×
10.04.2015
216.013.3deb

КАРДАННЫЙ ВАЛ С ЗАЩИТНЫМ УСТРОЙСТВОМ ПОДВИЖНОГО ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002547339
Дата охранного документа
10.04.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а в частности к устройствам защиты соединений подвижных частей валов транспортных средств. Карданный вал (1) с защитным устройством (2) подвижного шлицевого соединения (3) включает два шарнира (4, 5), подвижный валик (6), содержащий соединенный с шарниром (4) корпус (7) с внутренними шлицами (8) и соединенный с шарниром (5) шток (9) с наружными шлицами (10), расположенный в корпусе (7) с образованием шлицевого соединения (3), которое герметизировано посредством защитного устройства (2). Устройство (2) выполнено в виде чехла (11), имеющего гофрированный участок (12) с сопряженными посредством впадин (13) гофрами (Г) одинакового наружного диаметра по их вершинам (14) и сопряженного наружными стенками (16, 17) крайних гофр (18, 19) с установочными участками большего (20) и меньшего (21) диаметра чехла (11) соответственно, зафиксированными хомутами (24, 25) на посадочных участках (22, 23) корпуса (7) и штока (9). В сечении чехла (11) по его продольной оси симметрии (L) вершины (14) гофр (Г) и впадины (13) выполнены радиусными с одинаковой толщиной между собой и с сопряженными между ними стенками (26, 27). На посадочных участках (22, 23) выполнено по меньшей мере по одной кольцевой канавке (28, 29), в которых расположены кольцевые бурты (30, 31). Внутренняя образующая (32) наружной стенки (17) гофра (19) расположена с наклоном наружу под углом от 1° до 4° относительно перпендикуляра к оси чехла (11) и выполнена с плавно увеличивающимся утолщением (33) в направлении к сопряженному с ней участку меньшего диаметра (21). Посадочный участок (22) на соединенном с шарниром (4) корпусе (7) расположен относительно шарнира (4) и конца (34) корпуса (7) - ближе к шарниру (4). Технический результат: повышение надежности карданного вала за счет повышения надежности защитного устройства его подвижного шлицевого соединения. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а в частности к устройствам защиты соединений подвижных частей валов транспортных средств.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является карданный вал, заявка CN №102748404, МПК B60K 17/22, F16D 3/16, F16D 15/08 публикация 24.10.2012. г., содержащий три крестовины, жесткий валик между первой и второй крестовиной, а также валик с изменяемой длиной между второй и третьей крестовиной, состоящий из соединенных посредством шлицевого соединения корпуса (в виде трубы) и штока (в виде стержня). Корпус выполнен с внутренними шлицами и жестко соединен со второй крестовиной, а шток выполнен с наружными шлицами и жестко соединен с третьей крестовиной. Карданный вал содержит защитное устройство подвижного шлицевого соединения валика с изменяемой длиной, которое выполнено в виде чехла, имеющего гофрированный участок, соединенного с установочными участками большего и меньшего диаметров на его концах, установленными соответственно на посадочных участках корпуса и штока валика с фиксацией на этих участках хомутами. Чехол выполнен с одинаковым наружным диаметром гофр гофрированного участка. В плоскости любого сечения чехла, по его продольной оси симметрии, вершины гофр гофрированного участка и впадины в соединениях гофр выполнены остроконечными с очень малым радиусом закруглений. Установочные участки большего и меньшего диаметров чехла выполнены с ровными внутренними поверхностями. Посадочные участки корпуса и штока валика с изменяемой длиной выполнены с ровными наружными поверхностями, ограниченными кольцевыми торцевыми выступами. Посадочный участок на корпусе валика под установочный участок большего диаметра чехла выполнен с небольшим отступом от конца корпуса таким образом, что над корпусом валика расположена одна третья часть общего чехла гофр. Стенки крайних гофр чехла, соединенные с его установочными участками большего и меньшего диаметров, расположены под наклонным углом относительно проходящих через вершины этих гофр плоскостей, перпендикулярных к продольной оси симметрии чехла.

