Универсальный шарнир шпинделя Советский патент 1980 года по МПК B21B35/14 

(54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР ШПИНДЕЛЯ.

1

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно, к приводам, преимущественно прокатных клетей и может быть использовано в металлургической области прок&шшенности.

Известны универсальные шарниры шпинделя двух типов: универсальношарнирные и зубчатые, которые могут передавать вращение и крутящий момент под углом наклона В - 10 flj . Передача крутящего момента осуществляется лопастью и вилкой либр как универсальными шарнирг1ми на пода1ипниках качения по типу карданных валов автомобилей.

Универсгшьные шарниры ограничены в применении из-за ограниченной грузоподъемности под111ипников качения, а применение лопасти и вилки связано с увеличением технологических зазоров в шарнире и вызывает их прогрессирующий рост в процессе работы, что увеличивает ударныединамические нагрузки на привод. Применение шпинделей типа удлиненных зубчатых муфт, которые имеют бочкообразН5 К форму, ограничено из-за недостаточного угла наклона оси шпинделя|| 23.

Известен универсальный шаровой шпиндель, включакичий обойму с размещенной в ней головкой вала шпинделя и промежуточное полое сферическое тело с общим центром вращения, соединенных звеньями качения, например шарами .

При передаче крутящего момента |.. от головки шарнира к обойме (и наоборот) в каждый момент времени в зацеплении находятся преимущественно только два диаметрально противоположных шара, а остальные выходят изза относительного перемещения связывающих элементов головки итарнира при наклоне оси под углом.

В каждый момент времени при повороте шпинделя на определенный угол 20 пара шаров выходит из згщепления и вступает в зацепление следующая пара диаметрально - противоположных шаров.

Частичное зацепление головки с 25 обоймой через соединительные злементы приводит к неравномерному распределению нагрузок в шарнире и к интенсивному, контактному износу рабочих поверхностей пазов обоймы JO углублений головки шарнира. Известен универсальный шарнир шпи деля, содержащий ведущее и ведомое звенья в виде обоймы с размещенной в ней сферической головкой, вала шпинделя, и соединительные элементы качения, например шары, размещенные в углублениях обоймы и головки, причем головка выполнена в виде поло го разрезного упругого сегмента Такое выполнение позволяет обеспе чить плотный контакт всех соединител ных элементов обоймы шарнира. Однако такая конструкция сравнительно сложна в изготовлении. С целью упрощения конструкции средство для поджатия соединительных элементов выполнено в виде упру гих опор, которые установлены в головке, а углубление для размещения соединительных элементов выполнены в указанных опорах. На фиг. 1 изображен универсальный шарнир шпинделяJ а на Лиг. 2 поперечный разрез А-А на фиг. 1. Универсальный шарнир шпинделя состоит из обоймы 1 с полуцилиндрическими канавками на внутренней поверх ности, сферической головкой 2 шарнира, подвижных опор 3 подвижного у ра 4, пружины 5, резиновых упругих элементов 6, прижимной шайбы 7, фланца 8, шара 9, уплотнения 10, хомута 11, шаров 12 (соединительных элементов). Сферическая головка 2 с шарами 12 находится в обойме 1. Подвижные опоры 3 с углублениями для шаров размещены в гнездах головки 2 и опираются на-резиновые упругие элементы 6. Сферическая головка 2 помещается в обойму 1 с шарами 12, подвижными опорами 3 и резиновыми упругими эле ментами, подвижными опорами 3 и резиновыми упругими элементами 6, которые находятся в сжатом состоянии. Плотный контакт шаров 12 с рабочими поверхностями обоймы 1 обеспечивает через подвижные опоры 3 за счет упр гого разжатия резиновых упругих эле ментов б. При наклоне головки 2 шпинделя на рабочий угол шары 12 перемещаются по пазам обоймы 1, а шар 9 удерживает от осевого смещения. Подвижн упор 4 прижимается к шару 9 пружино 5, исключая от свободного осевого перемещения головки 2. Фланец 8 удерживает шары 12 от выпадания из пазов обоймы 1 при перемещении головки 2 вдоль оси шарнира. Прижимная шайба 7 удерживает шар 9 от выпадания из углубления головки 2 . Резиновые упругие элементы б прижимают шары 12 к рабочим поверхностям обоймы 1 через подвижные опоры 3. Фланец 8, уплотнение 10 и хомут 11 обеспечивают герметизацию масляной ванны шарнира. Внутренняя полость обоймы 1 заполняется консистентной смазкой. Передача крутящего момента от обоймы к головке 2 (или наоборот) осуществляется через шары 12. Формула изобретения Универсальный шарнир шпинделя, преимущественно, привода прокатных станов, содержащий ведущее и ведомое звенья в виде обоймы с размещенной в ней сферической головкой вала шпинделя, и соединительные элементы качения, например шары, размещенные в углублениях звеньев, а также средство для поджатия соединительных элементов к рабочим поверхностям головки и обоймы, о т л и ч а гащ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции, средство для поджатия соединительных элементов выполнено в виде упругих опор, которые установлены в головке, а углубления для размещения соединительных элементов выполнены в указанных опорах. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Королев А. А. Механическое оборудование прокатных станов.Металлургия, 1965, с. 169-175. 2.Целиков А. И. Прокатные станы, изд. Металлургия, 1958, с. 1701173. 3.Авторское свидетельство СССР № 554021, кл. В 21 В 35/14, 1976. 4.Заявка 2717835/02, кл. В 21 В 35/14, 26.01.79, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства СССР.