Шарнир универсального шпинделя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГННТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР И" 662175, кл. В 21 В 35/14, 1977.Авторское свидетельство СССР М 327699, кл. В 21 В 35/14, 1969Авторское свидетельство СССР Иф 460915, кл. В 21 В 35/14, 1972.Авторское свидетельство СССР У 1041183, кл. В 21 В 35/14, 1981. Изобретение относится к металлургическому машиностроению, в,частности к конструкции щпиндельных соедине" ний в линии привода горизонтальных рабочих валков прокатных станов,Известны конструкции шарниров универсальных шпинделей, которые со" держат вилку с цилиндрической расточкой, размещенные в ней вкладыши скольжения и установленный между ними сухарь. (Королев А.А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокат" ных станов. М., Металлургия, 1985. с. 183рис. 17. 2) .Недостатком такого шарнира являет". ся низкая нагрузочная способность, повысить которую невозможно, так как одновременно увеличиваются габариты и неравномерность распределения контактных напряжений в зоне контахЯ 2 1761324 А 1(54) ШАРНИР УНИВЕРСАЛЬНОГО ШПИНДЕЛЯ (57) Сущность изобретения: шарнир имеет две полумуфты с вилкой 1 и лопастью 5, которче выполнены как поямоугольные секторы кругового цилиндра. Секторы лопасти 5 соединены сплошной перемычкой б. На полу- муФты установлено кольцо 3 с натягом на вилку, с зазором на лопасть. В лопастях со стороны вилки выполнены полусфеоические лунки 9, в которые вложены вкладь;ши 10 в виде полу- шаров. Несущая способность секторов шарнира увеличивается в 3 раза в сравнении с прототипом. 3 з.п.ф-лы 3 ил. та вкладышей с лопастью полумуфты. й что сокращает срок службы шарнира. Известна конструкция шарниравееВ универсального шпинделя, в котором между вкладышами и лопастью установ лены сухари, контактирующие приволи- О неййьми поверхностями с выемкой ф вкладышей (авт. св, 279655, бд кл, В 21 В 35/14), ЫТакое конструктивное решение, реа- ,фь лизуя условия равномерного распределения контактных напряжений, не обеспечивает повышения несущей способности шарнира.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является шарнир универсального шпинделя, содержащий вилку, зубцы которой в поперечном сечении выполнены в виде сегментов, лопасть с3 176прямоугольным поперечным сечением иразмещенные между ними вкладыши с бочкообразной поверхностью, контактирующий с соответствующей поверхностью вилки (авт.св, Г 889167,2 В 354).Недостатком данного шарнира является короткий срок службы, обусловленный низкой несущей способностью конструкции,Целью изобретения является повышение нагруэочной способности и темсамым срока службы,Эта цель достигается тем, что вшарнире универсального шпинделя,содержащем полумуфты с вилкой, лопастью и с размещенными между нимивкладышами, и каналы для смазочногоматериала, лопасть и вилка выполнены в виде прямоугольных секторов кругового цилиндра с обращенными друг кдругу плоскими гранями, причем, секторы лопасти соединены сплошной перемычкой, имеющей зазор с секторамивилки, нв которую с натягом установлено кольцо, а вкладыши представляютсобой полушары, вложенные в полусферйческие лунки, выполненные в граняхооласти, обращенных к вилке. Крометого, между кольцом и лопастьювыполнен зазор. Лопасть снабженаэлементами поджатия вкладышей к лункам. По всей длине полумуфт выполнены каналы для охладителя в подповерхностном слое зон контакта с вкладышаМИНа фиг.1 изображен общий вид шарнира универсального шпинделя в поперечном сечении; на Фиг.2 - полумуфта с вилкой беэ наружного кольца;на Фиг.3 - полумуфта с лопастью.