RU2221938C2 - Articulated coupling - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: invention can be used in different drives for connecting shafts arranged at angle relative to each other. Proposed articulated coupling contains cam engaging with two yokes in form of semirings. Novelty is that cam be made in form of ball with two relatively perpendicular shaped slots made over circumferences, semiring is rigidly connected to each of said yokes, outer radius of semiring being equal to inner radius of yoke. Yokes with semirings are arranged in pairs in relatively perpendicular planes in said slots so that each yoke with semiring assembly encloses the cam. Cam is provided with mounting port. Semiring port. Semiring is secured on yoke by means of two dowels through mounting port. EFFECT: increased angle between connected shafts, improved reliability of coupling at any direction of load. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к элементам устройств для управления трансмиссией, а именно - к муфтам. The invention relates to vehicles, in particular to elements of devices for controlling a transmission, namely, to couplings.

Известна шарнирная муфта, устанавливаемая на ряде автомобилей большой грузоподъемности в приводе к ведущим управляемым колесам (КамАЗ-4310, Урал-4320, КАЗ-4540, КрАЗ-260 и др.), состоящая из пяти частей: двух кулаков, двух вилок и диска и называемая поэтому дисковой. Максимальное значение угла между ведомым и ведущим валами, обеспечиваемое данной шарнирной муфтой, составляет 45^o (Осепчук В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль. Анализ конструкций, элементы расчета. - М.: Машиностроение, 1989, с.121).Known articulated coupling mounted on a number of heavy vehicles in the drive to the driven steered wheels (KamAZ-4310, Ural-4320, KAZ-4540, KrAZ-260, etc.), consisting of five parts: two fists, two forks and a disk and therefore called disk. The maximum value of the angle between the driven and drive shafts provided by this articulated clutch is 45 ^o (Osepchuk V.V., Frumkin A.K. Automobile. Structural Analysis, Design Elements. - M .: Mashinostroenie, 1989, p. 121).

Данная муфта обеспечивает недостаточный угол между валами. Кроме того, трудоемкость ее изготовления достаточно большая. This coupling provides insufficient angle between the shafts. In addition, the complexity of its manufacture is quite large.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению, является шарнирная муфта, применяемая на автомобилях большой грузоподъемности, известная под названием "шарнир Тракта" и состоящая из двух вилок в виде полуколец и двух фасонных кулаков, трущиеся поверхности которых подвергаются шлифованию. Благодаря наличию развитых поверхностей взаимодействующих деталей шарнирная муфта способна передавать значительный по величине крутящий момент при обеспечении угла между ведущим и ведомым валами 45-50^o (Осепчук В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль. Анализ конструкций, элементы расчета. - М.: Машиностроение, 1989, с.120).The closest in technical essence and the achieved effect to the invention is the articulated clutch used on heavy vehicles, known as the "Tract hinge" and consisting of two forks in the form of half rings and two shaped fists, the friction surfaces of which are subjected to grinding. Due to the presence of developed surfaces of the interacting parts, the articulated clutch is capable of transmitting a significant magnitude of torque while providing an angle between the drive and driven shafts of 45-50 ^o (Osepchuk V.V., Frumkin A.K. Automobile. Structural analysis, design elements. - M. : Engineering, 1989, p.120).

Изготовление указанной шарнирной муфты менее трудоемкое по сравнению с дисковой муфтой, однако все равно имеется сложность в штамповке, шлифовке, обработке. Кроме того, хотя указанная шарнирная муфта может обеспечить несколько больший угол между валами, но все же угол является недостаточным, а следовательно, недостаточна маневренность автомобиля. К тому же, при разных направлениях нагрузки не всегда обеспечивается нормальная работа шарнирной муфты. The manufacture of this articulated clutch is less time-consuming than a disk clutch, however, there is still difficulty in stamping, grinding, processing. In addition, although the specified articulated clutch may provide a slightly larger angle between the shafts, the angle is still insufficient, and therefore the vehicle’s maneuverability is insufficient. Moreover, for different directions of the load, the normal operation of the articulated coupling is not always ensured.

