Способы установки сфер

Сферические соединения

На рис. 423 изображены основные схемы установки сфер в сочленениях, например, в самоустанавливающихся подшипниках, в центрирующих соединениях, работающих в условиях перекоса, в сферических соединениях тяг и т. д.

Установка сфер может быть осуществлена следующими способами.

Сфера по сфере (рис. 423, I). Это наиболее распространенное сочленение, которое может выдерживать большие радиальные нагрузки и осевые силы (при большом угле охвата α несущей поверхности).

На рис. 423, II, III изображены разновидности сочленения: на рис. 423, II — сочленение с подрезанным центральным участком несущей сферической поверхности, применяемое в случаях, когда преобладает осевая нагрузка; на рис. 423, III — соединение на сферических шипах, применяемое для небольших нагрузок, преимущественно радиальных.

Сфера по цилиндру (рис. 423, IV). Соединение технологически более простое, чем предыдущее, и простое в сборке. Контакт в отличие от первого способа — линейный. Соединение может нести небольшие радиальные нагрузки.

Схемы сферических соединений

Сфера по конусу (рис. 423, V). Соединение может нести уменьшенные по сравнению с первым способом радиальные и осевые нагрузки.

Зазор между несущими поверхностями регулируется с помощью сближения или удаления конусов.

Сфера по кольцам (рис. 423, VI). Соединение принципиально не отличается от предыдущего. Кольца могут быть сделаны разрезными, наподобие зегеров; сборка сочленения при этом упрощается.

Кольцо по сфере (рис. 423, VII). Соединение может нести небольшие радиальные нагрузки.

Два кольца по сфере (рис. 423, VIII). Соединение может нести небольшие радиальные и осевые нагрузки.

На рис. 423, IX изображен кинематический эквивалент сферического сочленения. Поворот во всех направлениях относительно центральной точки обеспечивается при помощи цилиндрических, расположенных крестообразно типов, выходящих в пазы корпуса. Соединение может нести небольшие радиальные нагрузки.

Типы сферических соединений. Сферические соединения применяются для передачи толкающих и тянущих нагрузок в рычажных механизмах с пространственным движением звеньев. Чаше всего сферические соединения применяются в рычажных системах управления, иногда в силовых рычажных механизмах при невысоких рабочих нагрузках.

Употребительные типы сферических соединений показаны на рис. 424. Простейший вид сочленения представлен на рис. 424, I. Соединение состоит из стойки со сферической головкой, входящей в сферическое гнездо тяги с разъемом по оси тяги. Гнездо замыкается крышкой, прикрепляемой к головке тяги винтами. Зазор в соединении регулируется прокладкой между крышкой и головкой тяги. Трущиеся поверхности соединения должны обладать повышенной твердостью, которую получают объемной закалкой, закалкой с нагревом ТВЧ, цианированием и другими способами. Обязательна смазка поверхностей трения, осуществляемая чаще всего набивкой пластичного смазочного материала.

Конструкции сферических соединений

В конструкции на рис. 424, II сферическое гнездо образовано двумя закаленными сухарями, вводимыми в головку тяги и фиксируемыми завальцованной крышкой. Соединение неразъемное.

Дли упрощения изготовления гнезд устанавливают сферическую головку между коническими поверхностями (рис. 424, III), между зегерами (рис. 424, IV) с линейным контактом на поверхностях трения, иногда с точечным контактом (рис. 424, V). Несущая способность этих соединений меньше, чем соединений с контактом по сфере.

На рис. 424, VI изображена обращенная схема: сферическая головка выполнена на тяге, гнездо — в стойке.

На рис. 424, VII—IX показаны конструкции с регулировкой натяга в сочленении. В конструкции на рис. 424, VII регулировка осуществляется затяжкой гайки (а) со сферическим гнездом, с упором в сферический сухарь (б). В конструкции на рис. 424, VIII затяжку выполняют гайкой, действующей на два сухаря с конической наружной поверхностью, установленные в коническом гнезде головки тяги.

На рис. 424, IX изображена конструкция с автоматическим выбором зазора в сочленении. Головка стойки охватывается клиновыми сухарями, установленными в эксцентричной расточке головки тяги. Сухари постоянно вводится в клиновый зазор действием кольцевой пружины (б).

На рис. 424, X изображена конструкция с составной стойкой, которая позволяет упростить изготовление сферической головки.

В конструкциях на рис. 424, XI—XIII головка образована полусферой на стойке с центральным гнездом, в которое закладывается шарик малого диаметра. Силовое замыкание осуществляется между шариком и гнездом.

В конструкции на рис. 424, XIV силовое замыкание выполняется пружиной. Соединение предназначено для передачи легких нагрузок.

На рис. 424, XV изображена компактная конструкция головки, состоящей из полусферы на стойке с внутренним гнездом, в которое закладывается полусфера меньшего диаметра. Соединение стягивают сквозным болтом.

Связанные материалы