростей 1 приводного вала 2, кинематически связан с одним из концов 3 приводного вала 2, и включает в себя полый корпус 4, герметизированный сзади центральной заглушкой 5 и имеющий торцевую присоединительную поверхность 6 с выступающим осевым центровочным пояском 7 и с резьбовыми отверстиями 8, в которых расположены резьбовые соединительные элементы 9.
1
2
К торцевой присоединительной поверхности 6 корпуса 4 шарнира 1 присоединен посредством резьбовых соединительных элементов 9 переходный фланец 10 цилиндрической формы с наружным диаметром «D» превышающим наибольший наружный диаметр «D» корпуса 4 шарнира 1. Переходный фланец 10 предназначен для соединения корпуса 4 шарнира 1 с фланцем 11 агрегата трансмиссии (на фигурах не показан) при установки приводного вала 2 в трансмиссию, и имеет на торцах внутреннюю 12 и наружную 13 присоединительные поверхности, на внутренней 12 из которых выполнено осевое центровочное углубление 14, в котором расположен осевой центровочный поясок 7 корпуса 4 шарнира 1, на наружной 13 из которых выполнен осевой центровочный выступ 15, предназначенный для расположения в осевом центровочном углублении 16 фланца 11 агрегата трансмиссии. В периферийной зоне переходного фланца 10 шарнира 1, на одной окружности «L», выполнены сквозные отверстия 17, предназначенные для расположения в них основных резьбовых соединительных элементов 18, причем, в корпусе 4 шарнира 1 выполнены вырезы 19, предназначенные для установки и расположения в них составляющих частей 20 основных резьбовых соединительных элементов 18.
В частном случае, переходный фланец 10 шарнира 1 выполнен с центральным осевым сквозным отверстием 21, а осевое центровочное углубление 14 и осевой центровочный выступ 15 переходного фланца 10 шарнира 1, в этом частном случае, соответственно внутренней 12 и наружной 13 присоединительных поверхностей выполнены кольцеобразными.
В частном случае, резьбовые соединительные элементы 9 шарнира расположены в сквозных отверстиях 22 переходного фланца 10 и заглублены ниже уровня его наружной присоединительной поверхности 13.
В частном случае, показанном на фигуре 1, резьбовые соединительные элементы 9 шарнира 1 выполнены в виде шпилек 23 и гаек 24 под ключ, а в другом частном случае, показанном на фигуре 2, резьбовые крепежные элементы 9 шарнира 1 выполнены в виде винтов со стержневыми частями 25 и конусными головками 26 под отвертку. В переходном фланце 10 шарнира 1 каждое сквозные отверстия 22 имеют две составляющие, в первой 27 из которых свободно расположена сама шпилька 23 (или стержневая часть 25 винта - см. фиг. 2), а во второй 28 из которых - расположена с упором в ее уступ гайка 24 (или конусная головка 26 винта с упором в образующую стенку этой составляющей 28 сквозного отверстия 22 фланца 10 - см. фиг. 2).
В частном случае, основные резьбовые соединительные элементы 18 выполнены в виде болтов, а составляющие части 20 этих элементов - в виде головок этих болтов под ключ.
2
В частном случае, вырезы 19 корпуса 4 шарнира 1 выполнены в виде лысок на всю ширину его участка 29 наибольшего наружного диаметра «D».
Сборка шарнира равных угловых скоростей приводного вала осуществляется следующим образом.
На первом этапе, в частном случае, показанном на фигуре 1, в резьбовые отверстия 8 корпуса 4 шарнира 1, т.е. шарнира 1, который уже собран в составе приводного вала 2 в целом, вворачивают шпильки 23 резьбовых соединительных элементов 9. Далее, к торцевой присоединительной поверхности 6 корпуса 4 шарнира 1 прикладывается внутренней присоединительной поверхностью 12 переходный фланец 10 таким образом, что в его осевом центровочном углублении 14 этой его внутренней присоединительной поверхности 12 расположится осевой центровочный поясок 7 корпуса 4 шарнира 1, а в его сквозных отверстиях 22 окажутся шпильки 23. Затем на шпильки 23 резьбовых соединительных элементов 9 шарнира 1 посредством ключа наворачивают гайки 24, тем самым, неподвижно соединяя переходной фланец 10 с корпусом 4 шарнира 1.