Недостатки данного технического решения

Рассматриваемый карданный вал с защитным устройством подвижного шлицевого соединения недостаточно надежен, особенно при работе его в более тяжелых условиях, например, при применении его в транспортных средствах повышенной проходимости, где большие хода подвески требуют большие осевые перемещение валика с изменяемой длиной, а его защитное устройство недостаточно эффективно:

- во-первых, геометрия гофрированного участка чехла, а именно выполнение вершин гофр и впадин в соединениях гофр остроконечными, ведет к смятию гофр даже при не очень больших его растяжениях, а на больших оборотах вала - ведет к раздуванию чехла, что ускоряет износ чехла, приводя к преждевременному появлению трещин, нарушающих герметизацию внутреннего пространства под чехлом и ухудшающих надежность шлицевого соединения валика с изменяемой длиной;

- во-вторых, конструктивное выполнение образующих стенок крайних гофр чехла, соединенных с его установочными участками, наклонными также способствует легкому началу смятия гофр, начиная с этих крайних гофр, даже при не очень больших растяжениях чехла, а значит, к таким же последствиям, как показаны в предыдущем пункте;

- в третьих, из-за того, что гофрированный участок чехла содержит малое количество гофр, т.е. этот участок имеет малую длину относительно длины шлицевой части штока (шлицевая часть штока предусматривает определенное максимальное осевое перемещение его в корпусе валика), максимально возможное выдвижение штока из корпуса затруднено в результате того, что чехол будет этому препятствовать с возникновением в его гофрах повышенных напряжений, и при стремлении к максимальным выдвижениям штока из корпуса может сминаться и зажевываться, а это все с течением времени, особенно в тяжелых условиях интенсивной эксплуатации, может привести к трещинам в чехле, сдвигу его установочных участков с посадочных участков корпуса и штока валика, т.е. к нарушению герметизации внутреннего пространства под чехлом, а значит, к ухудшению надежности шлицевого соединения валика с изменяемой длиной.

Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышении надежности карданного вала за счет повышения надежности защитного устройства его подвижного шлицевого соединения.

Указанный технический результат достигается тем, что в карданном вале с защитным устройством подвижного шлицевого соединения, включающим по меньшей мере два шарнира и подвижный валик, содержащий соединенный с одним из шарниров корпус с внутренними шлицами и соединенный с другим из шарниров шток с наружными шлицами, расположенный в корпусе подвижного валика с образованием шлицевого соединения, которое герметизировано посредством защитного устройства, выполненного в виде чехла, имеющего гофрированный участок с сопряженными посредством впадин гофрами одинакового наружного диаметра по их вершинам и сопряженного наружными стенками крайних первого и последнего гофр с установочными участками большего и меньшего диаметра чехла соответственно, установленными на посадочных участках корпуса и штока подвижного валика с фиксацией на этих участках хомутами,

согласно изобретению в сечении чехла по его продольной оси симметрии вершины гофр и впадины гофрированного участка выполнены радиусными с одинаковой толщиной между собой и с сопряженными между ними стенками, к тому же радиусы вершин гофр и впадин по их средним линиям практически одинаковы между собой по величине, а на посадочных участках корпуса и штока подвижного валика выполнено по меньшей мере по одной кольцевой канавке, в которых расположены кольцевые бурты соответственно установочных участков большего и меньшего диаметров чехла, внутренняя же образующая наружной стенки крайнего последнего гофра расположена с наклоном наружу под углом от от 1° до 4° относительно перпендикуляра к продольной оси симметрии чехла и выполнена с плавно увеличивающимся утолщением в направлении к сопряженному с ней установочному участку меньшего диаметра чехла, причем посадочный участок на соединенном с шарниром корпусе подвижного валика расположен относительно этого шарнира и конца корпуса подвижного валика - ближе к этому шарниру.

В частном случае выполнения, как показано на чертежах, чехол защитного устройства подвижного шлицевого соединения карданного вала выполнен из синтетического эластомера.

В частном случае выполнения, как показано на чертежах, внутренняя образующая наружной стенки крайнего первого гофра гофрированного участка чехла защитного устройства подвижного шлицевого соединения карданного вала расположена с наклоном наружу под некоторым углом относительно перпендикуляра к продольной оси симметрии чехла и выполнена с увеличивающимся утолщением в направлении к сопряженному с ней установочному участку большего диаметра чехла.

В частном случае выполнения, как показано на чертежах, на посадочном участке корпуса подвижного валика карданного вала выполнены две кольцевых канавки, в которых расположены кольцевые бурты установочного участка большего диаметра чехла.

