Шарнир угловых скоростей: Шарниры равных угловых скоростей

Шарниры равных угловых скоростей

Шарниры равных угловых скоростей применяются для передачи крутящего момента от дифференциала на ведущие управляемые колеса. При соединении валов шарнирами равных угловых скоростей ведомый вал вращается равномерно с постоянной угловой скоростью, соответствующей угловой скорости ведущего вала. Чаще применяют шариковые, кулачковые и трехшиповые шарниры.

• ведущего вала со шлицами, входящими в зацепление с полуосевым зубчатым колесом дифференциала и вилкой с делительными канавками;
• ведомого вала со шлицами, входящими в зацепление с ведущим фланцем ступицы колеса и вилкой с делительными канавками;
• четырех ведущих шариков, расположенных в делительных канавках вилок;
• центрирующего шарика вилок, помещенного в сферические углубления на торцах вилок.


 

 

 

Привод передних колес: 1 — корпус внутреннего шарнира; 2 — фиксатор внутреннего шарнира; 3 — кольцо крепления чехла; 4 — вал привода передних колес; 5 — защитный кожух чехла; 6 — защитный чехол; 7— упорное кольцо обоймы; 8— сепаратор; 9 — хомут; 10— шарик; 11 — обойма; 12 — стопорное кольцо обоймы; 13 — корпус наружного шарнира.

 

 

Детали наружного шарнира привода передних колес: 1 — корпус шарнира; 2 — сепаратор; 3 — обойма; 4 — шарики.

Центрирующий шарик имеет лыску, которая располагается при сборке против вставленного ведущего шарика. Шарик стопорят шпилькой, расположенной в осевом канале ведомой вилки, одним концом входящей в отверстие центрирующего шарика, таким образом запирая собранный карданный шарнир. Делительные канавки имеют специальную форму, при которой ведущие шарики независимо от угловых перемещений вилок всегда располагаются в плоскости, делящей пополам угол (биссекторная плоскость) между осями ведущей и ведомой вилок. Благодаря этому обе вилки имеют одинаковую частоту вращения. Предельный угол между осями валов 32—33°.

Шариковый шарнир равных угловых скоростей (шарнир Рцеппа) состоит из двух кулаков: внутреннего, связанного с ведущим валом, и наружного, связанного с ведомым валом. В обоих кулаках имеется по шесть тороидных канавок, расположенных в плоскостях, проходящих через оси валов, В канавках находятся шарики, положение которых задается сепаратором, взаимодействующим с валами через делительный рычажок. Один конец рычажка поджимается пружиной к гнезду внутреннего кулака, другой скользит в цилиндрическом отверстии ведомого вала. При изменении относительного положения валов рычажок наклоняется и поворачивает сепаратор, который в свою очередь, изменяя положение шариков, обеспечивает их расположение вбисекторной плоскости. В данном шарнире крутящий момент передается через все шесть шариков. Предельный угол между осями валов 35—38°.

Шариковый шарнир Рцеппа без делительного рычажка. Установка шариков в бисекторную плоскость происходит благодаря эксцентричности сфер, в которых располагаются оси тороидальных канавок кулаков. Центры сфер, в которых лежат оси канавок наружного (ведомого) и внутреннего (ведущего) кулаков, расположены так, что при повороте оси ведомого вала по часовой стрелке верхний шарик выталкивается из сужающегося пространства между кулаками, а нижний с помощью сепаратора перемещается в увеличивающееся пространство с другой стороны шарнира. Остальные шарики занимают промежуточное положение. Работа данного шарнира подобна работе шарнира Рцеппа, имеющего делительный рычажок, однако характеризуется менее точной кинематикой. Простота и надежность конструкций, высокая несущая способность при небольших габаритных размерах способствуют их широкому применению на передне приводных автомобилях.

Кулачково-дисковый шарнир равных угловых скоростей (шарнир Тракта) состоит из связанных с ведущим и ведомым валами полуцилиндрических вилок и вставленных в них цилиндрических кулаков, в пазы которых входит диск, передающий крутящий момент от ведущей вилки к ведомой. Максимальное значение угла между валами до 45° Большая контактная поверхность деталей, воспринимающая усилия, и высокая несущая способность обуславливают их применение на тяжелых грузовых автомобилях.

Трехшиповые шарниры. В трехшиповом шарнире крутящий момент от ведущего вала передают три сферических ролика, которые установлены на радиальных шипах, жестко связанных с корпусом шарнира ведомого вала. Шипы относительно друг друга располагаются под углом 120° Ведущий вал имеет трехпальцевую вилку, 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° Особенностью данного шарнира является то, что в отличие от шариковых шарниров передача момента от ведущих элементов на ведомые происходит не в бисекторной плоскости, а в полости, проходящей через оси шипов. Равенство частот вращения ведущего и ведомого валов обеспечивается при любом взаиморасположении их осей.

