карданный шарнир и способ его технического обслуживания

Формула изобретения

1. Карданный шарнир, содержащий вилки, подшипники, разборную крестовину, состоящую из разборного корпуса и шипов, отличающийся тем, что шипы установлены на центрирующем элементе, выполненном в виде крестовины, а их торцы, расположенные в полости корпуса, выполнены с возможностью передачи вращения для поворота шипов, при этом в полости корпуса крестовины установлен приводной элемент с возможностью обеспечения указанного поворота.

2. Способ технического обслуживания карданных шарниров, включающий разборку, восстановление технического ресурса путем разворота поверхности шипа крестовины и сборку, отличающийся тем, что разборку карданного шарнира, выполненного по п.1, выполняют частично, а поворот поверхностей шипов производят на любой угол с помощью приводного элемента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к элементам для соединения валов с перекосом.

Известен карданный шарнир [1], содержащий крестовину, состоящую из двух взаимозаменяемых полукрестовин, каждая из которых выполнена с двумя противонаправленными шипами, с размещенным на ее основании П-образным пазом, ось которого перпендикулярна оси шипов, его днище расположено в плоскости, проходящей через ось шипов, и смазочными канавками, причем для повышения долговечности путем повышения жесткости соединения полукрестовины выполнены со скосами, расположенными в плоскостях, линия пересечения которых совпадает с осью, перпендикулярной плоскости осей шипов, и лысками, расположенными в двух параллельных между собой плоскостях, перпендикулярных днищу паза и параллельных оси шипов, а ширина П-образного паза меньше диаметра основания. К тому же ось смазочной канавки перпендикулярна оси шипов и расположена в середине паза.

Недостатком данной конструкции является невозможность замены изношенных поверхностей шипов без разборки шарнира, а также невозможность замены только одного шипа.

Известен карданный шарнир [2], крестовина которого содержит четыре пальца, каждый из которых выполнен в виде шипа, причем внутренние концы пальцев непосредственно соединены друг с другом замковыми соединениями типа ласточкина хвоста и зафиксированы посредством прямоугольной распорной вставки, установленной с возможностью сопряжения с опорным торцом каждого из внутренних концов.

Известен карданный шарнир [3], состоящий из двух вилок, подшипников и крестовины, причем крестовина выполнена разборной. Крестовина данного шарнира состоит из двух чашек, между которыми с помощью болта зажаты четыре шипа. Одна половина шипа гладкая и расположена в подшипнике, а другая - рифленая и жестко зафиксирована чашками и болтом. Данное соединение можно демонтировать удалением болта, в этом случае изношенные подшипники и шипы могут быть заменены.

К недостаткам этих шарниров относится невозможность смены рабочих поверхностей шипов без разборки шарнира, недостаточная жесткость крестовины и высокая трудоемкость технического обслуживания.

Известен способ технического обслуживания карданных шарниров [4], заключающийся в их разборке, восстановлении технического ресурса путем разворота крестовины вокруг ее центральной оси на угол, соответствующий углу между соседними шипами, и поворотом карданных подшипников на 180 вокруг их центральной оси, а также в том, что производят разворот крестовины вокруг ее центральной оси на угол 90, и последующей сборке.

Существенными недостатками способа являются: нарушение технического состояния подшипникового узла (шип - игольчатые ролики - стакан), смена рабочих поверхностей производится дискретно (поворотом только на 180), и высокая трудоемкость работ по техническому обслуживанию.

Задача настоящего изобретения - повышение долговечности карданного шарнира и снижение трудоемкости технического обслуживания.

Это достигается тем, что карданный шарнир содержит вилки, подшипники, разборную крестовину, состоящую из разборного корпуса и шипов, установленных на центрирующем элементе, выполненном в виде крестовины. Торцы шипов, расположенные в полости корпуса, выполнены с возможностью передачи вращения для поворота шипов, при этом в полости корпуса крестовины установлен приводной элемент, с возможностью обеспечения указанного поворота. Техническое обслуживание указанного карданного шарнира включает частичную разборку, восстановление технического ресурса путем поворота поверхностей шипов крестовины вокруг их собственных осей на любой угол с помощью приводного элемента и сборку.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображен вариант его реализации.

На фиг.1 представлен разрез шарнира перпендикулярно плоскости осей шипов, а на фиг.2 - разрез шарнира по I-I на фиг.1.

Карданный шарнир содержит вилки 1, в проушинах которых установлены подшипники 2. Крестовина выполнена разборной и состоит из шипов 3 и разборного корпуса 4. Шипы 3 своими торцами, например, в форме конических колес установлены в полости разборного корпуса 4 и зафиксированы болтами 5, а торцы шипов 3, расположенные вне корпуса 4, установлены в подшипники 2. Для осуществления привода передачи, образованной торцами шипов 3 с одним из конических колес, установлена в зацеплении приводная коническая шестерня 6. Хвостовик вала упомянутой шестерни 6 расположен вне корпуса 4 и его сечение выполнено в форме, позволяющей повернуть шестерню 6 при помощи инструмента, например, в форме квадрата. Для повышения жесткости крестовины в осевые отверстия шипов 3 установлен центрирующий элемент 7 в виде крестовины.

Карданный шарнир работает следующим образом. Нагрузка от ведущей вилки 1 посредством подшипника 2 передается на шип 3 и далее через корпус 4 на аналогичный шип и подшипник ведомой вилки.

Техническое обслуживание проводят заменой изношенных поверхностей шипов на неизношенные. Для этого отпускают болты 5, с помощью инструмента за хвостовик вала приводной шестерни 6 ее поворачивают, и вместе с ней происходит поворот шипов 3. Шипы 3 поворачивают на угол, позволяющий ввести в рабочую зону неизношенные поверхности шипов 3. После поворота шипов их жестко фиксируют в корпусе при помощи болтов 5.

Для возможности привода с одним из конических колес установлена в зацеплении приводная коническая шестерня, с помощью которой производят поворот всех шипов. Для повышения жесткости в центральные отверстия шипов установлен центрирующий элемент, предпочтительно в форме креста.

Наличие привода и зубчатого механизма позволяет производить замену изношенных поверхностей шипов на неизношенные с минимальными затратами труда.

Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволяет повысить долговечность карданного шарнира и снизить трудоемкость его технического обслуживания.

Источники литературы

1. А.С. №116045 СССР, МКИ F 16 С 11/04, 1985.

2. А.С. №1195082 СССР, MKИ F 16 D 3/32, 1985.

3. Патент Англии №997512, 1965.

4. А.С. №829464 СССР, МКИ В 60 S 5/00, 1981.