Универсальный шарнир

 

Изобретение относится к прокатному оборудованию, а именно к шпиндельным соединениям главных приводов прокатных клетей и приводов вспомогательного оборудования прокатных станов. Цель изобретения - повышение долговечности шарнира при углах перекоса преимущественно 3...6°. Передача крутящего момента от наружной обоймы 2 к внутренней обойме 1 осуществляется посредством тел качения 3, установленных в полуцилиндрических пазах обойм. Тела качения фиксируются внутри шарнира посредством сепаратора. Сепаратор состоит из двух дисков 4, имеющих внутреннюю и внешнюю сферические поверхности, взаимодействующие с соответствующими поверхностями обойм 1 и 2. Тела качения выполнены в виде бочкообразных роликов. Фиксирование роликов в биссекторной плоскости шарнира осуществляется сепаратором с зазором, определяемым по аналитической зависимости. Это позволяет осуществлять передачу крутящего момента всеми телами качения при значительных углах перекоса осей шпинделей, увеличить срок службы шарнира и его стойкость. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (gg)g В 21 В 35/ l4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTNAM

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :М А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4402342/23-02 (22) 04.04.88 (46) 15.07.90. Бюл. М - ?б (71) Колпинское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектноконструкторского института металлургического машиностроения им. А.И.Целикова (72) Б.Г.Кузьмин, В.В.Арсентьев и А.А.Сопин (53) 621. 771.2.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 242099, кл. В 21 В 35/14, l963.

Патент CIIIA 9 3150942, кл. 64-21, 1939. (54) УИИВЕРСАЛЬНЬЙ ИАРНИР (57) Изобретение относится к прокатному оборудованию, а именно к шпиндельным соединениям главных приводов

2 прокатных клетей и приводов вспомогательного оборудования прокатных станов. Цель изобретения — повышение долговечности шарнира при углах перекоса преимущественно 3-6 . Передача крутяь щего момента от наружной обоймы 2 к внутренней обойме 1 осуществляется посредством тел качения 3, установленных в полуцили пазах обойм. Тела качения фиксируются внут-. ри шарнира посредством сепаратора.

Сепаратор состоит из двух дисков 4, имеющих внутреннюю и внешнюю сдерические поверхности, взаимодействующие с соответствующими поверхностями обойм

1 и 2. Тела качения выпслпены в виде бочкообразных роликов. Фиксирование роликов в биссекторной плоскости шарнира осуществляется сепаратом с зазором, определяемым по аналитической

15 7? 898

Зависимости. Это позволяет осугцестнЛятb передачу крутящего момента всеми ч,елами качения при значительных угпах

Изобретение относится к прокатному оборудованию, а именно к шпиндельным !О оединениям главных приводов прокатньгх летей и приводов вспомогательного борудонания прокатных станов.

Цель изобретения — повышение долговечности шарнира при углах перекоса 1 5 преимущественно 3 — 6

На фиг. 1 схематично изображен г1редлагаемый шарнир, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1; г1а фиг. 3 — шарнир при угле перекоса, 20 отличном от нулА, продольный разрез; ца фиг. 4 — определение радиального зазора, когда ролик находится на про| г1звольном расстоянии от оси поворота.

Шарнир содержит внутреннюю обойму 1, наружную обойму 2, бочкообразФле ролики 3, установленные и полуЦилиндрические расточки. Центры бочкообразных роликов фиксируются в бис- 30 секторной плоскости при помощи сепаратора, состоящего из двух дисков 4.

Каждьгй диск сепаратора имеет внутренНюю и наружную сферические поверхности, центры которых находятся на рав—

Йых расстояних от центра вращения

Шарнира. Внутренняя сферическая поверхность дисков сепаратора взаимодействует с соответствующими наружными сферическими поверхностями внут- 40 ренней обоймы. Наружные сферические поверхности дисков сепаратора взаимодействуют с соответствующими внутреннимй сферическими поверхностями наружной обоймы и крышки 5, жестко при- 45 крепленной к наружной обойме. Плоские поверхности дисков сепаратора взаимодействуют со сферическими торцами ролика, тем самым давая возможность ролику перекатываться (самоустанан50 ливаться) при небольших углах перекоса н шарнире. Для создания герметичной камеры на внутренней обойме выполнена сфера, к которой прилегает уплотнительное кольцо 6, Это кольцо

55 прижимает подпружиненная крышка 7.

