Карданний шарнір

Карданний шарнір, що містить хрестовину з цапфами, пару вилок, кожна з яких являє собою зафіксовані болтами піввилки, що сполучаються з глухими розточками під радіальні підшипники, який відрізняється тим, що піввилки кожної з вилок додатково з'єднані між собою і попередньо напружені до центра шарніра через упорні підшипники, розміщені в розточках піввилок, гайками, нагвинченими на сполучні осьові виступи на торцях протилежних цапф хрестовини, при цьому фіксація кожної піввилки гайкою і болтами виконана за трикутною схемою. Винахід відноситься до прокатного виробництва і найбільш ефективно може бути використаний у приводах прокатних станів. Відомий карданний шарнір з високим моментом, що крутить, [див. патент US 5.035.676, F16D3/40, 1989 p.], прийнятий авторами за прототип. Карданний шарнір містить литу хрестовину з цапфами, пари вилок, кожна з яких являє собою напіввилки, що сполучаються, із глухими розточеннями під радіальні і завзяті підшипники. Напівкачани, що сполучаються, з'єднані болтами. Для запобігання зсуву осей розточень під радіальні підшипники на площинах напіввилок, що сполучаються, існують шліци, у яких розміщені шпонки. Недоліком прототипу є: У процесі експлуатації шарніра, особливо при циклічних навантаженнях, відбувається прогин напіввилок шарніра і, як наслідок, - осьові зрушення цапф, що небажано, тому що зменшується довговічність підшипникових вузлів. Крім того, при частих прогинах напіввилок може відбутися ослаблення напіввилок, що сполучаються болтовим з'єднанням, що спричиняє вихід з ладу шарніра. Перед винаходом поставлене завдання: підвищити довговічність карданного шарніра шля хом виключення прогину напіввилок і, тим самим, виключення осьових зрушень цапф хрестовини, що лежать навпроти, що забезпечує рівномірність контактних поверхонь у радіальних підшипниках, і шляхом збільшення твердості вузла з'єднання напіввилок. Поставлене завдання досягається тим, що карданний шарнір, що містить хрестовину з цапфами, пару вилок, кожна з яких являє собою напіввилки, що сполучаються, з глухими розточеннями під радіальні підшипники, з'єднані болтами, відповідно до винаходу напіввилки додатково з'єднані між собою і попередньо напружені до центра шарніра через упорні підшипники, розміщені в розточеннях напіввилок, і зафіксовані гайками, що нагвинчені на сполучні осьові виступи, виконані на торцях цапф, що лежать навпроти в хрестовині, утворюючи з болтовим з'єднанням напіввилок, що сполучаються, трикутну схему їхнього з'єднання. Карданний шарнір пояснюється фіг. 1-3. На фіг. 1 показаний вид зверху і з подовжнім розрізом. На фіг. 2 - поперечний переріз по центру шарніра. На фіг. 3 - підшипниковий вузол напіввилки і хрестовини. (19) UA (11) 75197 (13) C2 (21) 2004032171 (22) 24.03.2004 (24) 15.03.2006 (46) 15.03.2006, Бюл. № 3, 2006 р. (72) Федосов Володимир Гарольдович, Остапенко Георгій Леонідович, Алексєєнко Богдан Георгійович, Хацкелян Ігор Павлович, Алексієнко Георгій Якович, Альохін Олександр Анатолійович (73) ДОЧІРНЄ ПІДПРИЄМСТВО "НЕКСУСВИРОБНИЧО-КОМЕРЦІЙНА КОМПАНІЯ" (56) US 5035676 A, 30.07.1991 SU 1583200 A1, 07.08.1990 SU 182971, 09.06.1966 SU 1572722 A1, 23.06.1990 SU 1524950 A1, 30.11.1989 3 75197 4 Карданний шарнір містить хрестовину 1 з після чого трохи послаблюють стискувальне зуцапфами 2 і зафіксовані болтами З напіввилки, що силля на гайці 9. Потім гайку 9 на іншій напіввилці сполучаються, 4, 5. затягують до напруженого стану напіввилок 4. У напіввилках маються глухі розточки під Аналогічно роблять з'єднання інших напіввилок 5. радіальні підшипники 6. Напіввилки 4 і 5 додатково Карданний шарнір працює таким чином. з'єднані між собою парами і попередньо напружені Під час передачі момента, що крутить до центра шарніра через упорні підшипники 7, напіввилки 