SU1681992A1 - Universal spindle hinge - Google Patents
Universal spindle hinge Download PDFInfo
- Publication number
- SU1681992A1 SU1681992A1 SU884657527A SU4657527A SU1681992A1 SU 1681992 A1 SU1681992 A1 SU 1681992A1 SU 884657527 A SU884657527 A SU 884657527A SU 4657527 A SU4657527 A SU 4657527A SU 1681992 A1 SU1681992 A1 SU 1681992A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- blade
- fork
- spherical
- holder
- hinge
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к металлургическому машиностроению и может быть использовано в приводах валков прокатных станов, а также правильных и других машин. Цель изобретени -увеличениедолговечности и ремонтопригодности шарнира. Крут щий момент от вала к вилке передаетс через лопасть, сопр женную с вилкой посредством вкладышей скольжени . Лопасть контактирует с обоймой наружными криволинейными поверхност ми. Обойма закреплена на вилке. Кажда наружна поверхность лопасти, контактирующа с обоймой, образована сферической и сопр женными с ней с двух сторон коническими поверхност ми. Диаметр сферы определ етс по аналитической зависимости, а сферическа поверхность выполнена в пределах двойного угла перекоса шпиндел . Конусные поверхности имеют углы конусности , равные двойному углу перекоса шпиндел . Лопасть и вал сопр жены между собой по сферическому по су, имеющему возможность контактировани с конической поверхностью реборды, закрепленной в обойме. Крепление обоймы с вилкой выполнено байонетным. Это позвол ет повысить точность сопр гаемых деталей шарнира между собой, упростить монтаж и демонтаж шпиндел при ремонтных работах и повысить взаимозамен емость деталей . 7 ил. NW ЁThe invention relates to metallurgical engineering and can be used in the drive rolls of rolling mills, as well as the correct and other machines. The purpose of the invention is to increase the durability and maintainability of the hinge. The torque from the shaft to the fork is transmitted through the blade connected to the fork via sliding pads. The blade contacts the curved outer curved surfaces. The yoke is attached to the plug. Each outer surface of the blade, in contact with the holder, is formed by a spherical and conical surfaces adjacent to it on both sides. The sphere diameter is determined by the analytical relationship, and the spherical surface is made within the double spindle skew angle. Tapered surfaces have taper angles equal to the double spindle skew angle. The blade and the shaft are coupled to each other along a spherical axis, which can be in contact with the conical surface of the flange fixed in the cage. Fastening the holder with a fork made bayonet. This makes it possible to increase the accuracy of the mating parts of the hinge with each other, simplify the assembly and disassembly of the spindle during repair work, and increase the interchangeability of parts. 7 il. NW Yo
Description
Изобретение относитс к металлургическому машиностроению и может быть использовано в приводах валков прокатных станов, а также правильных и других машинах .The invention relates to metallurgical engineering and can be used in drives of rolls of rolling mills, as well as regular and other machines.
Цель изобретени - увеличение долговечности и ремонтопригодности шарнира.The purpose of the invention is to increase the durability and maintainability of the hinge.
На фиг.1 изображен шарнир универсального шпиндел , общий вид. продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху, продольный разрез; на фиг.З - вид А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.5 -узел I на фиг.1; на фиг.6 - шарнир с1 shows the hinge of the universal spindle, a general view. lengthwise cut; figure 2 is the same, top view, longitudinal section; in FIG. 3, view A in FIG. 1; figure 4 - section bb in fig.Z; figure 5-node I figure 1; figure 6 - hinge with
перекосом шпиндел ; на фиг.7 - в системе пространственных координат внутренн цилиндрическа поверхность обоймы и одна из плоскостей лопасти.spindle misalignment; Fig. 7 shows, in the spatial coordinate system, the inner cylindrical surface of the yoke and one of the planes of the blade.
