Вкладыш шарнира скольжения универсального шпинделя

 

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к конструкциям шарниров скольжения универсальных шпинделей прокатных станов. Цель изобретения - повышение работоспособности вкладыша и его ремонтопригодности. В цилиндрических выемках 5 центрирующей части вкладыша установлены сегментные вставки 2, плоская поверхность которых выступает над плоской поверхностью центрирующей части. Особенность конструкции заключается в определениии радиуса цилиндрической поверхности вставок по зависимости. Высота плоской поверхности вставки над плоской поверхностью центрирующей части равна 0,16-0,25 стрелы сегмента вставки. Вставки 2 выполняют биметаллическими, например плоскую поверхность стальной вставки покрывают бронзой. Это позволяет уменьшить силы трения и неравномерность распределения контактных давлений, уточнить конструктивные размеры вкладышей. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ щаъьлин (19! (lQ,(Д1)g В 21 В 35/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ДО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О1НРЬГТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4363374/31-02 (22) 13, 01,88 (46) 30.04.90, Бюл. И 16 (71) Сибирский металлургический институт им, Серго Орджоникидзе (72) В.С.Гаряшин, А.H,Ñàâåëüåâ, Ю,А.ЕпиФанцев, В,М,Новиков и С,И.Баклушин (53) 621,733.548.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 630020, кл. В 21 В 35/14, 1976.

Авторское свидетельатво СССР

Ф 279555, кл. В 21 В 35/14, 1969. (54) ВКЛАДЫШ ШАРНИРА СКОЛЬЖЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО ШПИНДЕЛЯ .(57) Изобретение относится к прокатному производству, в частности к конструкциям шарниров сколь кения универсальных шпинделей прокатных станов . Цель изобретения - повыше.2 ние работоспособности вкладыша и его ремонтопригодности. В цилиндрических выемках 5 центрирующей части вкладыша установлены сегментные вставки 2, плоская поверхность которых выступает над плоской поверхностью центрирующей части. Особенность конструкции заключается в определении радиуса цилиндрической поверхности вставок по зависимости. Высота выступа плоской поверхности вставки над плос" кой поверхностью центрирующей части равна 0,16-0,25 стрелы сегмента вставки. Вставки 2 выполняют биметаллическими, например плоскую поверхность стальной вставки покрывают бронзой. Это позволяет уменьшить силы трения и неравномерность распределения контактных давлений, уточнить конструктивные размеры вкладышей, 3 ил.

1560342

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к конструкциям шарниров скольжения универсальных шпинделей прокатных станов.

Цель изобретения — повышение рабо5 тоспособности вкладыша и его ремонтопригодности, На фиг.1 представлен вкладыш,.общий вид; на фиг,2 — схема сил, прило- 10 женных к вставке при воздействии на нее лопасти шпинделя, на фиг.3— взаимное расположение лопасти и вклад дыша при передаче крутящего момента.

Вкладыш состоит из центрирующей части 1, изготовленной из антифрикционного материала, например бронзы, одной или двух биметаллических сегментных вставок 2 (выполненных, например, из стали, а плоская поверхность вставки наплавлена бронзой). Центрирующая часть 1 имеет плоскую поверхность 3 и цилиндрическую поверхность

4, которой она контактирует с головкой шпинделя. На плоской поверхности 25

3 центрирующей части выполнены цилиндрические выемки 5 для вставок 2.

Последняя изготавливается, например, из стали 50, а на плоской поверхности ее может быть нанесен слой антифрикционного материала для уменьшения коэффициента трения, Плоская опорная поверхность вставки должна выступать над плоскостью центрирующей части на величину, примерно равную 0,16-0,35 стрелы (f) сегмента вставки.

Увеличение выступа ) 0,25f может обеспечить передачу крутящего момента при более высоких значениях зазоров 40 в шарнире без касания лопасти 6 и центрирующей части 1, но при этом вырастает опасность деформации выступов вставки, что ограничивает возможность ее поворота, 45

Уменьшение выступа (0,16f ограничивает допустимый зазор в шарнире, т.е. ограничивает угол поворота вставки до касания лопасти и центрирующей части °

Радиус цилиндрической части вставки определяется условиями трения в зоне контакта вставка — центрирующая часть, так как чем больше радиус, тем меньше толщина вставки, но при этом

55 ухудшается возможность ее проворачивания во вкладыше.

Условия движения вставки в центриI рующей части: Г F, где F — сила трения в контакте вставка - центрирующая часть; F — усилие, поворачивающее вставку (фиг,2).

Сила трения F может быть найдена из нормальной силы N как F =N f (1

У а также F = P sink, где Р— усилие, приложенное со стороны лопасти; ( коэффициент трения между вставкой и центрирующей частью. Тогда как Н =

= Р созМ следовательно: (Ф

F = P cos 4< f = P sink или

sin М

f = ",— = tglx соэ g

Максимальный радиус вставки может быть связан с углом трения в зоне контакта следующей зависимостью:

sin К = 0,5 С/R, где 04 — угол трения в контакте вставка — центрирующая часть, С вЂ” ширина рабочей поверхности вставки, R — - радиус цилиндрической поверхности вставки.

Таким образом

0 5 С к= — ——

sino(.

Предлагаемый вкладыш работает следующим образом.

В начальный момент вращения лопасть 6 выбирает монтажный зазор между ней и плоской опорной поверхностью. вставки. Далее под воздействием лопасти вставка 2 поворачивается в цилиндрической выточке центрирующей части и нагрузка воспринимается всей плоскостью вставки, обеспечивая равномерность распределения усилий по поверхности. Контактные иагруэ" ки в этом случае соответствуют расчетным значениям и, следовательно, реальный срок службы вкладыша приближается к расчетному, По мере возрастания зазора между лопастью и плоскостью вставки последняя поворачивается на больший угол, постоянно обеспечивая равномерность распределения нагрузки.

При достижении предельного зазора (максимально допустимый износ поверхностей в контакте лопасть — всТавка) восстановление работоспособности шарнира достигается заменой только одной вставки. При этом возможно предусмотреть несколько типоразмеров вставок (так называемые ремонтные размеры) так, чтобы срок службы вклаФормула изобретения

Составитель И.Зуев

Техред А.Кравчук Корректор М,Самборская

Редактор М.Петрова

Заказ 941

Тираж 40!

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15603 дыша определялся износом его цилиндрической поверхности.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет повысить работоспособность вкладыша и его ремончопригодность.

Вкладыш шарнира скольжения универсального шпинделя, содержащий центрирующую часть с цилиндрическими выемками, оси которых перекрещиваются под прямым углом с осью центрирующей части, и вставки, выполненные в виде цилиндрических сегментов, установленные в укаэанных выемках, а их

42 6 плоская поверхность выступает над плоской пов ерхно стью центрирующе Й части, отличающийся тем, что, с целью повышения работоспособности вкладыша и его ремонтопригодности, радиус цилиндрической поверхности вставок определяют по зависимости

R = 0,5 С/sina ., где С вЂ” ширина рабочей поверхности вставки; о — угол трения в контакте вставка - центрирующая часть, а плоская поверхность вставки выступает над плоской поверхностью центрирующей части на величину 0,16-0,25 стрелы сегмента вставки, при этом вставки выполнены биметаллическими.