SU997875A1 - Универсальный шарнир - Google Patents

Description

(54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ П1АРНИР

Изобретение относитс , к машиностро ению и может быть использовано дл  передачи крут щих моментов между несоосными валами в крупногабаритных Машинах, например металлургических, бумагоделательных и т.п.

Известен универсальный шарнир дл  привода т желонагруженных Шпинделей прокатных станов, выполненный в виде шарнира Гуна с прдшипниками качени  в подвижных элементах 1.

Недостатком этого шарнира  вл етс  мала  нагрузочна  способность из-за высоких контактных напр жений в элементах качени .

Известен универсальный шарнир, содержащий лопасть, вилку с циJшндpической расточкой и расположенные между ними вкладыши, каждый из которых имеет среднюю центрирующую часть, зафиксированную от осевого перемещени , и боковые части, сопр гающиес  рабочими плоскост ми трени  лопасти и цилиндрической поверхностью трени  вилки t 2.

Недостатком известного шарнира  вл етс  то, что увеличение зазоров в шарнире по мере износа контактирующих поверхностей приводит,к повышению динамических напр жений и повышенному износу Шарниров, особенно при реверсивных нагрузках, а вызываемое износом вкладеошей изменение положени  . лопасти в шарнире вызывает износ центрирующих элементов шарнира.

Целью изобретени   вл етс  повышение эксплуатационной надежности и долговечности путем компенсации износа сопр жений.

10

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в универссшьном шарнире, содержащем лопасть, вилку с цилиндрической расточкой и расположенные между ними вкладыши, каждыЛ из которых имеет

15 среднюю центрирующую часть, зафиксированную от осевого перемещени , и боковые части, сопр гающиес  с рабочими плоскост ми трени  лопасти и цилиндрической поверхностью трени  вил20 ки, лопасть в шарнире установлена рабочими плоскост ми под углом к оси цилиндрической расточки, при этом каждый вкладьин также имеет уклон Щ) плоской поверхности, а боковые ,

25 выполнены неравной толщины и по меньшей мере одна из них установлена с возможностью перемещени  йдоль оси расточки вилки.

