> Техника, страница 37 > Гибкие соединения
Гибкие соединения
Гибкие соединения валов служат для передачи вращения между пересекающимися валами; допускают относительные угловые перемещения между осями валов.
Техника пользуется ими для разных целей, в соответствии с чем существует множество конструкций Г. с. Наиболее распространенными являются следующие:
1) Крестовидный, или Г у к а, ш а р-н и р (кинематическ. обоснование—см. Гука шарнир). На конце вала В (фигура 1) укреплена
γ /
неподвижно соединенная с ним вилка h, сквозь отверстия которой проходит палец П, свободно поворачивающийся в своих подшипниках (отверстия вилки). На палец туго надета крестовина К, снабженная двумя шипами Ш. Оси пальца, шипов и вала АБ, ГД и ЕЖ пересекаются в одной точке О и перпендикулярны между собой. На шипы ГО, в свою очередь, надевается вилка, идентичная вилке h, скрепленная с валом, воспринимающим движение; эта вилка свободно сидит на шипах. Т. о., вилка Л совместно со своим валом В может поворачиваться вокруг оси АБ, фигура 2. в то время как дру гая вилка (не изображенная на фигуре) и воспринимающий движение вал поворачиваются вокруг оси ГД. Таким образом оси валов приобретают свободу относительного передвижения друг к другу. Геометрически эта свобода полная, практически же она ограничена и не превышает уклона в 45°, так как при большем угле вилки соприкасаются. Во избежание этого и для достилшния бблыпих наклонов включают между валами второй крестовидный шарнир. При системе с одним шарниром
Гука отношение между угловыми скоростями валов колеблется в пределах от ω2: ω1 =cos а до<ы2: ω1=1 : coscx, где к—угол между осями валов, то есть неравномерность увеличивается с увеличением угла. При включении в систему второго шарнира можно получить равномерную передачу вращения при условии равенства углов а и β (фигура 2). 2) К о л fane образный, или Кардана, ш а р-нир (фигура 3) основан на том же принципе, по конструктивно более усовершенствован. Он отличается малыми размерами, удобной кольцевой формой и большой устойчивостью.
3) Шаровой шарнир (фигура 4), благодаря особенно компактной конструкции и
Фигура 4. Фигура 5.
незначительным размерам, нашел широкое распространение. Из шаровых шарниров можно составить так называемым шарнирную цепь (смотрите Гибкие валы).
Перечисленные три типа шарниров применяются в авто- и станкостроении, причем их конструктивное исполнение чрезвычайно разнообразно в зависимости от условий работы, для которой они предназначены. В автомобиле требуется передача большой скорости и мощности, нужны большая устойчивость и обильная смазка. Поэтому шарниру придают форму закрытой коробки (защита от пыли), которую возможно заполнить маслом. Благодаря центрифугальной силе масло устремляется к шипам и обильно смазывает их.
В станках (фрезери. и сверлильных) шарниры передают незначительные усилия и скорости. Здесь чаще всего применяются шаровые шарниры.
Для прокатных станов нужна лишь небольшая гибкость (малый угол наклона), но одновременное удлинение системы. Применяется ш а р и и р - с у ст а в (фигура 5). К Г. с. относится также пружинящая муфта (фигура 6). Уклоны и удлинения невелики, зато возможно большое закручивание. Эта конструкция не изнашивается и не требует смазки; передача угловой скорости равномерна, в отличие от предыдущих конструкций.
Г. с. применяются и для эластичности соединений трубопровода—см. Трубы.
Лит.: Зернов Д., Прикладная механика, Л., 1925; Холмогоров И., Детали машин, ч. I, М.—Л., 1926; Справочник металлиста, Ленинград, 1926; Werner F., Kugelgelenke. Berlin, 1925; F e i η H., Biegsame Wcllen, «Maschinenb.au», Berlin, 1928, Η. IX. П. Драйор.