Трехшиповые шарниры - Принцип работы и устройство шарниров равных угловых скоростей

В показанном на рисунке 1.10 трехшиповом шарнире (такие шарниры называют "трипод") крутящий момент от ведущего вала 5 передают три сферических ролика 5, которые установлены на радиальных шипах 2, жестко связанных с корпусом 1 ведомого вала. Шипы расположены под углом 120° один относительно другого. Ведущий вал имеет трехпальцевую вилку 4, в цилиндрические пазы которой входят ролики. При передаче момента между несоосными валами ролики перекатываются со скольжением вдоль пазов и одновременно скользят в радиальном направлении относительно шипов. Предельный угол между осями валов до 40°.

трехшиповой шарнир

Рисунок 1.10 Трехшиповой шарнир

Такой шарнир впервые был использован в конце 60-х годов на переднеприводном легковом автомобиле.

Наряду с описанной существуют конструкции, в которых шипы соединены не с корпусом шарнира, а с валом.

Особенностью кинематики шарнира "трипод" является то, что в отличие от шариковых шарниров передача момента от ведущих элементов на ведомые происходит не в биссекторной плоскости, а в плоскости, проходящей через оси шипов. Анализ достаточно сложной кинематики шарнира показывает, что равенство частот вращения ведущего и ведомого валов обеспечивается при любом взаиморасположении их осей.

Принципиальным недостатком трехшипового шарнира является прецессия (движение оси вращения твердого тела, при котором она описывает коническую поверхность) одного из валов относительно центра шарнира при угловом отклонении осей ведущего и ведомого валов. Особенностью прецессионного движения оси вала в данном случае является то, что, двигаясь по траектории, образующей в пространстве некоторую конусную поверхность, и являясь образующей этого конуса, она вращается вокруг его оси с частотой, втрое большей, чем частота вращения шарнира. Следовательно, применение такого шарнира ограничивается областью низких частот вращения. Кроме того, прецессия вала вынуждает устанавливать другой его конец в шарнире или в самоустанавливающемся подшипнике. Поскольку прецессия вызывает инерционный эффект, она весьма нежелательна при больших размерах и массе шарниров [1], [2], [4].

Похожие статьи




Трехшиповые шарниры - Принцип работы и устройство шарниров равных угловых скоростей

Предыдущая | Следующая