Сфероглобоїдний сухарний синхронний карданний шарнір

Реферат: UA 71732 U UA 71732 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до транспортного і сільськогосподарського машинобудування та автомобілебудування і може мати широке використання в автотракторних трансмісіях транспортних засобів, зокрема в приводах ведучих і одночасно керованих коліс для кутової передачі крутного моменту між карданними валами при забезпеченні синхронності їх обертання з рівною кутовою швидкістю. Відомий кулачково-сухарний синхронний карданний шарнір, що містить ведучу і ведену вилки, закріплені відповідно на ведучому і веденому валах шліцьовим з'єднанням, або відковані разом з валами, виконані як одне ціле відповідно з ведучими і веденими кулачками з контактними сферичними поверхнями з кутовим розташуванням α=30÷120°, що входять в спряження із зазором лінійним контактом в опорну поверхню сухаря, із забезпеченням кутової передачі крутного моменту від ведучої вилки через кулачки і сухар на ведену вилку і синхронність обертання ведучого і веденого валів з рівною кутовою швидкістю шляхом тертяковзання складових деталей карданного шарніра, з можливістю кутового переміщення ведучого і веденого валів на кут  відносно сухаря у вертикальній і горизонтальній площинах в інтервалі =0÷60° (патент України № 63120, кл. F16D 3/30, опубл. 26.09.2011, Бюл. № 18, 2011 p.). Основний недолік даного карданного шарніра - відсутність можливості регулювання величини зазору в спряженні між глобоїдною поверхнею сухаря і контактними сферичними поверхнями кулачків; можливість переміщення ведучої і веденої вилок з кулачками в осьовому напрямі, що може призвести до втрати спряження між кулачками і глобоїдним сухарем; недостатній кутовий діапазон між ведучим і веденим валами у вертикальній площині при значному кутовому розташуванні α контактних сферичних поверхонь, велика трудомісткість виготовлення кулачків з контактними сферичними поверхнями в порівнянні із сферичними кільцями. В основу корисної моделі поставлено задачу забезпечити можливість регулювання величини зазору в спряженні між контактними сферичними поверхнями і глобоїдною поверхнею сухаря, виключити можливість осьового переміщення ведучої і веденої вилок з кулачками, збільшити кутовий діапазон  між ведучим і веденим валами у вертикальній площині, замінити контактні сферичні поверхні сферичними кільцями конічної форми, закріпленими нерухомим з'єднанням на кулачках, що дозволить розширити функціональні можливості і сферу застосування сфероглобоїдного сухарного синхронного карданного шарніра, зменшити трудомісткість і собівартість виготовлення, підвищити технологічність механізму, надійність і довговічність шляхом виконання сфероглобоїдного сухарного синхронного карданного шарніра, що містить ведучу і ведену вилки, закріплені відповідно на ведучому і веденому валах шліцьовим з'єднанням, або відковані разом з валами, виконаними як одне ціле відповідно з ведучими і веденими кулачками з контактними сферичними поверхнями з кутовим розташуванням α=30÷120°, що входять в спряження із зазором лінійним контактом в опорну поверхню сухаря, із забезпеченням кутової передачі крутного моменту від ведучої вилки через кулачки і сухар на ведену вилку і синхронності обертання ведучого і веденого валів з рівною кутовою швидкістю шляхом тертя-ковзання складових деталей карданного шарніра, з можливістю кутового переміщення ведучого і веденого валів на кут  відносно сухаря у вертикальній і горизонтальній площинах в інтервалі =0÷60°, де опорна поверхня сухаря є глобоїдною, а сухар складається з двох симетричних частин, з'єднаних між собою різьбокріпильним елементом, із регулюванням величини зазору в спряженні між кулачками і глобоїдною поверхнею сухаря регулювальним елементом, де глобоїдна поверхня сухаря виконана заокругленою із неможливістю осьового переміщення ведучої і веденої вилок з кулачками, де контактні сферичні поверхні кулачків виконані конічними для збільшення