Універсальний шарнір

Изобретение относится к прокатному производству, в частности к оборудованию приводных линий прокатных станов, и может быть использовано Для передачи крутящего момента под углом от ведущего к ведомому валу. Целью изобретения является снижение динамических нагрузок в тгриводной линии и повышение долговечности шар (Л С А-А 00 SJD 17-89 t Изобретение относится к прокатному производству, в частности к оборудованию приводных линий прокатных станов, и может быть использовано для передачи крутящего момента под углом от ведущего к ведомому валу. Целью изобретения является снижение динамических нагрузок в приводной линии и повышение долговечности (Q шарнира путем регулировки его упругой податливости и выборки з а з о р о в . На фиг. 1 изображен продольный разрез универсального шаршгра; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на ^ фиг. 3 - выступ ( для обоймы - внутренний, а для головки - внешний); на фиг. 4 - прододьно-осепои конический расклинивающий элемент; на фнг • 5 продольно-осевой сборный раскпини20 вакмций элемент; на фиг. 6 и 7 - р а диальные расклинивающие элементы; на фиг. 8 - конфигурация паза для размещения расклинивающих элементов; на фиг. 9 - 13 то же, варианты вы25 ПОЛНЄЇІИЯ. Универсальный шарнир содержит наружную обойму 1 с чередующимися продольно-осевыми внутренними впадинами и выступами, внутреннюю голопку 2 с 30 наружными выступами и впадинами и вкладыши 3, имеющие форму тела вращения. Выступы k головки и обоймы высотой Ь, и шириной Ь разделены канавками 5 в радиальном направлении 35 на два равных продольно-осевых зуба 6 и 7. У основания каждая канавка 5 сопряжена с цилиндрическим отверстием 8, а в верхней части на плоских стенках каждого зуба 6 и 7, образую- 40 щих канавку 5, выполнены продольноосевые пазы 9, в которых располагают-ся расклинивающие элементы 10, При постоянной'глубине паза 9 по длине расклинивающий элемент 10 представ- ^5 ляет собой сборный узел, а при переменной глубине паза 9 расклинивающий элемент может представлять клиновый (конический или пирамидальный) палец с креплением 11 (фиг. 4 ) , Крепление 11 может быть упругим. Па фиг,5 50 показан сборный расклинивающий элемент, состоящий из клиновых направляющихt клинового пальца и упругого крепления. Расклинивающие элементы 10 могут иметь и другое расположение 55 в канавках 5 выступов обоймы и головки (фиг. 6 и 7 ) . Продольно-осевые пазы 9, в которых размещены расклини вающие элементы 10, в поперечном сечении могут быть раэпичной конфигурации: прямоугольные (фиг. 8 ) , треугольные (фиг. 9 и 10), трапециевидные (фиг. 11), клиновидные с ориентацией дна паза по радиусу центрирующей окружности (фиг. 12) и полукруглые (фиг. 13). Задача расклинивающих элементов 10 состоит в том, чтобы, упруго деформируя зубья 6 и 7, выбирать зазоры между ними и вкладышами 3, а также создавать предварительное напряжение в зубьях 6 и 7, обратное рабочему. Для этого зубья должны обладать необходимой упругой податливостью в зависимости от специфики линии и габаритных размеров шарнира. Глубина h канавки 5 должна находиться в пределах 0,8-1,2 высоты выступов обоймы и головки. При глубине h канавки 5 менее 0,8 высоты выступа прогиб зубьев резко снижается, а жесткость шарнира возрастает. При глубине h канавки 5 более 1,2 высоты выступов зубья головки и обоймы сильно ослаблены. Универсальный шарнир работает следующим образом. ' ' Передача крутящего момента М к р от обоймы 1 к головке 2 или наоборот осуществляется через вкладыши 3 (в качестве вкладышей могут служить сплошные или полые тела вращения, например ролики). При этом пятно контакта рабочих поверхностей вкладышей 3 и зубьев 6 и 7 обоймы и га*ловки имеют форму полного эллипса, максимум контактных нормальных напряжений проходит через середину боковых поверхностей этих зубьев» Зуб 6 или 7 работает как двухопорная предварительно напряженная короткая балка, причем одной опорой служит основание зуба, а другой - расклинивающий элемент 10. Таким образом, при сборке шарнира и затяжке расклинивающего элемента, средняя рабочая часть зуба упруго деформируется и выбирает зазоры между собой и вкладышем, а во время работы в момент возникновения динамических нагрузок выполняет демпфирующую роль в приводной линии. Предварительное напряжение шарнира расклинивающими элементами дает следующие преимущества: 1478471 способствует увеличению пятна контакта рабочих поверхностей вкладышей и выступов обоймы и головки; снижает динамические нагрузки в приводной линии; равномерно распределяет нагрузки между вкладышами и увеличивает на- } груэочную способность шарнира. с 10 Таким образом,предложенный шарнир позволяет снизить динамические нагрузки в линии привода стана и п о высить долговечность шарниров путем регулировки упругой податливости э л е - 15 ментов шарнира» Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Универсальный шарнир, содержащий 20 няружную обойму и внутреннюю головку, соединенные между собой телами к а ч е ния, расположенными в пазах обоймы и головки на одинаковом углопом р а с стоянии друг от друга и взаимодействующими с боковыми поверхностями выступов обоймы и головки, причем выступы головки в радиальном направлении разделены продольными канавками с плоскими стенками на два равных зуба, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения динамических нагрузок в приводной линии и повышения долговечности шарнира путем регулировки его упругой податливости и выборки з а з о р о в , шарнир снабжен расклинивающими элементами, а выступы обоймы аналогично выступам головки разделены на два равных з у б а , при этом между плоскими поверхностями двух смежных зубьев обоймы и головки выполнены пазы, в которых размещены расклинивающие элементы. 9аг J 11 'Риг 5 1478471 Фиг. 6 Фиг. 8 Фаг. 9 Редактор М.Стрельникова Фаг. 7 Риг. it Фаг. W Составитель Б.Еейнфест Техред М.Ходаннч Фиг.?2 Фаг. 13 Корректор Л.Пилипенко Заказ 683/ДСП ' Тираж 296 Подписное ВНИИПИ 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 *