Шарнир универсального шпиндел включает лопасть 1 (фиг.1, 2, 5 и 6) на конце вала 2, цилиндрическую вилку 3 с зевом 4 и пазом 5, вкладыши 6, смонтированные в зеве 4 вилки 3, узел соединени вилки 3 и вкладышей 6 с лопастью 1 вала 2The universal spindle hinge includes a blade 1 (Figures 1, 2, 5 and 6) at the end of the shaft 2, a cylindrical plug 3 with a shed 4 and a groove 5, inserts 6 mounted in the shed 4 of the fork 3, a junction of the plug 3 and inserts 6 s blade 1 shaft 2
Узел соединени вилки 3 и вкладышей 6 с лопастью 1 вала 2 выполнен в виде обоймы 7. установленной на цилиндрической повера ооThe node connecting the plug 3 and liners 6 with the blade 1 of the shaft 2 is made in the form of a holder 7. mounted on a cylindrical bench oo
чэ ю гоche yu go
хности 8 вилки 3 с возможностью поворота вокруг оси 9 вилки 3, а обращенна к внутренней цилиндрической поверхности 10 обоймы 7 наружна поверхность 11 лопасти 1 образована сферической 12 и двум кони- ческими поверхностью 10 обоймы 7 контактирует сферическа наружна поверхность 12 лопасти 1. При этом сферическа наружна поверхность 12 лопасти 1 выполнена в пределах двойного угла 2 а перекоса шпин- дел и имеет диаметр D, определ емый по формуле8 of the plug 3 can be rotated around the axis 9 of the plug 3, and the outer surface 11 of the blade 1 facing the inner cylindrical surface 10 of the holder 7 is formed by a spherical 12 and the spherical outer surface 12 of the blade 1 is in contact with two conical surfaces 10 of the holder 7. the outer surface 12 of the blade 1 is made within the double angle 2 of the spindle skew and has a diameter D defined by the formula
DD
;2У; 2Y
R2 + г - b h tg a hR2 + g - b h tg a h
cos2a где R - радиус вилки 3 в месте соединени cos2a where R is the radius of the plug 3 at the junction
вилки 3, обоймы 7 и лопасти 1;forks 3, clips 7 and blades 1;
L- возможное смещение центра Oi сферической наружной поверхности 12 лопасти 1 от центра О шарнира;L is the possible displacement of the center Oi of the spherical outer surface 12 of the blade 1 from the center O of the hinge;
b - толщина лопасти 1;b - blade thickness 1;
а - угол перекоса шпиндел .and - the spindle skew angle.
Конические наружные поверхности 13 и 14 лопасти 1 сопр жены по касательным и сферической наружной поверхности 12 ло- пасти 1 и имеют угол конуса, равный двойному углу 2 а перекоса шпиндел . Переход от конической наружной поверхности 14 лопасти 1 к валу 2 выполнен в виде сферического по са 15, сопр женного своей сферической наружной поверхностью 16 с внутренней конической поверхностью 17 реборды 18. При этом реборда 18 жестко закреплена в обойме 7. На торце лопасти 1 выполнен выступ 19 со сферической опор- ной поверхностью 20. Выступ 19 сферической опорной поверхности 20 контактирует с внутренним торцом 21 паза 5 вилки 3. На цилиндрической наружной поверхности 8 вилки выполнен наружный кольцевой бурт 22, который установлен в образованной в обойме 7 кольцевой проточке 23.The conical outer surfaces 13 and 14 of the blade 1 are joined along the tangent and spherical outer surface 12 of the blade 1 and have a cone angle equal to double the angle 2 and the spindle skew. The transition from the conical outer surface 14 of the blade 1 to the shaft 2 is made in the form of spherical cac 15, conjugated with its spherical outer surface 16 to the inner conical surface 17 of the flange 18. At the same time, the flange 18 is rigidly fixed in the cage 7. At the end of the blade 1, a protrusion is made 19 with a spherical support surface 20. A protrusion 19 of the spherical support surface 20 contacts with the inner end face 21 of the groove 5 of the plug 3. On the cylindrical outer surface 8 of the plug there is an outer annular collar 22, which is installed in holder 7 annular groove 23.
