Вкладыш шарнира скольжения универсального шпинделя Советский патент 1981 года по МПК F16D3/26 B21B27/02 

(54) ВКЛАДЫШ ШАРНИРА СКОЛЬЖЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО

I

Изобретение относится к металлургическому машиностроению и может быть использовано в шпиндельных соединениях прокатных станков.

Известен вкладьпи шарнира скольжения универсального привода, имеющий плоскую и цилиндрическую контактные поверхности ПЗНедостатком этого вкладьппа является крайне неравномерный (клиновидный) износ контактных поверхностей, что отрицательно сказывается на его долговечности.

Цель изобретения - увеличение долговечности вкладыша.

Поставленная цель достигается тем, что во вкладыше шарнира скольжения универсального шпинделя, имеющем плоскую и цилиндрическую контактные поверхности, последние в продольном направлении выполнены с твердостыр, увеличивающейся от центра вкладыша к его концам.

ШПИНДЕЛЯ

На фиг. 1 изображен пpeдпaгae ый шарнир скольжения, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вкладыш, вид спереди; на фиг. 4 - то же, вид сбоку.

Вкладыши 1 установлены в шарнире скольжения универсального шпинделя между вилкой 2 и лопастью 3 и смонтированы на камне 4, размещенном в прорези лооасти 3. Бурты 5 вклады10шей 1 размещеньг в цилиндрической проточке, выполненной в вилке 2, и предотвращают от выпадения вкладыши 1 из вилки 2.

Вкладьшга 1 имеют плоские контактные поверхности 6, которые контактируют с аналогичными поверхностями лопасти 3, и цилиндрические контактные поверхности 7, которые контактируют с аналогичными поверхностями вилки 2.

20

Шарнир работает следующим образом.

При передаче вращения и крутящего момента от лопасти 3 к вилке 2 лопасть 3 давит на плоскую контактную 3 поверхность 6 вкладыша 1, который, в свою очередь, давит на вилку 2 сво ей цилиндрической контактной поверхностью 7, передавая вилке,2 вращение .и крутящий момент. Принцип шарнира Гука, заложенный в основу конструкции любого универсального шарнира, достигается возможностью поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно оси расточки ви ки 2 (ось ох) и оси камня 4 (ось 02) Известно, что износ элементарного участка трущейся поверхности при про чих равных условиях пропорционален работе трения и обратно пропорционален твердости рассматриваемого участ ка, т.е. .;инк,:, где Н, - износ элементарного участка трущейся поверхности; К- - коэффициент пропорциональности;А - элементарная работа трения Н - твердость элементарного уча Работа рения пропорциональна . удельному ;;авлению на элементарном участке и г,ути .скольжения этого учас ка, т.е. А,- К.Р. -S . , (2) где Кп - коэффициеАт прЬпорциональности;Р - удельное давление на элемен тарном участке; S - путь скольжения рассматрив мого участка. В шарнирах скольжения универсаль ных шпинделей удельные,давления на контактных поверхностях вкладьш1ей р .пределены по линейному закону ku-x (3) P;,v kn-x, , (4) .где Р, , f - удельные давления на элементарных участках цилиндрической и плоской контактных поверх ностях вкладыша соответственно;kjj.k - коэффициенты пропорцио нальности для цилиндри ческой и плоской конта тных поверхностей соот ветственно; X - текущая координата. Пути скольжения для элементарных участков цилиндрической и плоской ко актных поверхностей вкладьшга соотетственно равны .а-; : (5) -- (6) co,,,. де Я.СО.- эквивалентные угловые скорости скольжения по цилиндрической и плоской контактным поверхностям вкладыша сопрягаемых поверхностей шарнира шпинделя; - радиус расточки вилки шпинделя под вкладыши;Т, - время. Подрт.авляя полученные выражения исходное уравнение (О , получим заисимость для определения износа элеентарных участков цилиндрической и лоской контактных поверхностей вклаьш1а:K.,..,-. K.-Kj,.-k.x ..V(9) и. п -- Из выражения (7) и (З) получаем, что равномерный износ контактных поверхностей вкладыша достигается в случаях, когда твердость цилиндрической контактной поверхности изменяется по линейному закону 1,.х, (9) а плоской контактной поверхности по закону Н. ko-x-Yxu. ,чп к, kj - коэффициенты пропорциональности . При соблюдении условий (9) и (10) соблюдается const и const Таким образом, выполнение контактных поверхностей вкладыша от центра вкладыша к краям по соответствующим закономерностям {зависимости (9) и llO)j позволяет достигнуть равнр рного изнашивания всех участков контактных поверхностей и на этой основе улучшить эксплуатационные качества вкладьш1а. . Формула изобретения Вкладыш шарнира скольжения универсального шпинделя, имеющий плоскую и цилиндрическую контактные поверхнос ти, отличающийся тем,что, с целью увеличения его долговечности.