Шарнир универсального шпинделя/содержит полумуфту в аиде вилки 1(Фиг,1) с зубцами 2 (фиг.1,2,3), выполненными в виде прямоугольных секторов круговых цилиндров собращенными друг к другу прямымиуглами, на которую, охватывая вилкус натягом установлено кольцо 3(на фиг,2 кольцо условно не показано). Шарнир также содержит полумуфту4 (фиг.1,3) с лопастью 5, выполненную в виде прямоугольных секторовкругового цилиндра, соединенных состорон прямых углов сплошной перемычкой 6, размещенной между зубцами 2вилки 1 с зазорами 7, В плоских гра 1324 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 нях 8 лопасти 5, которые обращены к плоским граням 9 (фиг.2) вилки 1, выполнены полусферические лун"ки 1 О (фиг.1), в которых размещенывкладыши 11, выполненные в виде полу"шаров, которые,зафиксированы элемен"тами поджатия 12. размещенными в пазу 13 вкладышей 11 Элементы поджатия могут быть выполнены в виде упру"гих штанг, торсионов, пружин и т,д.Между лопастью 5 и кольцом 3 выполнены зазоры 14В лопасти. 5 выполненыканалы 15 для подвода смазочногоматериала и каналы 16 для подводаохладителя, которые выполнены в зубцах 2 полумуфты 1 и лопасти 5 полумуфты 2 в зоне подповерхностного слояповерхностей, контактирующих с вкладышами. Работа устройстваПередача крутящего момента через шарнир универсального шпинделя происходит от лопасти 5 (фиг.1) полумуфты 4 черезвкладыши 11 и зубцы 2 полумуфты 1.В линии привода прокатных валков,как правило, существует перекос. осейполумуфт 1 и 4. В этом случае приоповороте шпинделя на 380 в шарнирепроисходит качение лопасти 5 относительно вилки 1, что приводит кскольжению зубцов 2 вилки 1 относительно вкладышей 11, а вкладышей1 относительно полусферической поверхности лунок 1 О. Возникающие приэтом силы трения вызывают интенсивный поток тепла, которое отводитсяохладителем, подаваемым по каналам16,Наличие зазоров 7 обеспечивает качание зубцов 2 относительно перемычки 7, а наличие зазоров 14 - качаниелопасти 5 относительно кольца 3.При разъединении полумуфт,например, при перевалке рабочих валков,вкладыши 11 удерживаются от выпадения иэ лунок 10 элементами поджатия12. Выполнение вилки и лопасти в виде прямоугольных секторов кругового цилиндра позволяет увеличить несущую способность шарнира не менее, чем в три раза при тех же габаритах, что приводит к снижению величины напряжений в деталях. шарнира и к повышению его срока службь 1,5 17 б 132 ч 6изобре те нияа вкладыши выполнены в виде полушаров, вложенных э полусферические луниверсального шпинделя ки, выполненные в гранях лопасти.муфты с вилкой, ло- . 2. Шарнир по и.1, о т л и ч а юещенными между ними щ и й с я тем, что кольцо охватыва"налы для смазочного ет лопасть с зазором,л и ч а ю щ и й с я 3. Шарнир по п.2, о т л и ч а ю"ью повышения нагру- щ и й с я тем,что лопасть снабженасти и тем самым срока 11 элементами поджатия вкладышей к луни вилка выполнены в кам,Формула 1. Шарнир унсодержащий полупастью и с размвкладышами и кзматериала, о ттем, нто., с .целзочной способнослужбы, лопастьвиде прямоугольных секторов кругового цилиндра с обращенными одна к другой плоскими гранями, причем секторы лопасти соединены сплошной перемычкой, имеющей зазор с секторами вилки, на которую с натягом насажена кольцо,Шарнир по и,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что по всей длине полумуфт в подповерхчостном слое зон контакта с вкладышами выполнены каналы дпя охладителя. Корректор З.Салко едакто Заказ 3212 Тираж ПодписноеВНИЦПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и113035, МосквФ, Ж, Раушская наб., д. 4/5 1 Т СО роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,1) Со Те тель Ю,ЖиркинИ,МоргенталФщ в