Универсальный шарнир Советский патент 1984 года по МПК B21B35/14 

Изобретение относится к lijidKaTHOMy оборудованию, i более конкретно к устройствам главного нривола прокатных клетей, и может быть использовано в шпиндельных соединениях главного привода прокатных клетей. Известна шарнирная муфта для соединения шпинделя с рабочим валком прокатного стана, содержащая лопасть с прорезью, сферические вкладыши с прямоугольным пазом, установленные в сферические расгочки, выполненные в головке 1. Недостатком известной шарнирной муфты является наличие увеличиваюш,егося (с увеличением угла перекоса .в шарнирной муфте) зазора в прорези лопасти, что лриводит к дисбалансу шпинделя относительно прокатного валка и дополнительным динамическим нагрузкам на сферические вкладыши и снижению их долговечности. Вкладыш выполненный как шар с прямоугольной прорезью имеет следующий недостаток. При перекосе под нагрузкой пасти относительно головки вокруг оси перпендикулярной прямой, соединяющей центры сферических расточек, лопасть поворачивает вкладыш, поскольку центрируется вкладышами и, следовательно, дополнительно нагружается изгибающим моментом,, вкладып в свою очередь, испытывает .дополнительные нагружения. Вкладыш получает дополнительные вра(дательное движеhjiu и износ и снижение долговечности шарнирной муфты. Плоскосферические вкладыши выравнивают удельное давление на всех деталях, участвующих в передаче крутящего момента, но при этом ,уменьшают опорную площадь вклады1ма. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является шарнир универсальнь1Й, содержащий внутреннюю вилку с прорезью и плоскопараллельными поверхностями трения, наружную вилку с цилиндрическими поверхностями трения, оси которых параллельны продольной оси ш нира, вкладыши, выполненные составиыми из двух частей с цилиндрической поверхностью их контакта, при этом внутренние плоскоцилиндрическне части вкладышей зафиксированы на внутренней вилке осями с возможностью поворота, а наружные части вкладышей с 1илиидрическими поверх ностями трения, оси которых взаимно перпендикулярныС27Недостатком данного шарнира является фиксация плоскоцилиидрической части вклааыша на внутренней вилке так, что ось цилиндрической поверхности трения расположена параллельно продольной оси шарнира. При соединении наружной и внутренней вилок пальцем с возможностью их продольного смещения (например, в случае, котда наружная вилка зафиксирована на прокатном валке, а внутренняя вилка вместе с промежуточным валом и ведущим шарниром 1нпинделя - на шестеренном валке) ()скопил,индрическая часть вкладыша смеплается вместе с внутренней вилкой относительно части вкладьниа с цилиндрическими поверхностями трения, при этом уменьшается плош1адь контакта с вкладышами и появляется усилие, срезающее пальцы, фиксирующие плоскоцилиндрические части вкладышей, а также снижается срок служОы шарнира. Цель изобретения - увеличение долговечности шарнира. Указанная цель достигается тем, что в конструкции универсального шарнира,содер- жаш.ей внутреннюю вилку с прорезью и плоскопараллельными поверхностями трения. наружную вилку с цилиндрическими поверхностями трения, оси которых парал лельны продольной оси шарнира, вкладыши, выполненные составны.ми из двух частей с цилиндрической поверхностью их контакта, при этом внутренние плоскоцилиндрические части вкладышей зафиксированы на внутренней вилке осями с возможностью поворота, а наружные части вкладышей с цилиндрическими поверхностями трения, оси, которых взаимно перпендикулярны, в прорези внутренней вилки установлены плоскоцилиндрические вкладыши, связанные осями с возможностью поворота и контактирующие между собой по плоской поверхности. На фиг. 1 изображен универсальный шарнир, общий вид; на фиг. 2-разрез А-А на фиг. 1. Шарнир состоит из внутренней вилки 1 с прорезью и плоскопараллельны.ми поверхностями трения, на которой зафиксированы плоскоцилиндрические части вкладыша 2 с возможностью поворота вокруг оси 3 с возможностью поворота вокруг оси фиксации. В цилиндрические расточки наружной вилки 4, оси которых параллельны продольной оси шарнира, установлены части вкладыша 5 с цилиндрическими поверхностями трения, оси которых пересекаются под прямым углом, последние контактируют с плоскоцилиндрическими частями вкладышей по цилиндрической поверхности, ось которой перпендикулярна продольной оси шарнира. Для обеспечения соосности наружной вилки относительно внутренней между ними установлены пакеты вкладышей, состоящие из плоскоцилиндрических частей 6, контактирующих с наружной вилкой, и частей 7, контактирующих с внутрен-неи вилкой. и оси 8, соединяющей эти части с возможностью, поворота. Шарнир работает следующим образом. При угле перекоса, отличном от нуля; внутренней вилки 1 относительно наружной вилки 4 и вращении происходит сложение пяти движений: перемещение наружной части вкладыша 5 вдоль оси расточки наружной вилки, вращение вокруг этой оси, перемещение вдоль оси цилиндрической поверхности, по которой контактируют части вкладышей, вращение вокруг этой оси и вращение вокруг оси 3 фиксации.

Изобретение по сравнению с базовьГм объектом обеспечивает снижение расхода дефицитного материала (бронзы) как за счет снижения интенсивности в результате поверхности, так и за счет снижения массы одновременно устанавливаемых в 1нарнир вклалын ей, и сокран1ение простоев стана, связанных с заменой вклалып/ей, частота замены которых снижается р связи со снижением интенсивности их износа, т. е. с увеличением долговечности.

Технико-экономический эффект от внедрения каждого шарнира составит более 7 тыс. руб.

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР, содержащий внутреннюю вилку с прорезью и плоскопараллельными поверхностями трения, наружную вилку с цилиндрическими поверхностями трения, оси которых параллельны продольной оси шарнира, вкладыши, выполненные составными из двух частей с цилиндрической поверхностью их контакта, при этом внутренние плоскоцилиндрические части вкладышей зафиксированы на внутренней вилке осями с возмоожностью поворота, а наружные части вкладышей с цилиндрическими поверхностями трения, оси которых взаимно перпендикуляр-i ны, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности, в прорези внутренней вилки установлены плоскоцилиндрические вкладыши, связанные осями с возможностью поворота и контактирующие между собой по плоской поверхности.