В частном случае выполнения, как показано на чертежах, на посадочном участке штока подвижного валика карданного вала выполнены три кольцевых канавки, в которых расположены кольцевые бурты установочного участка меньшего диаметра чехла.

В частном случае выполнения, как показано на чертежах, большая часть гофр гофрированного участка защитного устройства подвижного шлицевого соединения карданного вала, при максимально задвинутом положении штока в корпус подвижного валика, охватывает корпус валика.

В частном случае выполнения, как показано на чертежах, на конце корпуса подвижного валика карданного вала расположен ограничитель выхода штока из корпуса, выполненный в виде отогнутых выступов, образованных за одно целое с корпусом.

В частном случае выполнения, не показано на чертежах, ограничитель выхода штока из корпуса подвижного валика карданного вала может быть выполнен в виде шайбы, установленной на корпусе.

Сравнение заявляемого технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета показывает, что совокупность существенных признаков этого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предлагаемое решение имеет признаки, отсутствующие в известных решениях, а их использование в заявляемой совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где приведено:

Фиг.1 - защитное устройство подвижного шлицевого соединения карданного вала, общий вид;

Фиг.2 - чехол защитного устройства подвижного шлицевого соединения карданного вала, отдельный вид;

Фиг.3 - вид А на фиг.1;

Фиг.4 - вид Б на фиг.1;

Фиг.5 - вид В на фиг.2.

Карданный вал 1 с защитным устройством 2 подвижного шлицевого соединения 3 включает, в случае, показанном на чертежах, два шарнира 4, 5 и подвижный валик 6, содержащий соединенный с одним из шарниров 4 корпус 7 с внутренними шлицами 8 и соединенный с другим из шарниров 5 шток 9 с наружными шлицами 10, расположенный в корпусе 7 подвижного валика 6 с образованием шлицевого соединения 3, которое герметизировано посредством защитного устройства 2, выполненного в виде чехла 11, имеющего гофрированный участок 12 с сопряженными посредством впадин 13 гофрами «Г» одинакового наружного диаметра «D» по их вершинам 14 и сопряженного наружными стенками 16 и 17 крайних первого 18 и последнего 19 гофр «Г» с установочными участками большего 20 и меньшего 21 диаметра чехла 11 соответственно, установленными на посадочных участках 22 и 23 корпуса 7 и штока 9 подвижного валика 6 с фиксацией на этих участках хомутами 24 и 25 соответственно.

В сечении чехла 11 по его продольной оси симметрии L вершины 14 гофр «Г» и впадины 13 его гофрированного участка 12 выполнены радиусными с одинаковой толщиной «S» между собой (т.е. вершины 14 гофр «Г» и впадины 13 выполнены одинаковой толщины «S») и с сопряженными между ними стенками 26 и 27 (т.е. вершины 14, впадины 13 и сопряженные с ними стенки 26 и 27 гофр «Г» выполнены одинаковой толщины «S») (см. фиг.5).

Радиусы «R1» вершин 14 гофр «Г» и радиусы «R2» впадин 13 по их средним линиям «N» практически одинаковы между собой по величине.

На посадочных участках 22 и 23 корпуса 7 и штока 9 подвижного валика 6 выполнено по меньшей мере по одной кольцевой канавке 28 и 29 соответственно, в которых расположены кольцевые бурты 30 и 31 соответственно установочных участков большего 20 и меньшего 21 диаметров чехла 11.

В частном случае выполнения, как показано на чертежах, на посадочном участке 22 корпуса 7 подвижного валика 6 карданного вала 1 выполнены две кольцевых канавки 28, в которых расположены кольцевые бурты 30 установочного участка большего 20 диаметра чехла 11, а на посадочном участке 23 штока 9 подвижного валика 6 карданного вала 1 выполнены три кольцевых канавки 29, в которых расположены кольцевые бурты 31 установочного участка меньшего 21 диаметра чехла 11.

Внутренняя же образующая 32 наружной стенки 17 крайнего последнего 19 гофра «Г» расположена с наклоном наружу под углом «α» от 1° до 4° относительно перпендикуляра «P1» к оси симметрии «L» чехла 11 и выполнена с плавно увеличивающимся утолщением 33 в направлении к сопряженному с ней установочному участку меньшего диаметра 21 чехла 11 (см. фиг.2, 4).