В частном случае, показанном на фигуре 2, к корпусу 4 шарнира 1, т.е. шарнира 1, который уже собран в составе приводного вала 2 в целом, а именно к торцевой присоединительной поверхности 6 корпуса 4 шарнира 1 прикладывается внутренней присоединительной поверхностью 12 переходный фланец 10 таким образом, что в его осевом центровочном углублении 14 этой его внутренней присоединительной поверхности 12 располагается осевой центровочный поясок 7 корпуса 4 шарнира 1, а сквозные отверстия 22 переходного фланца 10 совпадают с резьбовыми отверстиями 8 корпуса 4 шарнира 1. Далее, в сквозные отверстия 22 переходного фланца 10 вставляют стержневые части 25 винтов, и вращая их за конусные головки 26, вворачивают их в резьбовые отверстия 8 корпуса 4 шарнира 1, тем самым, неподвижно соединяя переходной фланец 10 с корпусом 4 шарнира 1.
При установки приводного вала 2 в трансмиссию транспортного средства, шарнир 1 посредством переходного фланца 10 соединяют с фланцем И агрегата трансмиссии, а именно, переходный фланец 10 своей наружной присоединительной поверхностью 13 прикладывают к присоединительной поверхности 30 фланца 11 агрегата трансмиссии так, что осевой центровочный выступ 15 наружной присоединительной поверхности 13 фланца 10 окажется в осевом центровочном углублении 16 присоединительной поверхности 30 фланца 11, а сквозные отверстия 17 фланца 10 совпадут с резьбовыми отверстиями 31 фланца 11 агрегата трансмиссии, затем, в сквозные отверстия 17 фланца 10 вставляют основные резьбовые соединительные элементы 18 выполненных в виде болтов, перемещая вдоль вырезов 19 корпуса 4 шарнира 1 их составляющие части 20 - в виде головок этих болтов, а далее посредством ключа, свободно взаимодействующего с головкой каждого болта благодаря вырезам 19 корпуса 4 шарнира 1 (ключ свободно размещается в вырезе 19 корпуса 4 шарнира 1), элементы 18 вворачиваются в резьбовые отверстия 31 фланца 11 агрегата трансмиссии, - в результате чего переходный фланец 10 жестко соединяется с фланцем 11 агрегата трансмиссии.
В частных случаях, в резьбовых соединениях может быть применен герметик.
Таким образом, за счет выполнения торцевой присоединительной поверхности корпуса шарнира присоединен посредством резьбовых соединительных элементов переходный фланец цилиндрической формы с наружным диаметром, превышающим наружный диаметр корпуса шарнира, предназначенный для соединения корпуса шарнира с фланцем агрегата трансмиссии, и имеющий на торцах внутреннюю и наружную присоединительные поверхности, на внутренней из которых выполнено осевое центровочное углубление, в котором расположен осевой центровочный поясок корпуса шарнира, на наружной из которых выполнен осевой центровочный выступ, предназначенный для расположения в осевом центровочном углублении фланца агрегата трансмиссии, и за счет выполнения в периферийной зоне переходного фланца, на одной окружности, выполнены сквозные отверстия, предназначенные для расположения в них основных резьбовых соединительных элементов, причем, в корпусе шарнира выполнены вырезы, предназначенные для установки и расположения в них составляющих частей основных резьбовых соединительных элементов, - технический результат, направленный на обеспечение крепления шарнира равных угловых скоростей приводного вала к разным фланцам агрегатов трансмиссии с различающимися геометрическими присоединительными параметрами, в заявляемом техническом решении достигается.