Кроме того, в обойме 7 выполнено не менее двух внутренних буртов 24, равно- мерно расположенных по окружности, в которые дл соединени обоймы 7 с вилкой 3 установлены секции 25 L-образной формы в сечении. Кажда секци 25 зафиксирована от поворота относительно обоймы 7, напри- мер, посредством болта 26. Рассто ние И по окружности между внутренними буртами 24 в обойме 7 превышает ширину h секции 25. Кроме того, в обойме 7 выполнена кольцева проточка 27, в которую вставлено уплот- некие 28, а обойму 7 и вал 2 шпиндел охватывает гофрированный гибкий, например , из маслостойкой резины кожух 29 с возможностью проскальзывани по валу 2In addition, in the casing 7, at least two inner shoulders 24, equally spaced around the circumference, are made in which sections of an L-shaped cross section 25 are installed to connect the casing 7 with the fork 3. Each section 25 is fixed against rotation relative to the holder 7, for example, by means of a bolt 26. The distance And circumferentially between the inner shoulders 24 in the holder 7 exceeds the width h of section 25. In addition, the holder 7 has an annular groove 27 in which Seals 28, and the holder 7 and the shaft 2 of the spindle covers a corrugated flexible, for example, from oil-resistant rubber casing 29 with the possibility of slipping along the shaft 2
при проворачивании обоймы 7 относительно вилки 3,when turning the holder 7 relative to the fork 3,
В случае, когда лопасть 1 в шарнире шпиндел не имеет осевой подвижности и когда центр Oi наружной сферической поверхности 12 лопасти 1 совпадает с центром шарнира О (т.е. центр Oi наружной сферической поверхности 12 лопасти 1 совпадает с осью зева 4 под вкладыши 6 в вилке 3), диаметр D наружной сферической поверхности 12 лопасти 1 можно прин ть равным внутреннему диаметру DI обоймы 7, надеваемой на вилку 3.In the case when the blade 1 in the spindle hinge does not have axial mobility and when the center Oi of the outer spherical surface 12 of the blade 1 coincides with the center of the hinge O (i.e., the center Oi of the outer spherical surface 12 of the blade 1 coincides with the axis of the shed 4 under the bushings 6 plug 3), the diameter D of the outer spherical surface 12 of the blade 1 can be taken to be equal to the inner diameter DI of the sleeve 7 which is put on the plug 3.
Однако в реальных услови х дл компенсации неточностей изготовлени и монтажа , а также изменени рассто ни между центрами шарниров шпиндел при изменении углом а между валами 2 шпиндельной передачи предусматриваетс осева подвижность h в соединении, реализуема в различных конструкци х по-разному.However, under real conditions, to compensate for inaccuracies in manufacturing and installation, as well as to change the distance between the centers of the spindle hinges as the angle a changes between the spindle gear shafts 2, axial mobility h in the joint is provided, which is implemented in different designs differently.
