Шпиндель високої піддатливості

1. Шпиндель високої піддатливості для з'єднання валів, що містить пружну втулку з еластомеру, напресовану на металеву втулку, і дві фланцеві півмуфти, який відрізняється тим, що кінці C2 2 (19) 1 3 Л.: Машиностроение, 1979. - С. 326). Муфта складається із двох фланцевих напівмуфт, між якими співвісно змонтовано пружний елемент у вигляді двох муфт із тороподібними оболонками з гуми, що дозволяє у два рази (38...46°) збільшити крутильну піддатливість без зміни навантажувальної здатності. Однак, якщо піддатливість можна збільшувати шляхом додавання оболонок, то відносна навантажувальна здатність (40...60 Нм/мм) стосовно її діаметра на порядок менша від необхідної для приводів прокатних станів і не може бути збільшена за рахунок збільшення товщини тороподібної оболонки без зниження піддатливості й без зміни кріплення оболонок. При цьому конструкція стає громіздкою й складною при монтажі. В основу винаходу поставлено завдання розробити шпиндель високої піддатливості, у якому введення нових елементів і їхнє взаємне розташування дозволили б істотно підвищити піддатливість і переданий момент, спростити конструкцію й технологію складання. Для вирішення поставленого завдання в шпинделі, що містить дві фланцеві напівмуфти, між якими змонтовано пружний елемент, відповідно до винаходу пружний елемент виконаний у вигляді пружної втулки з еластомеру, змонтованої з натягом на металевій втулці. Крім того, зовнішні кінці металевої втулки, що виходять за межі пружної втулки з еластомеру, виконані сферичними. Крім того, кожна із фланцевих напівмуфт постачена центрувальною обоймою, що охоплює кінець пружної втулки з еластомеру, і конічними отворами, у яких змонтовані пальці, що взаємодіють з пружною втулкою. Крім того, торці пружної втулки постачені циліндричними отворами під пальці фланцевих напівмуфт. Крім того, пружну втулку виконано з поліуретану. Пружна втулка може бути виконана з різною товщиною стінки й довжиною, що дозволяє збільшити порівняно з прототипом на порядок відносний переданий момент (1000... 1200 Нм/мм) і в 3-4 рази піддатливість (160... 180°) у межах відомих габаритів прокатних клітей. Висока піддатливість дозволяє в момент захоплення заготівки прокатними валками автоматично знизити їхню швидкість, а отже, знизити пропорційно швидкості ударне навантаження. Металева втулка, змонтована з натягом у центральному отворі пружної втулки з еластомеру, гарантує її стабільність при закручуванні на великий кут, хороші демпфірувальні здатності, компенсацію радіальної піддатливості від відцентрових сил. Сферичні кінці металевої втулки дозволяють 92196 4 фланцевим напівмуфтам компенсувати неспіввісність з'єднуваних валів. Крім того, при закручуванні пружна втулка може зміщатися (плавати) відносно пальців обох напівмуфт в осьовому напрямку, що забезпечує розвантаження з'єднуваних валів і їхніх опор осьових сил. Виконання фланцевих напівмуфт із пальцями й центрувальною обоймою спрощує процес монтажу їх методом напресування на кінці пружної втулки з еластомеру. Таке з'єднання забезпечує надійну передачу високого моменту між пружною втулкою й пальцями фланцевих напівмуфт. Виконання пружної втулки з поліуретану дозволяє при високих крутний моментах збільшити в 5-6 разів ресурс шпинделя. Сутність винаходу пояснюється кресленням, де на фіг. 1 показано загальний вигляд шпинделя високої піддатливості в осьовому перерізі; на фіг. 2 - збільшений елемент шпинделя. Шпиндель високої піддатливості (фіг. 1) містить пружну втулку 1, на кінцях якої змонтовані фланцеві напівмуфти 2. У конічних отворах обох напівмуфт змонтовано пальці 3, зафіксовані гайкою 4. Пальці напівмуфт входять у циліндричні отвори, виконані на торцях пружної втулки. Напівмуфти 2 центруються відносно пружної втулки 1 в її обоймі 5 і на сферичних кінцях металевої втулки 7. Внутрішній буртик 6 кожної з напівмуфт обмежує осьове переміщення металевої втулки 7. Шпиндель після складання (фіг. 1) монтується між відповідними фланцевими напівмуфтами (на рис. не показано) електродвигуна й прокатного стана. При вмиканні електродвигуна крутний момент від нього передається на напівмуфту 2 і через її пальці 3 на пружну втулку 1, що на холостому ходу закручується на 2...3 , переборюючи опір вузлів прокатної кліті. Далі крутний момент передається з пружної втулки на пальці 3 другої напівмуфти 2. У момент захоплення заготівки момент опору на прокатних валках різко зростає, і пружний вал закручується на 160... 180°, тим самим знижуючи швидкість захоплення, а отже, і ударне навантаження. Після усталення моменту прокатки шпиндель повертається назад і залишається закрученим на 50...60°. Після закінчення прокатки (холостий хід) кут закручування знижується до 2...3°. Потім до прокатної кліті подається наступна заготівка й цикл прокатки повторюється. Застосування шпинделя високої піддатливості, порівняно з прототипом, знизить ударні навантаження на вузли прокатної кліті у два-три рази, на порядок підвищить переданий крутний момент, спростить його конструкцію й технологію складання. 5 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 92196 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601