Универсальный шарнир Советский патент 1982 года по МПК B21B35/14 

(5) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к универсальным шарнирам привода прокатного оборудования. Известен универсальный шарнир, со стоящий из обоймы головки, снабженно упругими элементами, шариками с ползунами в виде плунжеров, взаимодейст вующими с упругими элементами ll. Недостатком известного шарйира яв ляется недолговечность работы упругих элементов при больших углах пере коса из-за ограниченного объема упру гого элемента и значительного выделе ния им тепла и, кроме того, быстрый износ рабочих поверхностей головки ведет к сокращению срока службы шарнира, восстановление головки требует больших трудозатрат в условиях эксплуатации. Целью изобретения является снижение трудоемкости при эксплуатации, повышение нагрузочной способности и срока службы шарнира применительно К тяжелонагруженным приводам прокатных станов. Поставленная цель достигается тем, что в универсальном шарнире, состоящем из обоймы и головки, снабженной упругим элементом и шариками с ползунами в виде плунжеров, взаимодействующими с упругим элементом, головка . выполнена с симметричной объемной полостью, центр которой совмещен с точкой пересечения осей ползунов, при этом полость заполнена упомянутым упругим элементом, взаимодействующим с ползунами, и снабк ена подпружиненным толкателем и пробкой. Причем ползуны вып9лнены со сферическими торцовыми поверхностями, взаимодействующими с синтетическим упругим элементом. Обойма снабжена сменными вкладышами в виде полутруоы. На фиг. 1 показан универсальный шарнир, общий вид (продольный разрез по шарниру с синтетическим наполните2 - то лем); на фиг. же, поперечный разре,з. Шарнир состоит из головки 1, обоймы 2 и шариков З.На фиг.1 показан шарнирв качестве фиксированной опоры т.е. головка передает некоторые осеЕзЫе нагрузки между головкой 1 и обоймой 2, Крутящий момент от шариков 3 к. обойме 2 передается через вкладыши сменного типа. Крутящий момент от шариков 3 к головке 1 передается через ползуны 5. Последние взаимодействуют с головкой по цилиндрическим радиальным расточкам. Внутри головка снабжена камерой, заполненной синтетическим ( например полиуретановым упругим .эле ментом 6. Камера с одной стороны закрыта пробкой 7 с помощью резьбы, с другой стороны в камеру заходит толкатель 8, размещенный в осевой росто.чкСо Толкатель со стороны камеры имеет сферическую головку, а с другой .стороны имеет .хвостовик. На хвостовике толкателя смонтированы тарельчатые пружины 9 (в виде набора} и втулка 10, последняя фиксируется шпли товым соединением П. Крышки 12 и 13 фиксируют головку 1 относительно обоймы 2, кроме того, образуют камеру для удержания смазки. Шарнир обеспечивает максимальный угол перекоса между осями А и Б, где ось А - ось обоймы, ось Б - ось головки. Отверстия в обойме служат для присоединения шарнира к муфтам ( двигателя, редуктора или другого прокатного инструмента). Болтовое соединение 15 служит для крепления деталей 4, 12 и 13 к обойме 2 о Сменные вкладыши 4 изготавливают попарно, при этом сначала цилиндрическую втулку разрезают вдоль на две части, на конце снимают лыску - фиксатор от поворота. Конструкция ползуна 5 с одной сто роны имеет сферу, с пoмou ью которой взаимодействует с шариком. С другой стороны ползун снабжен сферой, с помри ью которой он взаимодействует с синтетическим упругим элементом 6. Выточка 16 служит для снятия пика контактных нагрузок по оси шарика. Последовательность сборки шарнира следующая: собирают вместе в виде бл ка .детали 8-11, затем этот блок уста навливают в канал головки 1, одевают крышку 13 С в сборе с уплотнениями н вал головки 1, в обойму 2 вставяют k и крышку 12, устанавливавкладыши98 2 ют упругий элемент 6 в камеру, закрывают ее торец пробкой 7 с небольшим натягом, вставляют ползуны 5 в каналы, ставят на место шарики 3, используя приспособление (конусную втулку) заводят головку 1 (в сборе со всеми названными, деталями ) в рабочее положение, при этом ползуны 5 предварительно вдавливаются в упругий эле.мент 6, затягивают болтовое соединение 15 окончательно затягивают пробку 7 так,чтобы при положении шариков на оси А пружины 9 были .бы сжаты. UJapнир готов к работе. Шарнир работает следующим образом. При наличии угла перекоса в шарнире, равном , шарики попарно проходят положение между осями А и Б. Максимальный ход шарика 3 равен ±ВГ С4)иг. 1 )., Возвращаясь из точки В в точку Г шарики совершают небольшой ход в направлении центра О шарнира. Это возможно благодаря подвижности ползуна 5 и упругости элемента 6, При малых углах перекоса f доста-точно деформации упругого элемента 6 для компенсации названного хода шариков При больших углах перекоса Jf в работу вступает и пружинный демпфер 9. I . Периодически ( при профилактических ремонтах) с помощью затяжки пробки 7 дополнительно сжимают упругий элемент 6 для компенсации зазоров и усадки уплотнителя. Описанная конструкция имеет следующие преимущества: благодаря наличию синтетического упругого элемента и пружинного демпфера в шарнире всегда выбраны все радиальные зазоры; передача крутящего момента ведется без динамических нагрузок, что повышает нагрузочную способность и срок службы шарнира, особенно в приводах с переменными и ударными нагрузками; сменные изнашиваемые детали в шарнире (вкладыш и ползун имеют простую геометрическую форму, благодаря этому стало возможным их изготовление с более высокой твердостью и чистотой обработки, в условиях эксплуатации не требуется сложное оборудование для их изготовления; снижается трудоемкость изготовления деталей шарнира. Экономическая эффективность от внедрения шарнира только на одном прокатном стане составит 19,Б тыс. руб. в год.

Формула изобретения

нами, и снабжена подпружиненным толкателем и пробкой.

3 Шарнир по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что обоймы снабжены сменными вкладышами в виде полутрубы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Н- , кл. В 21 В ЗБ/, 1979, Ш .