Шарнир универсального шпинделя Советский патент 1979 года по МПК B21B35/14 F16D3/26 

(54) ШАРНИР УНИВЕРСАЛЬНОГО ШПИНДЕЛЯ

1

Изобретение относится к металлургическому оборудованию, преимущественно к конструкции универсальных шпинделей привода рабочих валков прокатных станов.

Известен шарнир универсального шпинделя, содержащий лопасть, вилку, вкладыши, камень и сегменты с одной плоской и одной цилиндрической поверхностью между лопастыд; и вкладышами.

Недостатком известной конструкции является неравномерное распределение контактных напряжений на рабочих поверхностях вкладышей при их износе, превышающем начальные зазоры в сочленениях каллня;)

Описываемый шарнир универсального шпинделя отличается тем, что контактирующие поверхностилопасти и камня выполнены в виде поверхностей вращения относительно продольной оси лопасти, а камень 5становлен на палец с возможностью перемещения вдоль оси пальца, при этом оси цилиндрических поверхностей сегментов и соответствующих расточек в лопасти наклонены к общей плоской поверхности сегментов и вкладышей, а угол наклона осей цилиндрических поверхностей сегментов к их плоским

поверхностям выполнен меньшим угла трения сегмента по лопасти.

Это позволяет равномерно распределять контактньге напряжения на рабочих поверхностях вкладышей при их износе независимо от величины последнего, усилить опасные сечения лопасти и предотвратить передачу составляющих от сил Нормального давления между вкладышами и сегментами на торцовые поверхности расточек лопасти.

На фиг. изображен предлагаемый фарнир; на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1; на фит. 3 - то же, разрез Б-Б на фкг. 2.

Шарнир состоит из лопасти 1, вилки 2, вкладышей 3, самоустанавливающихся сегментов 4, пальца 5, камня 6 и втулок 7. Стальные сегменты 4 своими плоскими поверхностями контактируют с 15роизовыми (или полимерными) вкладышами 3, а цилиндрическими поверхностями - с расточками в Лопасти 1. Чтобы свести к минимуму ослабление лопасти 1 в опас.,ых сечениях (у основания) и влияние концентрат1 ров напряжений, оси цилиндрических контактных поверхностей сегментов 4 и расточек лопасти 1 расположены под углом к плоскости симетрии лопасти 1. а сегменты 4 выполнены . без поперечных буртов и удерживаются в осевом направлении торцовыми поверхностями соответствующих цилиндрических расточек лопасти 1. Угол наклона оси цилиндрических поверхностей сегментов 4 к их плоским поверхностям является меньшим угла трения сегментов 4 по лопасти I, что пре дотвраЩает передачу составляющих от сил нормального давления между вкладышами 3 и сегментами 4 ла торцовые поверхности расточек. Стальной палец 5, входящий в отверстия вкладышей 3, для удобства сборки шарнира выполнен ступенчатым. На Тталец 5 по ходовой посадке насажены камень 6 (предпочтительно бронзовый) ,и ограничительные втулки 7, обеспечивающие возможность удобной сборЖ Шар1НйраГГ1ричемДлина посадочной части пальца 5 под камнем 6 достаточная для перемещения камня 6 вдоль пальц; 5 при самоустановке лопасти. Камень 6 име ет цилиндрическую наружною поверхность, ось которой перпендикулярна к оси отверстия в камне 6, и контактирует с поверхностью цилиндрической расточки лопасти 1, выполненной вдоль ее оси. Шарнир работает следующимобразом. При передаче крутящего момента от лопасти 1 к 1вйлке вкладыщи 3 передают окружные усилия через пару диаметрально расположенных сегментов 4. ПоЛ де йствием .этой силы сегменты 4 самоустанавливаются в цилиндрических расточках лопасти 1, обеспечивая равномерное распределение контактных напряжений на рабочих поверхностях вклады11 ей 3, а лопасть 1 самоустанавливается в вилке 2. Самоустановка лопасти 1 при выборе монтажных зазоров и в дальнейшем по мере выработки вкладышей 3 происходит благодаря ее повороту относительно цилиндрического камня 6. При эт6м сохраняется плотный и равномерный по всей рабочей поверхности контакт сегментов 4 с вкладышами 3, а камень б не участвует в передаче крутящего момента. Возможные различия в размерах вкладыщёй 3 или сегментов 4 по высоте л..бо смещение оси центральной расточки относительно оси симметрии лопасти I приводят к тому, что камень 6 перемещается вдоль пальца 5 до тех пор, пока выравниваются контактные напряжения на диаметрально противоположных рабочих поверхностях шарнира, т. е. прЬисходит самоустановка лопасти 1 в вилке 2, и камень 6 с пальцем 5 попрежнему остакЬтся разгруженными. Формула изобретения 1.Шарнир универсального шпинделя по авт. св7 № 553019, отличающийся тем, что, с целью равномерного распределения контактных напряжений на рабочих поверхностях вкладышей при их износе независимо от величины последнего, контактирующие поверхности лопасти и камня выполнены в виде поверхностей вращения относительно продольной оси лопасти, а камень установлен на палец с возможностью перемещения вдоль оси пальца. 2.Шаррир по п. Г, отличающийся тем, что, с целью усиления опасных сечений лопасти, оси цилиндрических поверхностей сегментов и соответствующих расточек в ло наклонены к общей плоской поверхности сегментов и вкладыщеи. 3. Шарнир по п. 2, отличающийся тем, что, с целью предотвращения передачи составляющих ОТ сил нормального давления между вкладыщами и сегментами на торцовые поверхности расточек лопасти, угол наклона осей цилиндрических поверхностей сегмёнтбв К й5Г плоским поверхностям выполнен меньщим угла трения сегмента по лопасти.

Фи2.1Л