Посадочный участок 22 на соединенном с шарниром 4 корпусе 7 подвижного валика 6 расположен относительно этого шарнира 4 и конца 34 корпуса 7 подвижного валика 6 - ближе к этому шарниру 4.

В частном случае выполнения, как показано на чертежах, чехол 11 защитного устройства 2 подвижного шлицевого соединения карданного вала 1 выполнен из синтетического эластомера.

В частном случае выполнения, как показано на чертежах, внутренняя образующая 35 наружной стенки 16 крайнего первого гофра 18 гофрированного участка 12 чехла 11 защитного устройства 2 подвижного шлицевого соединения карданного вала 1 расположена с наклоном наружу под некоторым углом «β» относительно перпендикуляра «P2» к продольной оси симметрии «L» чехла 11 и выполнена с увеличивающимся утолщением в направлении к сопряженному с ней установочному участку большего диаметра 22 чехла 11 (см. фиг.2, 3).

В частном случае выполнения, как показано на чертежах, большая часть гофр «Г» гофрированного участка 12 защитного устройства 2 подвижного шлицевого соединения карданного вала 1, при максимально задвинутом положении штока 9 в корпус 7 подвижного валика 6, охватывает корпус 7 подвижного валика 6.

В частном случае выполнения, как показано на чертежах, на конце 34 корпуса 7 валика 6 карданного вала 1 расположен ограничитель выхода 36 штока 9 из корпуса 7, выполненный в виде отогнутых выступов, образованных за одно целое с корпусом 7.

В частном случае выполнения, не показано на чертежах, ограничитель выхода 36 штока 9 из корпуса 7 подвижного валика 6 карданного вала 1 может быть выполнен в виде шайбы, установленной на корпусе 7.

Сборка карданного вала 1 с защитным устройством 2 подвижного шлицевого соединения 3 заключается в следующем.

На посадочный участок 23 штока 9 подвижного валика 6 карданного вала 1 надевают установочный участок 21 меньшего диаметра чехла 11 с расположением трех кольцевых буртов 31 последнего в трех кольцевых канавках 29 посадочного участка 23 штока 9 и фиксируют участок 21 чехла 11 на участке 23 штока 9 хомутом 25.

Далее в предварительно закрытую заглушкой 37 полость корпуса 7 подвижного валика 6 закладывают смазку.

Затем шток 9 с наружными шлицами 10 располагают в корпусе 7 подвижного валика 6 с образованием шлицевого соединения 3. Далее «левый» (на чертежах) конец чехла 11 с установочным участком 20 большего диаметра отводят вправо, т.е. сжимают чехол 11 к его установочному участку 21 меньшего диаметра таким образом, что освобождается от чехла 11 конец 34 корпуса 7 подвижного валика 6, после чего отгибаются выступы ограничителя выхода 36 штока 9 из корпуса 7.

Потом чехол 11 отпускают, устанавливают его установочный участок 29 на посадочном участке 22 корпуса 7 и фиксируют установочный участок 29 чехла 11 на участке 22 корпуса 7 хомутом 24.

Работа конструкции карданного вала 1 с защитным устройством 2 подвижного шлицевого соединения 3 в эксплуатации заключается в следующем.

Крутящий момент, например, от коробки передач транспортного средства передается на шарнир 4 карданного вала 1 и через соединенный с ним корпус 7 подвижного валика 6 на шток 9, посредством их шлицевого соединения 3, которое герметизировано посредством защитного устройства 2, и далее на шарнир 5, а с него на ведущий мост транспортного средства. В процессе движения транспортного средства ведущий мост перемещается, а следовательно, шток 9 и корпус 7 подвижного валика 6 взаимодействуют посредством шлицевого соединения 3 (шток 9 и корпус 7 перемешаются относительно друг друга), при этом чехол 11, надежно установленный посредством своих установочных участков 20 и 21 соответственно на посадочных участках 22 и 23 корпуса 7 и штока 9 подвижного валика 6, надежно герметизирует данное подвижное шлицевое соединение 3 и позволяет без снижения надежности защитного устройства 2 перемещаться относительно друг друга штоку 9 и корпусу 7 подвижного валика 6 карданного вала 1 на всю допустимую длину.