кутового діапазону між ведучим і веденим валами у вертикальній площині, або де контактні поверхні виконані у вигляді сферичних кілець конічної форми, закріплених на кулачках нерухомим з'єднанням. Сфероглобоїдний сухарний синхронний карданний шарнір зображений на фіг. 1; на фіг. 2 вид А на фіг. 1 без верхньої частини глобоїдного сухаря; на фіг. 3 - загальний вид в робочому положенні; на фіг. 4 - загальний вид в робочому положенні з вирізом по лініях контакту; на фіг. 5 - загальний вид в розібраному стані. Сфероглобоїдний сухарний синхронний карданнийшарнір містить ведучу 1 і ведену 2 вилки. Вони закріплені відповідно на ведучому 3 і веденому 4 валах шліцьовим з'єднанням, або відковані разом з валами. Ведуча 1 і ведена 2 вилки виконані як одне ціле відповідно з ведучими 5 і веденими 6 кулачками з контактними сферичними поверхнями 7 і 8 з кутовим розташуванням α=30÷120°. Вони входять в спряження із зазором лінійним контактом в глобоїдну поверхню сухаря 10. Сухар 10 виконаний з двох симетричних частин 11 і 12, з'єднаних між собою різьбокріпильним елементом 13. Регулюється величина зазору в спряженні 1 UA 71732 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 між кулачками 5 і 6 і глобоїдною поверхнею 9 сухаря 10 регулювальним елементом 14, встановленим між двома симетричними частинами 11 і 12 сухаря 10. Глобоїдна поверхня 9 сухаря 10 виконана заокругленою, що виключає можливість осьового переміщення ведучої 1 і веденої 2 вилок з кулачками 5 і 6. Контактні сферичні поверхні 7 і 8 ведучих 5 і ведених 6 кулачків виконані конічними для збільшення кутового діапазону  між ведучим 1 і веденим 2 валами у вертикальній площині. Передбачено виконання контактних поверхонь 7 і 8 у вигляді сферичних кілець конічної форми, що закріплені на кулачках 5 і 6 нерухомим з'єднанням. Забезпечена кутова передача круглого моменту від ведучої вилки 1 через кулачки 5 і 6, сферичні кільця 7 і 8 та глобоїдний сухар 10 на ведену вилку 2 і синхронність обертання ведучого 3 і веденого 4 валів з рівною кутовою швидкістю шляхом тертя-ковзання складових деталей карданного шарніра. Передбачена можливість кутового переміщення ведучого 3 і веденого 4 валів на кут  відносно глобоїдного сухаря 10 у вертикальній і горизонтальній площинах в інтервалі =0÷60°. Для забезпечення функціональних можливостей, працездатності, надійності і довговічності під час експлуатації карданний шарнір повинен бути поміщений в герметичний захисний елемент - кожух або в закритий корпус поворотної цапфи рульового пристрою ведучого моста, що забезпечить його опору, центрування і ущільнення та кутову передачу крутного моменту між валами, із можливим осьовим навантаженням на ведучий і ведений вали, із розміщенням достатньо мастильного матеріалу в тертьовій зоні контактних поверхонь для підтримки належного їх теплового балансу і високого коефіцієнта корисної дії всього механізму. Для зменшення коефіцієнта тертя на робочих поверхнях з характерним для них тертям ковзання передбачено можливість застосування різноманітних технологічних методів антифрикційного та протизносного покриття і напилення, задовільних для експлуатаційних умов роботи сфероглобоїдного сухарного синхронного карданного шарніра. Сфероглобоїдний сухарний синхронний карданний шарнір працює наступним чином. Крутний момент, прикладений до ведучого вала 3, ведучої вилки 1 і ведучих кулачків 5 із сферичними кільцями 7 через глобоїдний сухар 10 передається на ведені кулачки 6 із сферичними кільцями 8, ведену вилку 2 і ведений вал 4. При обертанні кожна з вилок 1 і 2 разом із кулачками 5 і 6 та сферичними кільцями 7 і 8 повертається відносно глобоїдного сухаря 10 в горизонтальній і вертикальній площинах. Осі обертання ведучих 7 і ведених 8 сферичних кілець лежать в одній площині, яка співпадає із середньою площиною глобоїдного сухаря 10. Вони розташовані на рівних відстанях від точки перетину осей ведучого 3 і веденого 4 валів і завжди перпендикулярні щодо них. Лінії