В предлагаемом соединении осева подвижность h реализуетс перемещением лопасти 1 с валом 2 вдоль оси 9 вилки 3, т.е. центр Oi наружной сферической поверхности 12 лопасти 1 относительно оси вкладышей 6 (оси зева 4 в вилке 3) смещаетс вдоль оси 9 вилки 3 в ту или другую стороны на величину h. При таком осевом смещении h и при относительном перекосе валов 2 шпиндельной передачи на угол а максимальное радиальное смещение центра СИ наружной сферической поверхности 12 лопасти 1 от оси 9 вилки 3 составл ет hsin a, что соответствует необходимому уменьшению радиуса наружной сферической поверхности 12 лопасти 1, если наружна сферическа поверхность 12 не усеченна . Но так как наружна сферическа поверхность 12 лопасти 1 усечена двум плоскост ми 30, пересекающимис с наружной сферической поверхностью 12 по окружности, радиус наружной сферической поверхности 12 лопасти 1 находитс как рассто ние от цента Oi наружной сферической поверхности 12 лопасти 1 до точки касани окружности с наружной цилиндрической поверхностью 8 вилки 3(внутренней цилиндрической поверхности 10 обоймы 7) или, что одно и то же, как минимальное рассто ние гмин от центра Oi наружной сферической поверхности 12 лопасти 1 до точек эллипса, по которому теоретически пересекаетс плоскость 30 с внутренней цилиндрической поверхностью 10 обоймы 7.In the proposed connection, the axial mobility h is realized by moving the blade 1 with the shaft 2 along the axis 9 of the fork 3, i.e. the center Oi of the outer spherical surface 12 of the blade 1 relative to the axis of the inserts 6 (the axis of the pharynx 4 in the fork 3) is displaced along the axis 9 of the fork 3 to one side or the other by an amount h. With such an axial displacement h and at a relative misalignment of the shaft 2 of the spindle transmission at an angle a, the maximum radial displacement of the center of the center of the outer spherical surface 12 of the blade 1 from the axis 9 of the fork 3 is hsin a, which corresponds to the required reduction of the radius of the external spherical surface 12 of the blade 1, outer spherical surface 12 is not truncated. But since the outer spherical surface 12 of the blade 1 is truncated by two planes 30 intersecting the outer spherical surface 12 around the circumference, the radius of the outer spherical surface 12 of the blade 1 is the distance from the cent Oi of the outer spherical surface 12 of the blade 1 to the point of tangency of the circle with the outer the cylindrical surface 8 of the fork 3 (the inner cylindrical surface 10 of the yoke 7) or, which is the same as the minimum distance of communes from the center Oi of the outer spherical surface 12 of the blade 1 to the points of the ellipse where the plane 30 theoretically intersects the inner cylindrical surface 10 of the yoke 7.
На фиг.7 показана цилиндрическа поверхность радиуса R. соответствующа внутренней цилиндрической поверхности 10 обоймы 7. В точке О, соответствующейFig. 7 shows a cylindrical surface of radius R. corresponding to the inner cylindrical surface 10 of the yoke 7. At point O, corresponding
центру шарнира, помещено начало системы координат, причем ось Y направлена вдоль оси внутренней цилиндрической поверхности 10 обоймы 7, ось Z - вдоль оси вкладышей 6, т.е. вдоль оси цилиндрической проточки в вилке 3. На рассто нии а, равном половине толщины b лопасти 1, проведена плоскость, параллельна оси Z и под углом а к оси I. Эта плоскость соответствует боковой рабочей плоскости 30 лопасти 1 шпиндел и пересекаетс с внутренней цилиндрической поверхностью 10 по эллипсу. Центр Oi наружной сферической поверхности 12 лопасти 1 смещен из центра шарнира (точки О) на величину h в точку К (параллельно плоскости 30).the center of the hinge, the origin of the coordinate system is placed, with the Y axis directed along the axis of the inner cylindrical surface 10 of the yoke 7, the Z axis along the axis of the inserts 6, i.e. along the axis of the cylindrical groove in the fork 3. At a distance equal to half the thickness b of the blade 1, a plane is drawn parallel to the Z axis and at an angle a to the axis I. This plane corresponds to the lateral working plane 30 of the spindle blade 1 and intersects with the inner cylindrical surface 10 in ellipse. The center Oi of the outer spherical surface 12 of the blade 1 is shifted from the center of the hinge (point O) by the value h to the point K (parallel to the plane 30).
Цилиндрическа поверхность радиуса R в выбранной системе координат (фиг.7) описываетс уравнениемThe cylindrical surface of radius R in the selected coordinate system (Fig. 7) is described by the equation
X2 + Z2 R2,X2 + Z2 R2,
а плоскость, соответствующа рабочей плоскости 30 (фиг. 1 и 7) лопасти 1,-уравнениемand the plane corresponding to the working plane 30 (Fig. 1 and 7) of the blade 1, is the equation
Xcosct - Islna a.Xcosct - Islna a.