Таким образом, за счет выполнения в сечении чехла по его продольной оси симметрии вершин гофр и впадин гофрированного участка радиусными с одинаковой толщиной между собой и с сопряженными между ними стенками, к тому же радиусы вершин гофр и впадин по их средним линиям практически одинаковы между собой по величине, и выполнение посадочных участков корпуса и штока подвижного валика по меньшей мере имеющими по одной кольцевой канавки, в которых расположены кольцевые бурты соответственно установочных участков большего и меньшего диаметров чехла, а также выполнение внутренней образующей наружной стенки крайнего последнего гофра расположенной с наклоном наружу под углом от 1° до 4° относительно перпендикуляра «P1» к продольной оси симметрии чехла и выполненной с плавно увеличивающимся утолщением в направлении к сопряженному с ней установочному участку меньшего диаметра чехла, и выполнение посадочного участка на соединенном с шарниром корпусе подвижного валика расположенным относительно этого шарнира и конца корпуса - ближе к этому шарниру, технический результат, направленный на повышение надежности карданного вала, в заявляемом техническом решении достигается.


КАРДАННЫЙ ВАЛ С ЗАЩИТНЫМ УСТРОЙСТВОМ ПОДВИЖНОГО ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ
КАРДАННЫЙ ВАЛ С ЗАЩИТНЫМ УСТРОЙСТВОМ ПОДВИЖНОГО ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ
КАРДАННЫЙ ВАЛ С ЗАЩИТНЫМ УСТРОЙСТВОМ ПОДВИЖНОГО ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ
КАРДАННЫЙ ВАЛ С ЗАЩИТНЫМ УСТРОЙСТВОМ ПОДВИЖНОГО ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ
КАРДАННЫЙ ВАЛ С ЗАЩИТНЫМ УСТРОЙСТВОМ ПОДВИЖНОГО ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-3 из 3.
10.04.2015
№216.013.3dea

Приводной вал транспортного средства

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к быстроходным трансмиссионным валам силовой передачи с шарнирами равных угловых скоростей, подвижных в осевом направлении. Приводной вал содержит кинематически связанные с концами вала шарниры равных угловых скоростей с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547338
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.4154

Карданный вал с шарнирами равных угловых скоростей трения качения

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть применено в силовых передачах, а именно в быстроходных трансмиссионных валах с шарнирами равных угловых скоростей. Карданный вал с шарнирами равных угловых скоростей трения качения (1) содержит кинематически связанные с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548222
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.416d

Шарнир равных угловых скоростей трения качения

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть применено в трансмиссионных валах, передающих крутящий момент от силового агрегата транспортного средства к движителю. Шарнир равных угловых скоростей трения качения содержит полый корпус (1), имеющий дорожки качения (2)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548247
Дата охранного документа: 20.04.2015
Показаны записи 1-4 из 4.
10.04.2015
№216.013.3dea

Приводной вал транспортного средства

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к быстроходным трансмиссионным валам силовой передачи с шарнирами равных угловых скоростей, подвижных в осевом направлении. Приводной вал содержит кинематически связанные с концами вала шарниры равных угловых скоростей с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547338
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.4154

Карданный вал с шарнирами равных угловых скоростей трения качения

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть применено в силовых передачах, а именно в быстроходных трансмиссионных валах с шарнирами равных угловых скоростей. Карданный вал с шарнирами равных угловых скоростей трения качения (1) содержит кинематически связанные с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548222
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.04.2015
№216.013.416d

Шарнир равных угловых скоростей трения качения

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть применено в трансмиссионных валах, передающих крутящий момент от силового агрегата транспортного средства к движителю. Шарнир равных угловых скоростей трения качения содержит полый корпус (1), имеющий дорожки качения (2)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548247
Дата охранного документа: 20.04.2015
01.03.2019
№219.016.c95d

Защитный чехол из термоэластопласта для шарнира

Изобретение относится к кожухам для шарниров равных угловых скоростей ведущих передних колес автомобиля. Защитный чехол (1) из термоэластопласта для шарнира (2) содержит гофрированную часть (3), соединенную с установочньми частями (4, 5) большего и меньшего диаметров, предназначенных для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002281423
Дата охранного документа: 10.08.2006
+ добавить свой РИД