Шарнір універсального шпінделя

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к оборудованию главной линии стана, к устройствам шарниров универсального шпинделя. В настоящее время не решена проблема долговечности шариков особенно шарниров, содержащих шарики или ролики в качестве элементов, передающих крутя щий момент. Главной причиной отказов шпинделей в условиях эксплуатации является износ контактных поверхностей элементов шарниров. Известно, что интенсивность изнашивания трущи хся поверхностей зависит главным образом от условий трения в рабочих контактах, причем определяемую роль в этих условиях играет смазка. Известен универсальный шпиндель, содержащий головку с канавками, образованную обоймами, причем канавки имеют в обоймах полуцилиндрическую форму, в которых размещены роликовые тела качения, при этом канавки в головке выполнены по поверхности однополостного гиперболоида вращения с осью, совпадающей с осью вала, а роликовые тела качения выполнены цилиндрическими. В связи с отсутствием в прототипе медесодержащих элементов на поверхности роликов реализовать устойчивый режим избирательного переноса даже при использовании металлоплакирующих смазок практически невозможно, т. к. динамические показатели работы узла трения, а именно скорость и величина относительного взаимного перемещения элементов весьма малы и естественно невозможен процесс образования сервовитной пленки на поверхности трения. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать таким образом шарнир универсального шпинделя, в котором новое конструктивное выполнение элементов, позволило бы снизить интенсивность трения и износа за счет реализации эффекта избирательного переноса, а следовательно повысить долговечность всего шпинделя. Для решения поставленной задачи в известном роликовом шпинделе, содержащем головку с канавками, образованную обоймами, и тело шпинделя, между которыми установлены промежуточные элементы, выполненные в виде роликов бочкообразной формы с продольными канавками, в которые размещены медесодержащие вставки. Благодаря наличию медесодержащих вставок на рабочей поверхности ролика, в процессе работы шпинделя (вращении под некоторым углом) происходит значительно более быстрое образование сервовитной пленки на поверхности трения и реализуется эффект избирательного переноса, а, следовательно снижается интенсивность трения и износа, и повышается долговечность всего шпинделя, поскольку образуется пара трения типа сталь-бронза. При этом в качестве смазки может использоваться более дешевая консистентная смазка типа ЦИАТИМ-201, а не специальные металлоплакирующие смазки. Суть изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена головка шпинделя в разрезе, а на фиг. 2 показан бочкообразный ролик с разрезом в диаметральной плоскости. На фиг. 1 показана часть шпинделя, а именно головка шпинделя 1 со стороны рабочей клети стана, состоящая из внутренней 2 и наружной 3 обойм с элементами крепления, установки и уплотнения (на чертеже не обозначены) и роликов 4, выполненных бочкообразными. На бочкообразной наружной рабочей поверхности роликов (фиг. 2) выполнены профильные продольные канавки 5, в которые установлены медесодержащие вставки 6. Профиль канавок может быть в сечении прямоугольным, трапецеидальным, полукруглым или иным (форма профиля определяется технологическими возможностями). При этом канавки 5 могут быть выполнены под некоторым углом к оси ролика для обеспечения равномерности нанесения сервовитной пленки на поверхности трения (величина угла определяется индивидуально и зависит от числа канавок и размеров ролика для каждого конкретного случая). В процессе работы шпинделя происходит взаимное перемещение наружной 3 и внутренней 2 обойм относительно друг друга и бочкообразных роликов 4. В результате трения рабочих поверхностей роликов 4, с встроенными медесодержащими вставками 6 о поверхности обойм, на последних, как и на стальных поверхностях роликов образуется сервовитная пленка, спасающая поверхности трения от масляного голодания и предотвращающая интенсивный износ. Таким образом, благодаря наличию медесодержащих вставок на рабочей поверхности ролика, в процессе работы шпинделя происходит образование сервовитной пленки на поверхности трения и реализуется эффект избирательного переноса, а, следовательно снижается интенсивность износа, и повышается долговечность всего шпинделя, по предварительным оценкам в 3 - 7 и более раз. При этом в качестве смазки может использоваться более дешевая консистенция смазки типа ЦИАТИМ-201, а не специальные металлоплакирующие смазки.