Универсальные шарниры
Универсальные шарниры, также известные как шарниры Гука, являются важными механическими компонентами передачи мощности. Эти устройства были изобретены много веков назад. Несмотря на то, что механизм универсальных шарниров кажется простым, физическая основа этого механизма довольно сложная и интересная.
Представляют собой подвижные соединительные механизмы, состоящие из двух и более комплектующих частей, соединенных поперечным валом.
Устройства имеют обычное одиночное или двойное конструктивное исполнение. Производятся без отверстия или под заказ с круглым, шестигранным или квадратным чистовым отверстием.
Универсальные поворотные шарниры изготавливаются из высококачественной легированной стали и сплавов с жесткостью HRC 48~50. Существуют модели, выполненные из нержавеющей стали.
Все рабочие элементы универсальных шарниров закалены и отшлифованы. Одиночные соединения практически не имеют люфта. Отверстия в ступицах могут иметь шпоночный паз или квадрат.
Особенности подбора
При выборе шарнира следует тщательно подбирать устройство, исходя из технических характеристик. Нужно учитывать не только величину передаваемого крутящего момента, но и другие условия эксплуатации, такие как величина мгновенного удара, угловые размеры, количество оборотов и др. Также стоит обратить внимание на минимальные и максимальные диаметры отверстий, внешний диаметр детали, а также ряд линейных размерностей, имеющих большое значение для сопоставимости шарнира с другими элементами конструкции.
Выбор универсального шарнира — задача не из легких. Даже небольшое несоответствие в размерностях может привести к невозможности установки элемента в конструкцию, либо к резкому снижению эффективности производственного оборудования, с одновременным ускорением износа его отдельных деталей.
Под заказ шарниры могут поставляться в исполнениях с чистовым отверстием, с чистовым отверстием и шпоночным пазом, с шестигранным или квадратным отверстием.
Применение
Универсальные шарниры обычно используются для передачи механической энергии между двумя валами, когда их оси находятся под углом 90 градусов друг к другу.
Устройства широко используются в оборудовании которое обеспечивает им вращательное движение с малым и средним крутящим моментом, имеющее частоту вращения до 1800 об/мин при рабочих углах до 25 градусов и до 35 градусов (ручной привод). В процессе работы угол между соединяемыми валами может меняться либо оставаться неизменным.
Эта возможность находит свое применение в автомобилестроении, для сельскохозяйственной и строительной техники. Позволяет создавать эффективную и надежную передачу между различными элементами.
Универсальные шарниры применяются в схемах поворотного кулака (переднеприводные автомобили) и на управляемой оси (полноприводные автомобили) и др.
Ассортимент продукции
Подавляющее большинство шарниров сегодня выпускается шведским производителем SKF. Использующая передовое оборудование, инновационные методики и первосортное сырье, европейская компания изготавливает универсальные шарниры высочайшего качества, пользующая безраздельным доверием у миллионов потребителей во всем мире.
В наличии большой ассортимент универсальных шарнирных муфт для применения в общем машиностроении серии PHE.
Конструкция стандартного универсального шарнира представляет собой две вилки, пересекающиеся под 90-градусным углом, а также промежуточную деталь, имеющую форму кольца, вала или креста. Работа ведомой вилки предусматривает угловые перемещения между вилочными цапфами или промежуточными деталями, с вращением перекладины креста в плоскости, перпендикулярной вилке ведущей. И наоборот.
Универсальный одиночный шарнир (производитель SKF, серия PHE)
Существует широкий спектр типоразмеров одиночных шарниров PHE с длиной от 38 мм до 190 мм. Внутренние диаметры составляют от 6 мм до 40 мм. Статические разрушающие крутящие моменты составляют от 13,5 Нм до 5300 Нм.
Двойной универсальный шарнир (производитель SKF, серия PHE)
Механизм двойных универсальных шарниров можно рассматривать как два универсальных шарнира, имеющих общее звено. Применение двойного универсального шарнира позволяет передавать равномерное вращение при одинаковом изменении углов в обоих универсальных шарнирах, выполняется постоянство отношений угловых скоростей ведомого и ведущего звеньев.
Недостатком конструкции является несколько пониженная крутильная жесткость. Существует широкий спектр типоразмеров с длиной от 88 мм до 290 мм. Внутренние диаметры составляют от 8 мм до 40 мм. Статические разрушающие крутящие моменты — от 26 Нм до 5300 Нм.
