Универсальный шарнир шпинделя Советский патент 1983 года по МПК B21B35/14 

Изобретеино отпоситс.ч к прокатному производству и может быть использовано в металлургической промыишещюсти.

Известны универсальные шорниры ишивдвля двух т гаюв: универсально-шарнирные и зубчатые, которые могут- передавать вращение и крутящий момент под углом наклона 8-10 . Передача крутящего момента осуществляется лопастью и вюткой либо универ- сальными шарнирами на подщипниках качения по типу кардатшых валов автомобилей 1 .

Однако универсальные шарниры ограничены в применении иэ-ва ограниченной грузоподъемности подш1шников качения, а применение лопасти и вилки связано с увеличением технологических зазоров в шарнире и вызывает их прогрессирующий рост в процессе работы, что увеличивает ударные динамические нагрузки на привод Применение шпи щелей типа удлиненных зубчатых муфт, которые имеют бочкообразную форму, огра1шчено из-за недостаточного угла наклона оси шпинделя.

Известен универсальный шаровой шпиндель, включающий обойму с размещенной в ней сферической головкой вала ишкнделя, соедиленных звеньями качешш, например, шарами, помешенными в углубления обоймы и сферической головки Г 21.

Частичное зацепление головки с обоймой через соединительные элементы приводит к неравномерному распределению шзгрузок в шаршфе и к интенсивному

кошактному износу рабочих поверхностей пасюв обо.й)ы и углублений головки щар1Щ)а.

Наиболее близким к предлагаемому по технической суищости и достш аемому рег; ул1/гату является ушшерсал.ьный шарHHfj ишинделя, преимущественно привода .;фокати.1л станов, содержащий ведущее и ьедомоо в виде обоймы с размеще шой в ней сферической головкой вала пишпдоля и соединительные элементы качения, например, шары, размещенные в утлубленкях обоймы и подвшкньл гатор, а также средство для поджатия соединительных элементов к рабочим поверхностям обоймы, вьшолненное в виде подвижных опор и упругих элементов и помешенное в гнеаде сферической головки. Такое вьшолне1ше позволяет обеспечить плотный контакт всех соединительных элементов обоймы шарнира Гз

(днако иг1Т йстная конструкция шарнира обладает ограниченной грузоТшдъомносТТзЮ JK1-Oil ЛОДОСТПТОЧГЮЙ ПрОПССЮТИ

jiipypHx эломоитов, которые при воодойCTBjm на них значительных нагрузок быстро выходят из строя.

Цель настоящего изобретения - увеличение долговечности упругшс элемент - н и повышешю несущей способности шарнира.

Поставленная нель достигается тем, что в универсальном шарнире шпинделя, преимущественно привода прокатных -станов, содержащем ведущее и ведомое звенья в виде обоймы с размещещтой в ней сферической головкой вала шпинделя и соединительные элементы качения, например шары, а также средство для поджатия соединительных элементов к рабочим поверхностям обоймы, выполненное в виде подвижных опор и упругих элеме тов и помеще1шое в гнезде сферической головки, гнеада вьшолнены ступенчатой формы в виде отверстий под подвижные опоры и отверстий меньшего диаметра под упругие элементы.

На фиг. 1 показана головка шпивделя продольный разрез, на фиг. 2 - сечение А-А )та фиг. 1.

Уш1версальн),1й шаршф шпинделя состоит нз цилиндрической обоймы 1 с паэами полукруглого профиля на внутренней поверхности, с4юрической головки 2 с гнездами ступенчатой формы на поверхности, подвижных опор 3, подвижного упора 4, пружины 5, упругих элементов 6, фланца 7, .крышки 8, опорного шара 9, уплотнения 10, хомута 11, шаров 12.

С4 орическая головка 2 находится в цилиндрической обойме 1. 11ередача крутящего момента от оооймы 2 к головке 1 (или наоборот) осуществляется через шары 12. При наклоне головки 2 щпиаделя на угол d шары 12 перемещаются, по пазам обоймы 1, а подвижный упор 4, пружина 5 и опорный шар 9 удерживают головку 1 от осевого смещения. Сферическая головка 2 на своей поверхности имеет гнезда ступенчатой формы, состоящие из отверстий- меньшего диаметра и отверстий большего диамет ра, В отверстия меньшего диаметра помещены упругие элементы 6, а в отверстия большего диаметра - подвижные споры 3. Упругие элементы 6 при помвщещш сферической головки 2 в обойму I предварительно сжимаются.

При наклоне головки 2 шпинделя на угол оС подвижные опоры 3 перемещают31. ся в гнездах за счет упруг-ой дефоркпlUiH упругих эломе)п-ов б, за счет чего обеспечивается плотный контакт соединительных элементов с рабочими поверхностями обоймы 1 и подвюкпых опор 3. Фланец 7 предохраняет опорный шар 9 от вьшадешга из углубления сферической головки 2, При помощи крышки 8, уплотнения 1О и хомута И предохраняется внутренняя полость шарнира от попадания Т5да пыли и грязи. Внутренняя полость обоймы 2 заполняется консистентной смазкой. Применение универсального шарнира шпинделя предложенной конструкции повы шает его несущую способность в 1,5 раз увеличивает долговечность упругих элеметчэв в 10-15 раз, так как они практически не воспринимают радиальных наG64грузок, передарпемых от подвижных опор, Плот1гый контакт всех тол качения с пазами обоймы обеспечивается за счет упругой до(|юрмашш упругих элементов, что обусловливает более равномерное распределение нагрузки между соединительными элементами. При износе тел качения и поверхностей контакта обоймы и подвижных опор образующийся зазор компенс1фуется За счет упругого де1)юрмирования ynpyntx гзлемеьггов. Все радиальные нагрузки, передаваемые от тел качения через подвижные опоры, воспринимаются сферической головкой, предох :эаияя упругие элементы от рачрушения. Динамические нагрузки, возникающие в приводе при прокатке, частично компенсируются за счет домп- ф1фуюших свойств универсального шарнира лшинделя.

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР ШПИНДЕЛЯ, преимуществешю привода прокатных станов, содержащий ведущее и ведомое звенья в виде обоймь с раэмещешюй в ней сферической головкой вала шпилделя и соединительные элементы качения, Hanpasiep шары, а также средство для п.одж.атня соединительных элементов к рабочим поверхностям обоймы, вьшолненное к подвижных опор и упругих элементов и noKieiu.eint6e в гнездо сферической головки, отличающийся тем, что, с целью увелвчения долговечности упругих элементов и повьшения несущей способности шарнира, а € гнезда выполнены ступенчатой формы в виде отверстий под подвижные сяюры (Л и отверстий меньшего диаметра под упругие элементы. 4 сд со 05 а -7 ф1/г f

гг

ф{/г.2