Шарнир равных угловых скоростей | это… Что такое Шарнир равных угловых скоростей?

Шарнир равных угловых скоростей.

Принцип действия шарикового ШРУСа типа «Рцеппа»

Шарнир равных угловых скоростей (сокращённо ШРУС, в просторечии — «граната») обеспечивает передачу крутящего момента при углах поворота до 70 градусов относительно оси.

ШРУСы изредка называют «гомокинетическими шарнирами» (от др.-греч. ὁμός — «равный, одинаковый» и κίνησις — «движение», «скорость»).

Используется в системах привода управляемых колёс легковых автомобилей с независимой подвеской и, реже, задних колёс.

Первые попытки реализовать передний привод осуществлялись при помощи обычных карданных шарниров. Однако, если колесо перемещается в вертикальной плоскости и одновременно является поворотным, наружному шарниру полуоси приходится работать в исключительно тяжелых условиях — с углами 30—35°. А уже при углах больших 10—12° в карданной передаче резко увеличиваются потери мощности, к тому же вращение передаётся неравномерно, растёт износ шарнира, быстро изнашиваются шины, а шестерни и валы трансмиссии начинают работать с большими перегрузками. Поэтому потребовался особый шарнир — шарнир равных угловых скоростей — лишённый таких недостатков, передающий вращение равномерно вне зависимости от угла между соединяемыми валами.

Содержание

  • 1 Типы шарниров равных угловых скоростей
  • 2 См. также
  • 3 Примечания
  • 4 Ссылки

Типы шарниров равных угловых скоростей

Существуют различные конструкции ШРУСов. Различают обычно:

  • Шариковые («Бендикс-Вейс», «Рцеппа», «Бирфильд») — наиболее распространены сегодня, первые варианты были разработаны в 1920-е годы;
  • Триподные (типа «Tripod») — часто используются как внутренние, допускают бо́льшие осевые перемещения, но при этом — нелинейное изменение скорости при вращении под углом;
  • Сухариковые или кулачковые — были разработаны французом Грегуаром и запатентованы как «Тракта» в начале 1920-х, в наше время применяются в основном на грузовиках;

Спаренный кардан

  • Спаренные карданные — представляют собой состыкованные друг с другом два карданных шарнира, которые взаимно компенсируют неравномерность вращения друг друга; применялись редко, например, на ряде американских автомобилей 1920-х годов, вроде Miller 91 или Cord L29, а также французских «Панарах» пятидесятых-шестидесятых годов.

Наиболее распространённый сегодня шариковый ШРУС состоит из шести шариков, внешнего и внутреннего колец с прорезями под шарики, которые соединяются с приводным валом шлицевым соединением, и сепаратора, удерживающего шарики.

Эта система не терпит грязи и становится более хрупкой при больших углах поворота.

3D изображение ШРУСа типа «Рцеппа»

Шарниры равных угловых скоростей всегда герметизируются пыльником, так как расположение шарнира способствует попаданию в него пыли, которая быстро выводит его из строя.

[1]

См. также

  • Карданная передача

Примечания

  1. Чиним сами — ШРУС
В этой статье не хватает ссылок на источники информации.

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 15 мая 2011.

Ссылки

  • ШРУСы на приводах колес полноприводного автомобиля

Единый стержень шарнирно закреплен, как показано на рисунке ниже, и высвобождается из горизонтального положения. Найти угловую скорость стержня при прохождении им вертикального положения.

Подсказка: Здесь точка подвеса стержня находится на расстоянии $\dfrac{l}{4}$ от центра стержня. Итак, момент инерции стержня относительно шарнира можно получить с помощью теоремы о параллельных осях. Кроме того, по мере того как стержень вращается и достигает вертикального положения, должна сохраняться полная энергия системы. 92}$ .
-Потенциальная энергия тела массой $m$ на высоте $h$ от точки подвеса равна $U = mgh$

Полный пошаговый ответ.
Шаг 1: Нарисуйте схему установки и перечислите известные параметры.

На рис. (1) показано начальное горизонтальное положение однородного стержня массы $m$ и длины $l$, шарнирно закрепленного на расстоянии $\dfrac{l}{4}$ от одного из его концов. 2}$ . 92} = \dfrac{{48g}}{{14l}} = \dfrac{{24g}}{{7l}}$
Извлечение квадратного корня из обеих частей приведенного выше уравнения дает нам $\omega = \sqrt { \dfrac{{24g}}{{7l}}} $
Таким образом, угловая скорость стержня равна $\omega = \sqrt {\dfrac{{24g}}{{7l}}} $ .

Следовательно, правильный вариант C.

