УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР
UNIVERSAL JOINT

Изобретение относится к универсальным шарнирам сельскохозяйственных и иных машин.
Известны универсальные шарниры для кинематической связи двух валов с пересекающимися осями, например, из [1] с.247…250, рис.364, 365; из [2] с.38…46, рис.11.29…11.38 и др.
Недостаток их в том, что универсальный шарнир одинарной муфты допускает перекос соединяемых ею вращающихся валов не более 45 градусов, а одинарные универсальные шарниры карданных валов, например, сельскохозяйственных и других машин еще меньше.
Известен универсальный шарнир, содержащий крестовину, связанную с консолями первого и второго вала соответственно первой и второй взаимно перпендикулярными осями, каждая из которых перпендикулярна оси одного из валов, например универсальный шарнир из [1], с.248, рис.364 - прототип.
Недостаток его в том, что при больших углах пересечения соединяемых валов тела деталей (вилок) универсального шарнира сходятся до взаимного соприкосновения и вращение валов невозможно.
Техническим результатом изобретения является соединение валов, вращающихся под углом пересечения их осей более 45 градусов и до 80 градусов одинарным шарниром.
Сущность изобретения в том, что универсальный шарнир, содержащий крестовину, связанную шарнирно с консолями первого и второго вала соответственно первой и второй взаимно перпендикулярными осями, каждая из которых перпендикулярна оси одного из валов, в соответствии с изобретением крестовина имеет центральное отверстие, ось которого проходит через точку пересечения первой и второй оси и перпендикулярна им, соосно первой оси в крестовине расположены два отверстия подшипников шарниров, а соосно второй оси расположены две цапфы шарниров, при этом консоль первого вала выполнена в виде чашки со сферической поверхностью внутри и с двумя соосными отверстиями подшипников шарниров, в которые входят цапфы крестовины, а консоль второго вала расположена внутри центрального отверстия крестовины и выполнена с двумя соосными цапфами шарниров, которые входят в отверстия подшипников крестовины.
Благодаря таким признакам одинарным универсальным шарниром соединяют вращающиеся валы, оси которых пересекаются под углом до 80 градусов. Кроме того, длина этого шарнира меньше, чем у сдвоенных, для таких же углов между валами и вращающего момента, например [2], с.46, рис.11.37.
Устроен универсальный шарнир следующим образом.
На фиг.1 изображена крестовина, вид сбоку, на фиг 2 - то же, вид в плане.
На фиг.3 изображен универсальный шарнир, на фиг.4 - то же, через 90 градусов поворота валов.
Крестовина 1 имеет центральное отверстие, ось которого проходит через точку пересечения взаимно перпендикулярных осей пары соосных отверстий 2 подшипников шарниров и пары соосных цапф 3. Консоль первого вала 4 выполнена в виде чашки с фигурным фланцем и сферической поверхностью 5 внутри, имеет два соосных отверстия 6, образованные фигурным фланцем первого вала и прикрепленным к нему заклепками приставным фигурным фланцем 7. Консоль второго вала 8 имеет отверстие, ось которого перпендикулярна оси второго вала и в котором с натягом установлен палец 9 с двумя соосными цапфами. Цапфы пальца входят в отверстия подшипников шарниров крестовины, а цапфы крестовины входят в отверстия подшипников первого вала. В отверстиях подшипников шарниров установлены подшипники качения с торцевой стенкой или скольжения из антифрикционного материала, или же сами отверстия служат подшипником шарнира.
Работа описанного выше универсального шарнира вполне удовлетворительна при пересечении осей валов до 80 градусов и соприкосновение вилок при этом не происходит, их просто нет, а сферические консоли валов более устойчивы к деформации вращающим моментом, чем вилки. В остальном его работа универсального шарнира по изобретению ничем принципиально не отличается от работы известных универсальных шарниров и дополнительного объяснения не требует.
Итак, одинарный универсальный шарнир по изобретению работает при пересечении осей валов до 80 градусов и имеет меньшую длину, чем сдвоенный [2], с.46, рис.11.37 для таких же углов между валами и вращающих моментов, перспективен для трансмиссий сельскохозяйственных и других машин.
Литература:
1. Теория механизмов. И.И.Артоболевский. Учебник. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1976. 720 с.
2. B.C. Поляков и др. Справочник по муфтам. / 2-е изд. - Л.: Машиностроение. 1979. - 344 с.