Карданний вал наземних транспортних засобів
Номер патенту: 70387
Опубліковано: 15.10.2004
Автори: Кравченко Віктор Іванович, Дроздов Віктор Алексєєвіч, Костюковіч Гєнадій Александровіч
Формула / Реферат
Карданний вал наземних транспортних засобів, що містить два шарніри з хрестовинами і підшипниками, два фланці-вилки і рухоме шліцьове з'єднання, виконане у вигляді шліцьової втулки з внутрішніми шліцами і циліндричною зовнішньою поверхнею, з ущільненням у вигляді телескопічного захисту, причому кріплення карданного вала з агрегатами транспортного засобу виконано у фланцях-вилках через торцеві шліци, який відрізняється тим, що торцеві шліци виконані трапецеїдальними центрувальними елементами, хрестовини виготовлені зі сталі 60ПП із зниженим прогартовуванням і загартовані нагріванням струмами високої частоти, шипи виконані з конусним переходом у тіло хрестовини, робочі поверхні шліцьової втулки покриті антифрикційним полімерним матеріалом, а телескопічний захист виконаний із двокромковим ущільненням з поліуретанової композиції, що контактує з покритою полімером циліндричною поверхнею втулки.
Текст
Винахід відноситься до галузі машинобудування, а саме до виготовлення карданних валів, які можуть бути використані в трансмісіях вантажних і легкових автомобілів і ряді інших транспортних засобів. Відомі конструкції карданних валів, у яких хрестовини виготовлені з цементованих хромонікелевмісних сталей. Хрестовини мають конусний перехід шипів у тіло, яке не є робочим, а ущільнення у вигляді манжети з підтискною пружиною здійснено по винесеній циліндричній поверхні. Фланець-вилки мають плоску торцеву поверхню з центруючим буртиком і отворами під кріпильні болти, а шліцьове з'єднання виконане без полімерного покриття втулки з захистом у вигляді гофри чи профільного гумового ущільнення, що працює по профілю шліців і ув'язненого в спеціальну обойму, що загортається на вилку [1], [2]. Недоліком відомих конструкцій є недостатня міцність хрестовин і, як наслідок, низька довговічність шарніра, швидкий зношування шліцьового з'єднання, збільшений дисбаланс, велика трудомісткість монтажу і демонтажу. Задачею винаходу є підвищення довговічності універсального шарніра, шліцьового з'єднання, зниження вібрацій і трудомісткості монтажу і демонтажу. Поставлена задача вирішується так. Карданний вал наземних транспортних засобів містить два шарніри з хрестовинами і підшипниками, дві фланець-вилки і рухоме шліцьове з'єднання, виконане у вигляді шліцьової втулки з внутрішніми шліцами і циліндричною зовнішньою поверхнею, з ущільненням у вигляді телескопічного захисту, причому кріплення карданного вала з агрегатами транспортного засобу виконано у фланець-вилках через торцеві шліци, при цьому торцеві шліци виконані трапецеїдальними і є одночасно центруючими елементами, хрестовини виготовлені зі сталі 60ПП зниженої прогартовуваності з загартуванням нагріванням струмами високої частоти і виконані з конусним переходом шипів у тіло хрестовини, робочі поверхні шліцьової втулки покриті антифрикційним полімерним матеріалом, а телескопічний захист виконаний з двокромковим ущільненням з поліуретанової композиції, що контактує з покритою полімером циліндричною поверхнею втулки. Суть відмінностей пропонованого винаходу полягає в наступному. Кріплення карданного вала до агрегатів автомобіля здійснюється через трапецеїдальні торцеві шліци на фланець-вилках, які одночасно є центруючими елементами. Крутний момент передається торцевими шліцами, і болти кріплення карданного вала виявляються цілком розвантаженими від передачі крутного моменту, тобто на зріз болти не працюють, що дозволяє зменшити їхню кількість і, отже, значно полегшити і прискорити монтаж і демонтаж карданного вала. Застосування хрестовини з сталі 60ПП зниженої прогартовуваності з загартуванням з нагріванням струмами високої частоти дозволяє значно зменшити витрати на її виготовлення й одночасно створити ефект значного зміцнення поверхневого шару (опір зношення) і в'язкої