Шарнир работает следующим образом, При вращении наружная обойма 2 своими полуцилиндрическими расточкаперекоса осей шпинделей, увеличить срок службы шарнира и его стойкость.

4 ил. ми передает усилие на бочкообразный ролик 3, который в свою очередь, передает усилие на полуцилиндрические расточки внутренней обоймы 1; При повороте внутренней обоймы 1 относительно наружной обоймы 2 на угол оС центры наружных сфер внутренней обоймы.1, контактирующие с внутренними сферическими поверхностями дисков

4 сепаратора, переместятся на дугу, соответствующую углу e . а центры внутренних chep наружной обоймы 2, контактирующие с наружными сферическими поверхностями дисков 4 сепаратора, останутся неподнижными. Следовательно., каждый из дисков 4 сепаратора имеет возможность поворачиваться относительно центров сфер наружной обоймы 2 на угол, являющийся вписанным и опирающимся на центральный угол ог, и, следовательно, он равен

Таким образом, центры бочкообразных роликов будут н, биссекторной плоскости, что обеспечивает передачу крутящего момента нсеми телами качения.

Для обеспечения работоспособности шарнира величину радиального зазора между роликами и расточками наружной и внутренней обойм определяют по зависимости оС

WL =(R-r)(l-cos-,)

) где К вЂ” радиус образующей бочки ролика; х — наибольший радиус ролика;

М вЂ” наибольший угол перекоса в шарнире °

Рассмотрим общий случай получения этой зависимости, когда ролик находится на произвольном расстоянии Ro от оси поворота Х-Х (фиг.4), где ось поворота проектируется в точку О.

0 A=R -r-о +К. о Ы

Из треугольника ÎO А O A=O O cog 2

O(О=RÎ -r+R у о (R -r+R)cos-. =R -r+R- F о 2 g I s

3, =(R -r+R) -(R -r+R) c os- =(R —.+ о а 2 о

Таким образом, предлагаемое решение позволяет повысить долговечность шарнира при углах перекоса преимущественно 3-6 путем задействования в передаче крутящего момента всех тел качения..

+R)(1-cos )

У

Do2=-f+(Е +г)+О В. DO =R.

Иэ треугольника ОО В 0 В=О

Z г 2

00 =О 0 - 0 0=2 (R-r) -(R -r+R) г

-К рЭ М

R= $ +(R +r)+(R-r-P. ) cos-, 2 О 0 в оС

L5 =-(R-R -r)-(R-r-R )cos-, 2 о о оС о =(R-R -r) (1-eos-)

У и 2 (1 о r+R) (1 сов )+(К

К

-r) (1-cos-,,); Ъ ф(25 =(R -r+R+R-R -r)(1-cos-)

Ф 0 О 2

gC

2k=(2R-2r) (1-cos-Ä);

8 =(R-r) (t- -.) .

cos-,. >

=R-r-R

77898 б формула изобретения

Универсальньпi шарнир, содержащий внутреннюю и наружную обоймы с полуцилиндрическими продольными расточка5 ми, в которых размещены тела качения, и сепаратор, состоящий из двух дисков, каждьп из которых взаимодействует с внутренней и наружной обоймами по сферическим поверхностям, центры которых расположены симметрично относительно центра вращения на продольной оси шарнира, при этом внутренняя обойI ма зафиксирована относительно наружной при помощи дисков сепаратора, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности шарнира при углах перекоса 3-6, тела о качения выполнены в виде роликов ," 0 бочкообразной формы и установлены

B расточках обойм с радиальным зазором о, определяемым по зависимости.

Ы

g =- (R-r ) (1-c os -,, ), где R — радиус образующей бочки ролика;

r — наибольший радиус ролика;

Ы вЂ” наибольший угол перекоса в шарнире. .- 30

Рие. 4

Составитель И.Зуев

Редактор Ю.Середа Техред M.Õoäàíè÷ Корректор Т.Палий

За з 1877

Тираж 401 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1577898

Q(. с