RU2119998C1

RU2119998C1 - Узел зуба, вершина зуба и переходник

Info

Publication number: RU2119998C1
Application number: RU95105790A
Authority: RU
Inventors: Эрвин Д. Корнелиус
Original assignee: Катерпиллар Инк.
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1994-04-11
Publication date: 1998-10-10
Also published as: EP0651837B1; ES2144519T3; RU95105790A; EP0651837A4; EP0651837A1; CN1110060A; AU669991B2; DE69422371T2; CA2138531A1; AU6557394A; US5386653A; DE69422371D1; ZA942845B; CN1072749C; MX9404075A

Abstract

Узел зуба предназначен для использования при разработке грунта землеройными машинами. Узел зуба включает вершину зуба с выступающими ушками, сопрягающимися с соответствующими пазами в переходнике, для передачи усилия с вершины на переходник. В предложенном варианте реализации вершина зуба включает два противоположных ушка, каждое из которых имеет две противоположные поверхности кромок, находящиеся под углом относительно друг друга. Два противоположных ушка вершины зуба сопрягаются с двумя соответствующими противоположными пазами, выполненными в переходнике. Два противоположных паза в переходнике аналогичным образом имеют две противоположные поверхности кромок, находящиеся под углом по отношению друг к другу и входящие в контакт с двумя противоположными поверхностями кромок двух противоположных ушек. Такая конструкция препятствует смещению в наружном направлении двух противоположных ушек относительно переходника. 3 с. и 7 з.п.ф-лы, 4 ил.

Description

Настоящее изобретение относится в целом к узлу зуба, а также к вершине зуба и переходнику.

Многие известные узлы зубьев состоят из вершины зуба и переходника, причем вершина имеет выступающие назад ушки, а переходник - соответствующие пазы, в которые вставляют ушки вершины. Хотя ушки помогают регулировать усилия, прикладываемые к вершине, путем передачи этих усилий на переходник, различные типы нагрузок имеют тенденцию к изгибанию ушек вершины в наружном направлении, вызывая таким образом поломку ушек (см., например, US, А, 3708895, US, A, 4231173).

Настоящее изобретение предназначено для решения одной или нескольких проблем, перечисленных выше.

Одним из аспектов настоящего изобретения является предложение узла зуба, включающего вершину зуба, переходник и механизм крепления. Через центр вершины и центр переходника проходит продольная плоскость. В задней части вершины зуба выполнены два соосных отверстия и полость.

Со стороны входного отверстия полости назад выступают два ушка, и каждое из ушек имеет две противоположные боковые поверхности и две противоположные кромки. Поверхности кромок каждого из ушек расположены под углом по отношению друг к другу, так что ширина боковой поверхности, находящейся биже всего к продольной плоскости, превышает ширину противоположной боковой поверхности.

Переходник имеет передний конец, который предназначен для совмещения с полостью в вершине зуба и снабжен отверстием для штифтов и отверстием для фиксатора, пересекающим канал для штифта. Со стороны переднего конца на переходнике выполнены два противоположных паза. Каждый паз из двух пазов имеет боковую поверхность, ориентированную по существу параллельно продольной плоскости и двум противоположным поверхностям кромок.

Поверхности кромок расположены под углом друг к другу, так что поверхности кромок находятся дальше всего друг от друга в месте пересечения поверхностей кромок с боковой поверхностью. Поверхности кромок двух ушек после сборки оказываются в тесном контакте с поверхностями кромок соответствующих пазов переходника.

Другим аспектом настоящего изобретения является предложение вершины зуба, предназначенной для соединения с переходником. Вершина включает два соосных отверстия, полость, расположенную между соответствующими отверстиями, из двух отверстий и продольную плоскость между ними. Рядом с входным отверстием полости назад выступают два ушка. Каждое из ушек имеет две противоположные боковые поверхности и две противоположные кромки. Поверхности кромок каждого из ушек находятся под углом по отношению друг к другу, так что ширина боковой поверхности, находящейся ближе всего к продольной плоскости, превышает ширину противоположной боковой поверхности.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения переходник имеет передний конец, который предназначен для совмещения с полостью в вершине. Рядом с передним концом на переходнике выполнены два противоположных паза. В переходнике описана продольная плоскость, ориентированная продольно и проходящая между соответствующими пазами из двух противоположных пазов.