Совместное решение этих уравнений, т.е. системаThe joint solution of these equations, i.e. system
JXcosa-l sina aJxcosa-l sina a
эллипс, по которому плоскость 30 пересекаетс с цилиндром. Точка К (центр наружной сферической поверхности 12)имеет координатыan ellipse in which plane 30 intersects with a cylinder. Point K (the center of the outer spherical surface 12) has coordinates
Хк hsln a; YK hcosez; ZK 0.Hk hsln a; YK hcosez; ZK 0.
Рассто ние от точек эллипса до точки К можно определить по формулеThe distance from the points of the ellipse to the point K can be determined by the formula
(X-XK)2 + (Y-YKf + (Z-ZK)2 .(X-XK) 2 + (Y-YKf + (Z-ZK) 2.
После подстановок координат точки К и уравнений эллипса и соответствующих прв образивл-н.й получаютAfter the substitution of the coordinates of the point K and the equations of the ellipse and the corresponding prv shapes, they get
r-VR2+h2+Y2-2ha- --2hy Vcos О.cos CC.r-VR2 + h2 + Y2-2ha- --2hy Vcos O.cos CC.
Исследу известными методами данную функцию на экстремум, наход тI will investigate this function by extremum using known methods, find
- YR2+h2 2haJ5 na h - YR2 + h2 2haJ5 na h
± cos a± cos a
так как 2а b - толщина лопасти 1 тоsince 2a b - the thickness of the blade 1 then
Гмин - VR2+h2 bhJ na jfGmin - VR2 + h2 bhJ na jf
cosa cos2 acosa cos2 a
Таким образом, диаметр D наружной сферической поверхности 12 лопасти 1 необходимо определить по формулеThus, the diameter D of the outer spherical surface 12 of the blade 1 must be determined by the formula
0 2 Гмин 0 2 Gmin
R2+h2R2 + h2
b h tg a -b h tg a -
7Г7G
COS2OTCos2ot
где R - радиус вилки З в месте соединени вилки 3, обоймы 7 и лопасти 1;where R is the radius of the plug Z at the junction of the plug 3, the holder 7 and the blade 1;
h - возможное смещение центра Oi сферической наружной поверхности 12 лопасти 1 от центра О шарнира;h is the possible displacement of the center Oi of the spherical outer surface 12 of the blade 1 from the center O of the hinge;
b - толщина лопасти 1;b - blade thickness 1;
а- угол перекоса шпиндел . Сборка и работа шарнира осуществл етс следующим образом.a - spindle skew angle. The assembly and operation of the hinge is carried out as follows.
Вилку 3 и лопасть 1 шарнира устанавливают так, чтобы ось вкладыша 6 располагалась горизонтально. После сбоку между вилкой 3 и лопастью 1 устанавливают сначала нижний вкладыш б, а затем на него опускают лопасть 1 и устанавливают верхнийThe fork 3 and the blade 1 of the hinge is set so that the axis of the liner 6 is located horizontally. After laterally between the fork 3 and the blade 1, the lower liner b is installed first, and then the blade 1 is lowered onto it and the upper
вкладыш 6. Далее перемещают по цилиндрической поверхности 8 вилкиЗ обойму 7 до упора в кольцевой бурт 22 вилки 3. После этого между внутренними буртами 24 обоймы 7 ввод т секции 25 L-образной формы вinsert 6. Next, they move along the cylindrical surface 8 of the fork 3 of the sleeve 7 up to the stop into the annular shoulder 22 of the fork 3. After that, between the inner shoulders 24 of the holder 7, sections 25 of the L-shaped form are inserted into
сечении. Затем секции 25 перемещают по цилиндрической поверхности 8 вилки 3 до совмещени секций 25 с внутренними буртами 24 обоймы 7. Далее каждую секцию 25 фиксируют от поворота относительно обоймы 7, например, посредством одного болта 26. После этого через канал (не показан) в обойме 7 подают смазку в узел соединени вилки 3 и вкладышей Ъ с лопастью 1 вала 2.section. Then the sections 25 are moved along the cylindrical surface 8 of the plug 3 until the sections 25 are aligned with the inner shoulders 24 of the cage 7. Then each section 25 is fixed against rotation relative to the casing 7, for example, by means of one bolt 26. Thereafter, through a channel (not shown) in the cage 7 the lubricant is supplied to the joint of the plug 3 and the liners b with the blade 1 of the shaft 2.