серцевини (опір згинаючим навантаженням). Крім того, конусний перехід шипів у тіло хрестовини дозволяє при зношуванні робочих кромок радіального ущільнення зберегти його працездатність за рахунок самопідтиснення кромок по поверхні конусного переходу. Робочі поверхні шліцьової втулки покриті полімерним матеріалом, що забезпечує високу зносостійкість і зменшує коефіцієнт тертя в шліцьовій парі карданного вала в 2-3 рази, вимагає мінімального технічного обслуговування шліцьової пари в процесі експлуатації, знижує осьові навантаження на підшипникові вузли агрегатів автомобіля, що сполучаються, приблизно на 50%. Телескопічний захист, виконаний з двокромковим ущільненням з поліуретанової композиції, що контактує з покритою полімером циліндричною поверхнею втулки, дозволяє забезпечити герметичний захист шліцьової пари на весь термін служби карданного вала. Винахід пояснюється кресленням. На фіг.1 наведений поздовжній розріз карданного вала, на фіг.2- шарнір карданного вала в розрізі, на фіг.3 - фланець-вилка карданного вала з торцевими трапецеїдальними шліцами і елементами кріплення, на фіг.4 - торцеві трапецеїдальні шліци в розрізі. Карданний вал наземних транспортних засобів містить два шарніри з хрестовинами 1, виготовленими з сталі 60ПП зниженої прогартовуваності з загартуванням з нагріванням струмами високої частоти і виконаними з конусним переходом 2 шипів у тіло хрестовини, фланець-вилки 3 з торцевими трапецеїдальними шліцами 4, що є одночасно і центруючими елементами, шліцьову втулку 5, робочі поверхні 6 і 7 якої покриті антифрикційним полімерним матеріалом, телескопічний захист 8 з двокромковим ущільненням 9 з поліуретанової композиції, що контактує з покритою антифрикційним полімерним матеріалом циліндричною поверхнею 6 втулки 5, радіальне ущільнення підшипника 10 з робочими кромками 12, шліцьового з'єднання 13. Карданний вал наземних транспортних засобів працює таким чином. Установка карданного вала на транспортний засіб здійснюється через торцеві трапецеїдальні шліци 4 на фланець-вилках 3, що одночасно є й центруючими елементами, і кріпляться 4-ма болтами через отвори 11. Крутний момент від фланець-вилки 3 передається торцевими трапецеїдальними шліцами 4 і хрестовинами 1, виготовленими зі сталі 60ПП зниженої прогартовуваності з загартуванням з нагріванням струмами високої частоти між агрегатами транспортного засобу, що сполучаються, при цьому робочі кромки 12 ущільнення 10 працюють по конусному переході 2 шипа хрестовини 1. При русі автомобіля шліцьове з'єднання 13 карданного вала крім передачі крутного моменту здійснює зворотно-поступальний рух (стиск-відбій підвіски автомобіля при русі по нерівностях) по робочих поверхнях 7 шліцьової втулка 5. Аналогічний рух здійснює поліуретанове ущільнення 9 з двома робочими кромками 14, 15 телескопічного захисту 8 по робочій поверхні 6 шліцьової втулки 5, покритої антифрикційним полімерним матеріалом, і запобігає попаданню сторонніх тіл (пилу, вологи) у шліцьове з єднання 13. Джерела інформації. 1. Автомобили МАЗ-6422, МАЗ-5432. Руководство по эксплуатации, издательство Минского автозавода. Мн., 1981.-С.28-30. 2. Лукин П.П., Гаспарян Г.А., Родионов В.Ф. Конструирование и расчет автомобиля· - M: Машиностроение, 1984.-С.153-162.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюCardan shaft for transmissions of surface vehicles
Назва патенту російськоюКарданный вал трансмиссий наземных транспортных средств
Автори російськоюКравченко Виктор Иванович
МПК / Мітки
МПК: B60K 17/22
Мітки: засобів, карданний, вал, наземних, транспортних
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-70387-kardannijj-val-nazemnikh-transportnikh-zasobiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Карданний вал наземних транспортних засобів</a>
Попередній патент: Шарнір карданного вала
Наступний патент: Спосіб демілітаризації боєприпасів
Випадковий патент: Спосіб виготовлення кришки зі зміцненого волокнами полімерного матеріалу для колодязя комунального призначення