Каждый паз из двух пазов имеет боковую поверхность, ориентированную параллельно продольной плоскости, и две противоположные поверхности кромок. Поверхности кромок расположены под углом друг к другу, так что поверхности кромок находятся дальше всего друг от друга в месте пересечения поверхностей кромок с боковой поверхностью.

Настоящее изобретение предлагает узел зуба, состоящий из вершины зуба с двумя противоположными ушками с расположенными под углом друг к другу поверхностями кромок и переходника с пазами с соответствующими поверхностями кромок, в котором после сборки ушки совмещаются с соответствующими пазами переходника.

В процессе применения тенденция соответствующих ушек к изгибанию в наружном направлении относительно переходника вызывает контакт скошенных поверхностей кромок ушек с соответствующими поверхностями кромок пазов, что ограничивает дальнейшее перемещение ушек вершины в наружном направлении.

На фиг. 1 схематически показан узел зуба с изображением всех элементов до сборки; на фиг. 2 показан вид сбоку с изображением компонентов в собранном положении и частично в разрезе; на фиг. 3 показан вид сверху и частично в разрезе; на фиг. 4 показано изображение в разрезе, выполненном по линии 4-4 на фиг. 2.

На чертежах показан узел 10 зуба. Узел 10 зуба состоит из вершины 12 зуба, переходника 14 и механизма 16 крепления. Вершина 12 имеет передний конец 18, который должен воздействовать на обрабатываемый материал, и задний конец 20, предназначенный для соединения вершины 12 с переходником 14. В заднем конце 20 вершины 12 выполнена полость 24, которая простирается от заднего конца вершины 12 внутрь в направлении переднего конца 18.

В заднем конце 20 вершины 12 выполнены два соосных отверстия 26, 28, которые пересекаются с полостью 24. Через вершину 12 проходит продольная плоскость 30, которая идет от переднего конца вершины до ее заднего конца через два совмещенных отверстия 26, 28. На вершине 12 расположены два противоположных ушка 32, 34, выступающие назад рядом с входным отверстием полости 24 и размещенные на противоположных сторонах продольной плоскости 30.

Каждое ушко из двух противоположных ушек 32, 34 имеет две противоположные боковые поверхности 36, 38 и две противоположные поверхности кромок 40, 42, пересекающихся с двумя боковыми поверхностями 36, 38. Каждая поверхность кромок из двух противоположных поверхностей кромок 40, 42 находится под углом друг к другу, так что одна боковая поверхность 38 из двух противоположных боковых поверхностей 36, 38, расположенная ближе к продольной плоскости 30, шире другой боковой поверхности 36.

Кроме того, каждая поверхность кромок из двух противоположных поверхностей кромок 40, 42 находится по отношению к линии, перпендикулярной к продольной плоскости 30, под углом в диапазоне от 4 до 15^o. Предпочтительно, чтобы каждая поверхность кромок из двух противоположных поверхностей кромок 40, 42 находилась по отношению к линии, перпендикулярной к продольной плоскости 30, под углом в диапазоне от 6 до 10^o.

Переходник 14 имеет переднюю часть 46 с отверстиями 48 для штифта и продольной плоскостью 50, проходящей в общем через центр отверстия 48 для штифта. Как показано на фиг. 3, продольная плоскость 50 переходника 14 совпадает с продольной плоскостью 30 вершины 12, когда вершина 12 установлена на переходник 14. В передней части 46 выполнен паз 52 для фиксатора, смещенный относительно отверстия 48 для штифта 48 и перпендикулярный как к продольной плоскости 50, так и к оси отверстия 48 для штифта.

Паз 52 для фиксатора пересекается с отверстием 48 для штифта. На переходнике 14 выполнены два противоположных паза 54, 56, соответственно по одному на противоположных сторонах продольной плоскости 50 и рядом с передней частью 46. Каждый паз из двух противоположных пазов 54, 56 имеет боковую поверхность 58, ориентированную в целом параллельно и вдоль продольной плоскости 50.

Кроме того, каждый паз из двух пазов 54, 56 имеет также две противоположные поверхности кромок 60, 62, пересекающиеся с боковой поверхностью 58. Каждая поверхность кромки двух противоположных поверхностей кромки 60, 62 находится относительно линии, перпендикулярной к продольной плоскости 50, под углом в диапазоне от 4 до 15^o и более предпочтительно в диапазоне от 6 до 10^o.