При вращении ведущего вала (не показан ) и вилки 3 она через вкладыши 6 передает вращение лопасти 1, жестко соединенной с валом 2. Обойма 7 с уплотнением 28, охватывающим цилиндрическуюWhen rotating the drive shaft (not shown) and the plug 3, it transmits the rotation of the blade 1, which is rigidly connected to the shaft 2, through the inserts 6. The holder 7 with a seal 28 covering the cylindrical
поверхность 8 вилки 3, а также кожух 29, охватывающий обойму 7 и вал 2, герметизируют шарнир универсального шпиндел от утечки смазки и попадани абразивной пыли , гр зи, окалины, воды и т.д.the surface 8 of the plug 3, as well as the case 29, covering the holder 7 and the shaft 2, seal the hinge of the universal spindle against lubricant leakage and ingress of abrasive dust, dirt, scale, water, etc.
Предлагаемый шарнир универсального шпиндел позвол ет увеличить его долговечность и надежность.The proposed universal spindle hinge allows to increase its durability and reliability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884657527A SU1681992A1 (en) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | Universal spindle hinge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884657527A SU1681992A1 (en) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | Universal spindle hinge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1681992A1 true SU1681992A1 (en) | 1991-10-07 |
Family
ID=21431919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884657527A SU1681992A1 (en) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | Universal spindle hinge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1681992A1 (en) |
-
1988
- 1988-11-28 SU SU884657527A patent/SU1681992A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 625789, кл. В 21 В 35/14, 1978. Авторское свидетельство СССР Me 1585038, кл. В 21 В 35/14, 28.09.88. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4850616A (en) | Flexible joint capable of use in the O'Connor combustor coaxial piping | |
US3362192A (en) | Universal joint | |
US5288273A (en) | Constant velocity universal joint with reduced cage supporting faces | |
EP1967750B1 (en) | Constant velocity universal joint and inner member of the same | |
US7736239B2 (en) | Homokinetic joint having a sealing arrangement | |
US6709338B2 (en) | Constant velocity fixed ball joint as a counter track joint | |
US8328650B2 (en) | Constant velocity universal joint | |
US5989125A (en) | Universal joint apparatus for a cardan shaft | |
US5067929A (en) | Constant velocity ratio universal joint | |
US3287934A (en) | Universal joints and couplings | |
SU1068048A3 (en) | Telescopic roller clutch | |
US6267683B1 (en) | Assembly having a constant velocity joint and a receiving part | |
US2987897A (en) | Releasable snap ring connection | |
US4541817A (en) | Drive shaft assembly | |
SU1681992A1 (en) | Universal spindle hinge | |
US3488979A (en) | Universal joints | |
US3934429A (en) | Constant velocity universal joint | |
US4229952A (en) | Homokinetic universal joint | |
US4307583A (en) | Fixture for aligning shafts for connection | |
RU2180713C2 (en) | Gear joint | |
KR20060047416A (en) | High speed high angle universal joint | |
US4126018A (en) | Apparatus for interconnecting rotary shafts | |
US11680607B2 (en) | Shaft and hub connection assembly | |
GB2131519A (en) | A ball-type transmission between two shaft-ends | |
FI67924C (en) | AXIELLT GLIDBAR UNIVERSALLED WITH CONSTANT HASTIGHET |