контакту, через які передаються кругові сили при довільному кутовому розташуванні ведучих 5 і ведених 6 кулачків із сферичними кільцями 7 і 8, знаходяться в бісекторній площині осей ведучого 3 і веденого 4 валів, тобто в площині, що ділить кут між ними порівну. При співвісному розташуванні ведучого 3 і веденого 4 валів обертовий момент передається без кутового переміщення ведучої 1 і веденої 2 вилок із сферичними кільцями 7 і 8 навколо двох взаємно перпендикулярних площин. При кутовому відхиленні осі веденого вала 4 на кут , карданний шарнір матиме два характерні положення, зображених на фіг. 1 і фіг. 2 з різницею по фазі ω=90°, де на кут  відхилиться ведена вилка 2 із веденими кулачками 6 і сферичними кільцями 8 відносно осі ведучого вала 3, ковзаючи контактними сферичними поверхнями по глобоїдній поверхні 9 сухаря 10 у горизонтальній і вертикальній площинах, розташувавши лінії контакту ведучих 7 і ведених 8 сферичних кілець в бісекторній площині осей ведучого 3 і веденого 4 валів з кутовим відхиленням осі глобоїдного сухаря в межах /2, забезпечуючи при обертанні кутову передачу крутного моменту і синхронність обертання ведучого 3 і веденого 4 валів в інтервалі =0÷60° з рівною кутовою швидкістю шляхом тертя-ковзання складових деталей карданного шарніра. Таким чином, використання сфероглобоїдного сухарного синхронного карданного шарніра в автотракторних трансмісіях транспортних засобів забезпечує регулювання величини зазору в спряженні між контактними поверхнями і глобоїдною поверхнею сухаря, виключає можливість осьового переміщення ведучої і веденої вилок із сферичними кільцями, збільшує кутовий діапазон між ведучим і веденим валами у вертикальній площині при значному кутовому розташуванні α контактних сферичних поверхонь, зменшує трудомісткість виготовлення кулачків, що дозволяє розширити функціональні можливості і сферу застосування сфероглобоїдного сухарного синхронного карданного шарніра, підвищує технологічність механізму, надійність і довговічність. 2 UA 71732 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 25 1. Сфероглобоїдний сухарний синхронний карданний шарнір, що містить ведучу і ведену вилки, закріплені відповідно на ведучому і веденому валах шліцьовим з'єднанням, або відковані разом з валами, виконаними як одне ціле відповідно з ведучими і веденими кулачками з контактними сферичними поверхнями з кутовим розташуванням α=30÷120°, що входять в спряження із зазором лінійним контактом в опорну поверхню сухаря, із забезпеченням кутової передачі крутного моменту від ведучої вилки через кулачки і сухар на ведену вилку і синхронність обертання ведучого і веденого валів з рівною кутовою швидкістю шляхом тертя-ковзання складових деталей карданного шарніра, з можливістю кутового переміщення ведучого і веденого валів на кут γ відносно сухаря у вертикальній і горизонтальній площинах в інтервалі γ=0÷60°, який відрізняється тим, що опорна поверхня сухаря є глобоїдною, а сухар складається з двох симетричних частин, з'єднаних між собою різьбокріпильним елементом, із регулюванням величини зазору в спряженні між контактними сферичними поверхнями і глобоїдною поверхнею сухаря регулювальним елементом. 2. Сфероглобоїдний сухарний синхронний карданний шарнір за п. 1, який відрізняється тим, що глобоїдна поверхня сухаря виконана заокругленою із неможливістю осьового переміщення ведучої і веденої вилок з кулачками. 3. Сфероглобоїдний сухарний синхронний карданний шарнір за пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що контактні сферичні поверхні кулачків виконані конічними для збільшення кутового діапазону між ведучим і веденим валами у вертикальній площині. 4. Сфероглобоїдний сухарний синхронний карданний шарнір за одним з пп. 1-3, який відрізняється тим, що контактні поверхні виконані у вигляді сферичних кілець конічної форми, закріплених на кулачках нерухомим з'єднанням. 3 UA 71732 U 4 UA 71732 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5