Механизм 16 прикрепления включает штифт 66 и пластинчатую пружину 68. Пластинчатая пружина 68 находится в зацеплении со штифтом 66 и применяется для фиксации штифта 66 в установочном положении.

Признано, что существует возможность применения различных форм узла зуба без отступления от существа изобретения. Так, например, признано, что два противоположных паза 54, 56 переходника 14 могут быть частью передней части 46. Кроме того, хотя и указано, что два противоположных ушка 32, 34 имеют поверхности кромок 40, 42, находящиеся под углом друг к другу, аналогичным образом признано, что два противоположных ушка 32, 34 могут иметь ступенчатые кромки и два противоположных паза 54, 56 переходника 14 могут аналогичным образом иметь соответствующие ступенчатые поверхности для приема соответствующей пары противоположных ушек 32, 34.

При использовании узла 10 зуба вершину 12 крепят к переходнику 14 штифтом 66 и фиксатором 68 механизма 16 фиксации. В процессе сборки два противоположных ушка 32, 34 задвигают в соответствующие два противоположных паза 54, 56.

В процессе работы усилия, воздействующие на передний конец 18 вершины 12, все вместе передаются на переходник 14 через штифт 66, переднюю часть 46 и за счет взаимодействия между противоположными ушками 32, 34 и соответствующей парой противоположных пазов 54, 56.

Если под воздействием усилий, приложенных к переднему концу 18 вершины 12, любое ушко из двух противоположных ушек 32, 34 начнет смещение в наружном направленрии относительно паза, его движение будет ограничено. Движение в наружном направлении ограничивается соответственно одной из двух противоположных поверхностей кромок 40, 42 двух противоположных ушек 32, 34, которые находятся в контакте с соответствующими поверхностями кромок двух противоположных поверхностей кромок 60, 62 двух противоположных пазов 54, 56.

Как только скошенная поверхность одной противоположной поверхности кромки двух поверхностей кромок 40, 42 упрется в соответствующую поверхность кромки двух противоположных поверхностей кромки 60, 62 двух противоположных пазов 54, 56, движение в наружном направлении прекратится. Дальнейшая тенденция одного ушка к движению в том же направлении под воздействием усилий, прикладываемых к вершине 12, вызовет в одном ушке усилие, направленное во внутреннем направлении.

Это является результатом скольжения поверхности кромки одного ушка вдоль сопряженной поверхности соответствующей поверхности кромки соответствующего паза. Вне зависимости от направления, в котором прикладываются усилия к вершине 12, любая тенденция к смещению в наружном направлении любого ушка из двух противоположных ушек 32, 34 подавляется, в значительной степени ограничивая таким образом тенденцию к поломке любого из двух противоположных ушек под воздействием таких усилий.

Учитывая все вышесказанное, должно быть ясно, что конструкция, являющаяся предметом настоящего изобретения, позволяет получить узел 10 зуба, включающий два противоположных ушка 32, 34 со скошенными противоположными поверхностями кромок 40, 42, сопряженными со скошенными поверхностями кромок двух противоположных поверхностей кромок 60, 62 двух противоположных пазов 54, 56.

Такое взаимное положение допускает перемещение соответствующих ушек из двух противоположных ушек 32, 34 в соответствующих пазах двух противоположных пазов 54, 56, но не допускает свободного перемещения соответствующих ушек из двух противоположных ушек 32, 34 в наружном направлении относительно соответствующих пазов из числа двух противоположных пазов 54, 56.

В действительности любая дальнейшая тенденция соответствующих ушек вершины зуба отогнуться в наружном направлении ведет к возникновению усилия, действующего на соответствующие ушки во внутреннем направлении, что связано с тем, что скошенные поверхности кромок ушек вершины начинают скользить во внутреннем направлении относительно скошенных поверхностей кромок переходника.

В результате этого рабочие усилия, прикладываемые к вершине, более действенно и эффективно передаются на переходник без возникновения тенденции к отгибанию ушек в наружном направлении в такой степени, при которой была бы возможна их поломка.

Другие аспекты, цели и преимущества настоящего изобретения могут быть выяснены в результате изучения чертежей, описания и приложенной формулы изобретения.