4 впливають через радіальні розміщені в розточках 8 (фіг. 3) напіввилок і підшипники 6 на хрестовину 1, що впливає на зафіксовані гайками 9, нагвинченими на сполучні напіввилки 5 через радіальні підшипники. Осьові осьові виступи 10, виконані на торцях цапф 2, що навантаження уздовж осей цапф хрестовини лежать навпроти. Болтові з'єднання напіввилок, сприймаються за допомогою упорних підшипників що сполучаються, і додаткові з'єднання напіввилок 7. При кожному оберті шарніра по черзі працюють через завзяті підшипники з хрестовиною утворюдва упорних підшипники, розташовані у протилежють трикутну схему фіксування пари напіввилок. них підшипникових вузлах кожної напіввилки, і Для збільшення жорсткості напіввилок 4, 5 і радіальне навантаження сприймається обома піддатливості цапф 2 хрестовини 1 від радіальних напіввилками кожної вилки шарніра. Завдяки зусиль з боку днища глухої розточки під з'єднанню напіввилок через упорні підшипники 7 і радіальний підшипник у напіввилки 4 мається хрестовину 1 з попередньо напруженим натягом кільцевий виступ 11, що входить у кільцеву розне відбувається прогину напіввилок 4, 5. Таке доточку 12, виконану в цапфі хрестовини. Через даткове з'єднання напіввилок забезпечує наскрізний отвір напіввилки проходить сполучний стабільність роботи підшипникових вузлів, за раосьовий виступ 10. За допомогою поглиблень 13 хунок різкого зменшення осьових зрушень цапф 2, під ключ на осьовий виступ нагвинчена гайка 9 що лежать навпроти, хрестовини 1. Це забезпечує через ущільнення 14. Між напіввилками і торцерівномірність контактних напруг в радіальних двовыми поверхнями цапф 2 маються зазори 15, за рядних сферичних підшипниках 6. Трикутна схема величиною достатні для створення попереднього кріплення напіввилок -болтові з'єднання і напруженого стану напіввилок у зборі. з'єднання через упорні підшипники забезпечує Зборка карданного шарніра здійснюється табільш жорстке кріплення напіввилок. ким чином. На цапфи 2 хрестовини 1 одягають до Виконання кільцевого виступу 11 у напіввилці упора ущільнення. Наносять шар змащення на всі збільшує її жорсткість, а виконання кільцевої розвнутрішні поверхні гнізда розточки кожної точки на цапфі 2 хрестовини забезпечує напіввилки 4, 5. Встановлюють по пресовій податливість цапфи для рівномірного розподілу посадці дворядний сферичний підшипник у гніздо навантаження між рядами підшипника 6. напіввилки, допресовуючи його до упора. ЗаповГлибина розточки в цапфі залежить від нюють технологічним мастилом підшипник 6. На розміру гайки 9, упорного підшипника 7 і висоти другій напіввилці виконують аналогічні операції. кільцевого днища розточки 8, що забезпечує Цапфу 2 хрестовини заводять у внутрішню обійму жорсткість виступу півкільця розточки 8, необхідної дворядного сферичного підшипника з утворенням для з'єднання напіввилки з хрестовиною з попезазору 15 між торцем цапфи і поверхнею днища редньо напруженим зусиллям. глухої розточки напіввилки, при цьому сполучний Для підвищення технологічності вироблення осьовий виступ 10 проходить через наскрізний карданного шарніра сполучний осьовий виступ 10 отвір кільцевого виступу 11. Кільцевий виступ вхоможе бути утворено шпилькою, вгвинченою в тіло дить вільно в кільцеву розточку 12, виконану в цапфи 2. цапфі 2 хрестовини 1. Заводять у розточку 8 упорЗавдяки пропонованому виконанню карданноний підшипник 7 і на сполучний виступ 10 нагвинго шарніра досягається підвищення його терміну чують гайку 9. З'єднують поверхні напіввилок, що служби, не збільшуючи при цьому трудомісткість сполучаються, 4 болтами 3. Гайку 9 і сполучні болвиготовлення шарніра. ти 3 затягують по черзі з необхідним зусиллям, 5 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 75197 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601