Шарнир универсального шпинделя Советский патент 1980 года по МПК B21B35/14 

(54) ШАРНИР УНИВЕРСАЛЬНОГО ШПИНДЕЛЯ

Изобретение относится к маьшностроению, преимущественно к универсальным шпинделям применяющимся для передачи крутящего момента валковым маши-5 нам и механизмам, например прокатным станам черной и цветной металлургии а такие машинам для переработки бумаги, пластмасс, резиновых изделий и т. п.

Известны конструкции универсальных О шпинделей с шарнирами на, подшипниках качений, а также конструкции шарнира типа удлиненных зубчатых муфт, зубьякоторих обработаны снаружи по сфере И-15

Недостатком шарниров на подшипниках качения является сравнительно невысокая грузоподъемность подшипников качения и недостаточная долговечность крестовин. Шарни типа зубчатых муфТ20 не рекомендуется применять при передаче крутящих моментов между валами, если их перекос превьаиает 30 .

Известен шарнир универсального шпинделя, преимущественно привода 25 прокатной клети, содержащий лопасть и размещенные на ней сухарь и пару вкладышей 1 ,

Недостатком известной конструкции шарнира является то, что при передаче

крутящего момента происходит интенсивный износ периферийных областей соприкасающейся с лопастью поверхности вкладыша из-за концентрации контактного давления, обусловленного наличием зазоров междУ вкладьшем и лопастью.

Цель изобретения - увеличение срока службы вкладышей.

Цель достигается тем, что на обращенной к лопасти поверхности вкладьапей выполнены симметричные, скосы от середины к краям прот51женностью (l)-d)/2 и высотой h -cf(D-d)/d, где D -диаметр шарнира шпинделя; d -диаметр сухаря шпинделя; tf-3a36ip между лопастью и вкладышем после сбора шарнира.

На чертеже схематически изображен шарнир универсального шпинделя.

Шарнир содержит лопасть 1, вкладыш 2, вилку 3 и сухарь 4.

Шарнир работает следующим образом.

В процессе передачи крутящего момента, например, с лопасти 1 на вилку 3 вклс1дыши 2 и сухарь 4 обеспечивают этот процесс при изменяющихся углах между осью головки и осью лопасти шпинделя. При этом одна поверхность вкладЕЯна 2 контактирует с головкой 3, а другая поверхность конта тирует с лопастью 1, обеспечивая передачу крутящего 4oмeнтa. Из-за: нали чия зазоров между вкладыием и лопасть шпинделя их контакт при отсутствии .скоса происходит не по всей поверхности, а только на периферии, что при водит к концентрации контактного давления и, в коне ом итоге, разрушению вкладьша. Для того, чтобы снизит концентрацию контактного давления, .разме %1 скоса должны быть таковы, чтобы после выборки зазора еР плоские рабочие поверхности вкладьаиа и лопасти совпадали. Это условие реализуется при соотношении С г sln(P +06) -г S 1 « rCsln-Pcoso + cos slney - sinf) . Из этой формулы можно определить угол ot , определя1рдий размеры скоса, Учитывая, что на практике уголotочень мал (менее 5°), то можно считать S t nci ot и cos ОС 1. Тогда - (f /р. cos9 2if/a. Протяженность скоса определяется конструкцией шарнира (см. чертеж) и равна (D-d)/2, высота скоса h - tgot(D-d)/2e:ot(D-d)/2 - cr(D-d)/d. Формула изобретения Шарнир универсального шпинделя, преимущественно привода прокатной клети, содержащий лопасть и размещенные на ней сухарь и пару вкладьшей, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы вклашышей, на обршценной к лопасти поверхности вкладышей выполнены симметричные скосы от середины к краям протяженностью (D-d)/2 и высотой h « cf(D-d)/d, где D - дигшетр шарнира; d - диаметр сухаря;, d - зазор межд лопа,стью1 и вкладываем после сборки шарнира. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Королев А. А. Механическое оборудование прокатных станов черной и цветной металлургии. М., Металлургия, 1976, с. 168-175. ,