Примечание: Здесь, когда стержень достигает вертикального положения, на него действует сила тяжести. Центр масс находится на высоте $\dfrac{l}{4}$ от точки подвеса. Прирост кинетической энергии вращения есть, по сути, изменение кинетической энергии. Стержень изначально находится в горизонтальном положении в состоянии покоя. Таким образом, начальная кинетическая энергия вращения равна нулю. Это делает выигрыш в кинетической энергии равным его конечной кинетической энергии.

Однородный тонкий стержень длиной l и массой m шарнирно закреплен на расстоянии l/4 от одного из концов и выпущен из горизонтального положения, как показано на рис.

Угловая скорость стержня при прохождении вертикального положения равна

Вопрос

Обновлено:14/05/2019

CENGAGE PHYSICS-RIGID BODY DYNAMICS 2-Single Correct

20 видео

РЕКЛАМА

Text Solution

A 9 0005

2√5g7l

Б

2√6g7l

С 9

Решение

g7l

Ответ

Шаг пошаговое решение от экспертов, которое поможет вам избавиться от сомнений и получить отличные оценки на экзаменах.

Ab Padhai каро бина объявления ке

Khareedo DN Pro и дехо сари видео бина киси объявление ки rukaavat ке!


Похожие видео

Однородный стержень массы m и длины l закреплен из точки A, которая находится на расстоянии l/4 от одного конца, как показано на рисунке. Стержень может свободно вращаться в вертикальной плоскости. Стержень выходит из горизонтального положения.

Какая реакция в шарнире, когда кинетическая энергия стержня максимальна?

11301208

Стержень длиной L шарнирно соединен с одного конца. Его приводят в горизонтальное положение и отпускают. Угловая скорость стержня, когда он находится в вертикальном положении, равна

11750616

Стержень массой m и длиной l закреплен за один из его концов. Стержень выходит из горизонтального положения. Когда стержень станет вертикальным, рассчитайте (i) угловую скорость стержня (ii) реакцию шарнира.

11765051

Однородный стержень массы M и длины L шарнирно закреплен на конце. Стержень высвобождается из вертикального положения легким нажатием на него. Какова реакция в шарнире, когда стержень становится горизонтальным, снова вертикальным.

13025747

Однородный L-образный стержень массой 2 м и длиной 2L висит на шарнире, как показано на рисунке (AO горизонтально, OB вертикально). Если его отпустить из показанного положения, то найти максимальную угловую скорость, приобретённую этим концом.

15217467

Один конец однородного стержня длиной l и массой m шарнирно закреплен в точке A. Он выходит из состояния покоя из горизонтального положения AB, как показано на рисунке. Сила, с которой стержень действует на шарнир, когда он становится вертикальным, равна

15218412

В приведенной выше задаче, если стержень отпущен из горизонтального положения, угловая скорость стержня при прохождении вертикального положения равна (l=длина для стержня)

17458891

Текст Решение

Один конец однородного стержня длиной l и массой m шарнирно закреплен в точке A. Он освобождается от остальных из горизонтального положения AB, как показано на рисунке. Сила, с которой стержень действует на шарнир, когда он становится вертикальным, равна

17459027

Текст Решение

Стержень длиной L шарнирно соединен с одного конца. Его приводят в горизонтальное положение и отпускают. Угловая скорость стержня, когда он находится в вертикальном положении. Is

18253925

Стержень длиной L шарнирно соединен с одного конца. Его приводят в горизонтальное положение и отпускают. Угловая скорость стержня, когда он находится в вертикальном положении, равна

18253952

Стержень длиной L шарнирно закреплен с одного конца. Его приводят в горизонтальное положение и отпускают. Угловая скорость стержня, когда он находится в вертикальном положении, равна sqrt(Kg//L) . Затем найдите значение K.

327884730

Тонкий однородный стержень массы M и длины L шарнирно закреплен на конце, освобожденном из состояния покоя, в горизонтальном положении. Натяжение в точке, расположенной на расстоянии L/3 от точки шарнира, когда стержень станет вертикальным, будет

642846602

Текст Решение

Один конец однородного стержня длины l и массы m шарнирно закреплен в точке A .Освобождается от упора из горизонтального положения AB, как показано на рисунке. Сила, с которой стержень действует на шарнир, когда он становится вертикальным, равна

643186854

л. ूप छड़ इसके एक सिरे से l/4 दूरी पर चित्रानुसार कील कित है एवं क्षैतिज स्थिति से चित्रानुसार मुक् त की जाती है। छड़ का कोणीय वेग क्या होगा जब यह ऊर्ध्वाधर स्थ िति से गुजरती है ?

643222513

Однородный стержень массы m и длины l закреплен из точки A, которая находится на расстоянии l//4 от одного конца, как показано на рисунке.

Comments |0|

Legend *) Required fields are marked
**) You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>
Category: Разное