Claims

1. Узел (10) зуба, включающий вершину (12) зуба, переходник (14) и механизм (16) крепления, причем через центр вершины (12) и центр переходника (14) узла зуба проходит продольная плоскость (30, 50), отличающийся тем, что в задней части вершины зуба (12) выполнены два соосных отверстия (26, 28) и полость (24), рядом с входным отверстием полости (24) назад выступают два ушка (32, 34), и каждое из ушек имеет две противоположные боковые поверхности (36, 38) и две противоположные поверхности кромок (40, 42), которые ориентированы под углом по отношению друг к другу, так что ширина боковой поверхности, находящейся ближе к продольной плоскости (30), превышает ширину противоположной боковой поверхности, а переходник (14) имеет передний конец (46), который предназначен для совмещения с полостью (24) в вершине (12) и снабжен отверстием (48) для штифта и отверстием (52) для фиксатора, пересекающим отверстие (48) для штифта, со стороны переднего конца (46) выполнены два противоположных паза (54, 56) каждый из которых имеет боковую поверхность (58), ориентированную, по существу, параллельно продольной плоскости (50), и две противоположные поверхности кромок (60, 62), причем поверхности кромок расположены под углом друг к другу, так что поверхности кромок двух противоположных пазов (60, 62) находятся дальше всего друг от друга в месте пересечения с боковой поверхностью (58), а две противоположные поверхности кромок (40, 42) двух противоположных ушек (32, 34) оказываются в тесном контакте с двумя поверхностями кромок (60, 62) соответствующих двух противоположных пазов (54, 56) переходника (14).

2. Узел зуба по п. 1, отличающийся тем, что каждая поверхность кромки (40, 42) двух противоположных ушек (32, 34) находится по отношению к линии, перпендикулярной к продольной плоскости (30) под углом в диапазоне от 4 до 15^o.

3. Узел зуба по п. 2, отличающийся тем, что две противоположные поверхности кромок (60, 62) двух противоположных пазов (54, 56) переходника (14) находятся в тесном контакте с двумя противоположными поверхностями кромок (40, 42) двух противоположных ушек (32, 34).

4. Узел зуба по п. 3, отличающийся тем, что две противоположные поверхности кромок (40, 42) двух противоположных ушек (32, 34) предпочтительно скошены под углом от 6 до 10^o.

5. Вершина зуба (12), приспособленная для соединения с переходником (14) и включающая два соосных отверстия (26, 28), полость (24), расположенную между соответствующими соосными отверстиями (26, 28), и продольную плоскость (30), отличающаяся тем, что рядом с входным отверстием полости (24) назад выступают два ушка (32, 34), и каждое из которых имеет две противоположных боковых поверхности (36, 38) и две противоположных поверхности кромок (40, 42), расположенных под углом по отношению друг к другу, так что ширина боковой поверхности (38), находящейся ближе всего к продольной плоскости (30), превышает ширину противоположной боковой поверхности (36).

6. Вершина зуба по п. 5, отличающаяся тем, что каждая поверхность кромки (40, 42) каждого из двух противоположных ушек (32, 34) находится по отношению к линии, перпендикулярной к продольной плоскости (30), под углом в диапазоне от 4 до 15^o.

7. Вершина зуба (12) по п. 6, отличающаяся тем, что две противоположные поверхности кромок (40, 42) двух противоположных ушек (32, 34) предпочтительно скошены под углом от 6 до 10^o.

8. Переходник (14) с передней частью (46), приспособленной для установки вершины зуба (12) и включающий два открытых в наружном направлении противоположных паза (54, 56), в котором рядом с передней частью (46) расположено отверстие (48) для штифта, через центр которого проходит продольная плоскость (50), причем каждый паз из двух пазов (54, 56) имеет боковую поверхность (58), ориентированную в основном параллельно продольной плоскости (50), и две противоположные поверхности кромок (60, 62), каждая из которых находится под углом по отношению к другой так, что поверхности кромок находятся дальше всего друг от друга в месте их пересечения с боковой поверхностью (58).

9. Переходник (14) по п. 8, отличающийся тем, что каждая поверхность кромки (60, 62) находится по отношению к линии, перпендикулярной к продольная плоскости (50) под углом в диапазоне от 4 до 15^o.

10. Переходник по п. 9, отличающийся тем, что две противоположные поверхности кромок (60, 62) предпочтительно скошены под углом от 6 до 10^o.