Универсальный шарнир Советский патент 1992 года по МПК B21B35/14 

Изобретение относится к прокатному оборудованию и может быть использовано в приводах прокатных машин с универсальными шарнирами тяжелонагруженных шпинделей прокатных станов.

Цель изобретения - повышение надежности путем устранения статической неопределимости распределения нагрузок в подшипниковых узлах.,

На фиг. 1 изображен универсальный шарнир, поперечный разрез; на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 -узел I на фиг. 1.

Универсальный шарнир содержит вилки 1 с проушинами 2, в отверстиях которых размещены радиальные подшипники 3, установленные на шипах 4 крестовины 5. Шарнир содержит также упорные подшипниковые узлы, состоящие из подшипников качения 6 и опорных колец 7 и 8, размещенные на шипах 4 крестовины 5 между радиальными подшипниками 3 и кинематическим центром К шарнира. Опорные кольца 8 опираются на крестовину 5, а опорные кольца 7 опираются на торцовые поверхности Б радиальных подшипников 3, закрываемые крышками 9 с прокладкой 10, которые закреплены на проушинах 2. Шины 4 крестовины 5 выполнены с выпуклыми сферическими выступами А диаметра Д, контактирующими с ответными сферическими поверхностями опорных колец 8 упорных подшипниковых узлов, Ъри этом центр сферических выступов А совпадает с кинематическим центром шарнира к. Кольца 11 упорных подшипников 6 сопряжень со сферическими выступами А крестовины 5 и выполнены с ответными им сферическими поверхностями. Тела 12 качения.упорных подшипников 6 Непосредственно сопряжены с боковыми поверхностями наружных колец радиальных подшипников 3.

В период перед1ачи крутящего момента одна из вилок 1 через проушины 2 и радиальные подшипники 3 производит во. вращение через шины 4 крестовину 5, которая поворачивается относительно кинематического центра К шарнира и после выбора радиальных зазоров по мере увеличения нагрузок производит радиальную деформацию радиальнь1х подшипников 3 другой вилки. При атом поверхности подшипников 6 качения и опорных колец 7 и 8 остаются в исходном положении, так как они с одАой стороны ограничиваются торцовь1ми поверхностями Б радиальных подшипников 3, а, с другой стороны имеется возможность проворота крестовины 5 (после выборки зазоров в радиальных подшипниках 3) внутри охватывающих сферических поверхностей колец 8 своими сферическими выступами А. В результате этого крутящий момент передается с вилки 1 на крестовину 5 и с нее на другую вилку 1 только через шины 4 крестовины 5, радиальные подшипники 3 и проушины 2, а осевые нагрузки - вдоль шипов 4 крестовины 5 передаются только через

сферические выступы А крестовины 5 на охватывающие их сферические поверхности опорного кольца 8, подшипники б качения, опорные кольца 7, наружные кольца радиальных подшипников 3 через крепеж крышек 9 и проушину 2 на вилку 1. При зтом упорные подшипники 6 качения не нагружаются крутящим моментом. Таким образом, устраняется статическая неопределимость распределения нагрузок от крутящего момента между радиальными подшипниками и упорными подшипниками качения шарнира.

Предположенный универсальный шарнир по сравнению с известными позволяет

повы.сить надежность и долговечность шарнира, уменьшить простои оборудования.

Формула изобретения

1.Универсальный шарнир, содержащий вилки с проушинами, в отверстии которых

размещены радиальные подшипники, установленные на шипах крестовины, упорные подшипниковые узлы, состоящие из подшипников качения и опорных колец, размещенные на шипах между радиальными подшипниками и кинематическим центром шарнира, от личающийся тем, что, с целью повышения надежности путем устранения статической неопределимости

распределения нагрузок в подшипниковых узлах, шипы крестовины выполнены с выпуклыми сферическими выступами, контактирующими с ответными сферическими поверхностями опорных колец упорных

подшипниковых узлов, при зтом центр сферических выступов совпадает с кинематическим центром шарнира.

2.Шарнир по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что кольца упорных подшипников сопряжены со сферическим выступами крестовины и выполнены с ответными им сферическими поверхностями.

3.Шарнир по п. 2, отличающийся тем, что тела качения упорных подшипников

непосредственно сопряжены с боковыми поверхностями наружных колец радиальных подшипников.

//

Фи.г

Изобретение относится к прокатному производству И'наиболее эффективно может быть использовано в приводах прокатных машин с универсальныг; шарнирами тяжелонагруженных прокатных CTaHOBj . Цель изобретения - повышение надежности путем устранения статической неопределимости распр'еделеиия нагрузок в подшипниковых узлах. Передача крутящего момента от одной вилки к другой осуществляется посредством радиальных подшипников 3, установленных на шинах крестовины. При этом крестовина поворачивается вокруг кинематического центра шарнира, выбирая радиальные зазоры в подшипниках. Осевые нагрузки, возникающие вдоль шины крестовины, воспринимаются упорными подшипниками через опорные кольца. Особенностью конструкции является выполнение на шинах крестовины сферических, выступов, сопряженных с сферическими поверхностями опорных колец 11. Это позволяет крестовине после выборки зазоров в радиальных подшипниках повернуться в контакте сферических поверхностей, при этом упорные подшипники не нагружаются .крутящим моментов. Таким образом устраняется статическая неопределимость распределения нагрузок от крутящего момента между подшипниками шарнира. Пpe^^лa^^a- ются варианты исполнения указанной конструкции с исключением из нее опорных, колец 10 и 11. 2 з.п. ф-лы. 3 ил.//с:ЁФиг.^ЮоV4 >&