В основу изобретения поставлена задача создания шарнирной муфты, которая позволила бы улучшить маневренность автомобиля за счет передачи значительного по величине крутящего момента при обеспечении большего угла между ведомым и ведущим валами, а также способствовала бы нормальной работе при любых направлениях нагрузки. The basis of the invention is the task of creating an articulated coupling, which would improve the maneuverability of the car by transmitting a significant amount of torque while providing a larger angle between the driven and drive shafts, and would also contribute to normal operation in any direction of load.

Поставленная задача решается тем, что в шарнирной муфте, выполненной из пяти частей, содержащих фасонный кулак, две вилки и два полукольца, согласно изобретению кулак выполнен в виде шара с двумя фигурными пазами, форма которых соответствует сечению вилки с полукольцом в сборе и которые выполнены на поверхности кулака во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центр кулака и взаимодействующих с двумя вилками, к каждой из которых прикреплено полукольцо с образованием фигуры, выполненной из вилки в виде полукольца с ушками наружного диаметра R₃, соответствующего диаметру кулака R₃, и внутреннего радиуса дуги R₂, равного наружному радиусу R₂ полукольца, в целом образующих окружность с радиусом R₂, при этом внутренний радиус дуги R₁ полукольца равен радиусу внутренней окружности кулака R₁.The problem is solved in that in an articulated coupling made of five parts containing a shaped fist, two forks and two half rings, according to the invention, the fist is made in the form of a ball with two figured grooves, the shape of which corresponds to the section of the fork with the half ring assembly and which are made on the surface of the fist in mutually perpendicular planes passing through the center of the fist and interacting with two forks, each of which is attached to a half ring to form a figure made of a fork in the form of a half ring with ears on ruzhnogo diameter R ₃ corresponding to the diameter of the fist R ₃ and the inner radius of arc R _2, equal to the outer radius R ₂ semiring generally forming a circle with a radius R _2, wherein the inner arc radius R ₁ semiring is radially internal knuckle circle R _1.

Крепление полукольца к ушкам вилки осуществлено при помощи двух штифтов каждой пары. The half ring is attached to the ears of the fork with the help of two pins of each pair.

В кулаке выполнено монтажное окно для возможности осуществления скрепления полукольца и вилки. A mounting window is made in the fist to enable the fastening of the half ring and the fork.

Выполнение кулака в виде шара с двумя фигурными пазами, находящегося в круговом кольце, образованном вилкой и полукольцом, расположение вилок и полуколец попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центр кулака, позволяет при работе шарнирной муфты увеличить угол между ведомым и ведущими валами, вследствие чего улучшается маневренность автомобиля. Жесткое соединение вилки с полукольцом способствует нормальной работе шарнирной муфты при любых направлениях нагрузки. The execution of the fist in the form of a ball with two curly grooves, located in a circular ring formed by a fork and a half ring, the location of the forks and half rings in pairs in mutually perpendicular planes passing through the center of the fist, allows the hinge coupling to increase the angle between the driven and drive shafts, as a result of which maneuverability of the car improves. The rigid connection of the fork to the half-ring contributes to the normal operation of the articulated coupling in any direction of load.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображена шарнирная муфта перед сборкой; на фиг.2 - кулак, вид А на фиг.1; на фиг.3 - шарнирная муфта в сборке. Figure 1 shows the articulated coupling before assembly; figure 2 is a fist, view a in figure 1; figure 3 - swivel coupling in the Assembly.

Шарнирная муфта содержит кулак 1, выполненный в виде шара, с двумя фигурными пазами 2, форма которых соответствует сечению вилки 3 или 4 с полукольцом 5 или 6. Фигурные пазы 2 расположены на поверхности кулака 1 во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через центр О кулака 1 и взаимодействующих с двумя вилками 3 и 4. К каждой из вилок 3, 4 прикреплено двумя штифтами 7 полукольцо 6 или 5 соответственно. Получается фигура, выполненная из вилки 3 (4) в виде полукольца с ушками наружного диаметра R₃, соответствующего диаметру кулака R₃, и внутреннего радиуса дуги R₂, равного наружному радиусу R₂ полукольца 6 (5), в целом образующих окружность с радиусом R₂. При этом внутренний радиус дуги R₁ полукольца 3 (4) равен радиусу внутренней окружности кулака R₁.The articulated coupling contains a fist 1, made in the form of a ball, with two figured grooves 2, the shape of which corresponds to the cross section of the fork 3 or 4 with a half ring 5 or 6. Figured grooves 2 are located on the surface of the fist 1 in mutually perpendicular planes passing through the center O of the fist 1 and interacting with two forks 3 and 4. To each of the forks 3, 4 is attached with two pins 7 a half ring 6 or 5, respectively. It turns out a figure made of a plug 3 (4) in the form of a half ring with ears of an outer diameter R ₃ corresponding to the diameter of the fist R ₃ and an inner radius of the arc R ₂ equal to the outer radius R _{2 of the} half ring 6 (5), generally forming a circle with a radius R ₂ . Moreover, the inner radius of the arc R _{1 of the} half ring 3 (4) is equal to the radius of the inner circumference of the fist R ₁ .

Между ведомым 9 и ведущим 10 валами имеется угол γ. Between the driven 9 and the driving 10 shafts there is an angle γ.

Смазку шарнирной муфты производят через масленку 11 по каналам в кулаке 1 или смазкой в кожухе, защищающем шарнирную муфту от загрязнения. The lubrication of the articulated clutch is carried out through the grease fitting 11 through the channels in the fist 1 or by lubrication in the casing protecting the articulated clutch from contamination.

Шарнирная муфта работает следующим образом. The swivel clutch operates as follows.

Когда плоскость вилки 4 ведущего вала 10 расположена вертикально, то плоскость вилки 3 ведомого вала 9 расположена под наклоном к горизонтальной плоскости (фиг.3). When the plane of the plug 4 of the drive shaft 10 is located vertically, the plane of the plug 3 of the driven shaft 9 is inclined to the horizontal plane (figure 3).

При повороте ведущего вала 10 на 90^o плоскость вилки 3 располагается вертикально, а плоскость вилки 4 - горизонтально. При этом происходит поворот кулака 1 на угол, равный углу между ведущим валом 10 и ведомым валом 9. При дальнейшем повороте вала 10 на угол 90^o кулак повернется в обратном направлении или будет колебаться: два раза в одном направлении и два раза в обратном направлении за один поворот вала на указанный угол каждые четверть оборота. Таким образом, при вращении ведущего вала 10 на один оборот происходит поворот кулака 1 в оба направления с углом поворота кулака 1, равным углу между валами 9 и 10.When the drive shaft 10 is rotated 90 ^{°, the} plane of the fork 3 is vertical and the plane of the fork 4 is horizontal. In this case, the fist 1 rotates by an angle equal to the angle between the drive shaft 10 and the driven shaft 9. Upon further rotation of the shaft 10 by a 90 ^° angle, the fist will turn in the opposite direction or will oscillate: twice in one direction and twice in the opposite direction one rotation of the shaft at a specified angle every quarter of a revolution. Thus, when the drive shaft 10 is rotated by one revolution, the fist 1 rotates in both directions with the rotation angle of the fist 1 equal to the angle between the shafts 9 and 10.

Claims (3)

1. Шарнирная муфта, содержащая кулак, взаимодействующий с двумя вилками в виде полуколец, отличающаяся тем, что кулак выполнен в виде шара с двумя взаимно перпендикулярными фигурными пазами, выполненными по окружностям, к каждой из упомянутых вилок жестко прикреплено полукольцо, наружный радиус которого равен внутреннему радиусу вилки, при этом вилки с полукольцами попарно расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях в упомянутых пазах таким образом, что каждая вилка с полукольцом в сборе охватывают кулак.1. An articulated coupling containing a fist interacting with two forks in the form of half rings, characterized in that the fist is made in the form of a ball with two mutually perpendicular shaped grooves made in circles, to each of the mentioned forks a semi-ring is rigidly attached, the outer radius of which is equal to the inner the radius of the fork, while the forks with half rings are arranged in pairs in mutually perpendicular planes in said grooves so that each fork with a half ring assembly covers the fist. 2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что в кулаке выполнено монтажное окно.2. The clutch according to claim 1, characterized in that the mounting window is made in the fist. 3. Муфта по п.2, отличающаяся тем, что крепление полукольца к вилке осуществляется при помощи двух штифтов через монтажное окно.3. The coupling according to claim 2, characterized in that the half-ring is attached to the plug using two pins through the mounting window.

Images