Кроме того, угол между осью лопасти

30 и осью цилиндрической поверхности расточки вилки составл ет 2-12, np чем наиболее предпочтительна  его в личина равна 4-8 . При этом боковые части каждого вкладыша соединены между собой с во можностью совместного перемещени  в направлении уменьшени ,зазора между лопастью и расточкой, в вилке. Причем каждый вкладыш снабжен пружи нами, установленными между централь ной и одной из боковых частей. На фиг.1 изображен предлагаемый универсальный шарнир, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2. Шарнир содержит лопасть 1, вилку 2 и расположенный между ними цен трирующий элемент, выполненный в ви двух вкладышей 3, наружна  цилиндрическа  поверхность которых сопр гаетс  с цилиндрической расточкой вилки 2, а плоские поверхности - с плоскост ми лопасти 1. Каждый вкладыш 3 выполнен составным из централ ной части 4 и боковых 5 и 6, причем центральные части зафиксированы от осевого перемещени  с помощью буртов 7,которые вход т в соответствующий цилиндрический паз вилки и соединены между собой осью 8. На оси 8 насажен камень 9, боковые грани которого сопр гаютс  с пазом лопасти. Плоскости лопасти установлены под углом к оси цилиндрической расточки вилхи, что позвол ет за счет, перемещени  боковых частей вкладыша компенсировать износ поверхности трени  шарнира и свести к минимуму зазоры между элементами шарнира. Угол наклона плоскостей ло1Расти к оси расточки вилки должен лежать в пределах 2-12. При углах, меньших 2° дл  компенсации реально возникающих в шарнирах величин износа вкла дышей потребуютс  очень большие величй ны хода боковых частей. 5 и 6, что существенно снижает площадь поверхностей трени , при углах, больших 12°, значительно увеличиваютс  силы, выталкивающие вкладыши из кли нового зазора, и ослабл етс  сечение лопасти и вилки. Оптимальный угол наклона плоскостей лопасти к оси расточки лежит в пределах При таких углах вкладыши удерживаютс  в зазоре за счет сил трени  и обеспечиваетс  компенсаци  износа вкладышей в пределах 3-6 мм, что соответствует реальным величинам износа вкладышей. Бо1,рвые части 5 и 6 каждого вкла даша ;1 установлены с возможностью перемещени  вдоль оси цилиндрической расточки вилки. При этом дл  неревер сивных передач момент предпочтительн передавать через боковую часть 5 большого размера и тем самым увеличить поверхности трени  и сократить контактные напр жени . В случае реверсивных передач боковые части 5 и 6 целесообразно св зать между собой, например,т гами 10, в концевые проушины которых вход т зафиксированные на резьбе оси 11. Перемещение боковых частей 5 и 6 Или в случае нереверсивных передач одной из них может осуществл тьс , например, под действием пружин 12, усилие которых направлено параллельно оси цилиндрической расточки вилки в сторону боковой части меньшей толщины . . I , При работе игарнира крут щий момент передаетс  от лопасти 1 через боковые части 5 и б вкладышей 3 к вилке 2, а при перекосе валов их относительное смещение обеспечиваетс  при вращении за счет скольжени  плоскостей лопасти по плоскост м вкладышей 3 и поворота цилиндрических поверхностей вкладышей по цилиндрической расточке вилки 2. При износе поверхностей скольжени  боковые части 5 и б под действием пружины 12 вдвигаютс  в зазор между цилиндрической расточкой вилки и плоскост ми лопасти, компенсиру  износ шарнира и выбира  образующиес  зазоры. При разборке-сборке шарнира винтами 13 могут быть созданы зазоры между плоскост ми вкладышей и лопасти , обеспечивающие легкую разборкусборку шарнира. Подобные винты могут использоватьс  вместо пружин дл  перемещени  боковых частей вкладышей и в противоположном направлении и их последующей фиксации. , Когда универсальный-шарнир используетс  дл  передачи несимметричных . реверсивных или Нереверсивных нагрузок и износ частей 5 и б неодинаков, т ги 10 Целесообразно исключить, а каждую- часть 5 и б перемещать и фиксировать независимо. В случае нереверсивной нагрузки возможно такжег ыполнёние части 6 неподвижной или объединение между «собой частей 4 и б вкладыша. Предлагаемое изобретение обеспечивает автоматическую компенсацию износа поверхностей трени  при работе шарнира и позвол ет практически исключить зазоры в шарнире, а также снизить динамические нагрузки на детали приводной линии станов. Внедрение изобретени  позвол ет в 1,5-4 раза снизить динамические нагрузки в детал х привода, уменьшить износ вкладышей и увеличить срок их службы за счет испсЗ тьзовани  вкладышей с большими величинами износа. Это повышает долговечность самого шарнира в 1,5-2 раза, а долговечность шестеренных клетей, валов и других деталей главного привода стана на 10-15%.

По сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает повышение долговечности шарнира в 1,5-2 раза при уменьшении динамических нагрузок на валопровод.

Использование предлагаемого изобретени  обеспечивает экономическую эффективность примерно30-40 тыс.руб.

Claims (4)

1. Универсальный шарнир, содержащий лопасть, вилку с цилиндрической расточкой и расположенные между ними вкладыши, каждый из которых имеет среднюю центрирующую часть, зафиксированную от осевого перемещени , и боковые части, соп1  га101циёс  с рабочими плоскост ми трени  лопасти и Цилиндрической поверхностью трени  вилки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эксплуатационной надежности и долговечности путем компенсации износа сопр жений, лопасть в шарнцре установлена рабочими плоскост ми под углом к оси цилиндрической расточки, приЭтом каждый вкладыш также имеет уклон по плоской поверхности, а боковые части выполнены неравной толщины и по меньшей мере одна из них установлена с возможностью перемещени  вдоль оси расточк вилки.

2.Ыарнир по п. 1, отличающийс  тем, что угол между осью лопасти и осью цилиндрической поверхности расточки вилки равен , причем наиболее предпочтительна 

его величина равна 4-8.

3.Ыарнир по пп. 1 и 2, о т л и чающийс  тем, что, с целью равномерной компенсации износа при реверсивной нагрузке, боковые части каждого вклсццыша соединены между собой с возможностью совместного леремещени  в направлении уменьшени  зазора между лопастью и расточкой в вилке.

4.Ыарнир по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью .автоматической компенсации износа при работе , каждый вкладыш сн-абжен пружинами установленными между центральной и .одной из боковых частей.

Источники- информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 203388, кл. F 16 D З/ЗЗ, 1967.

2.Патент Франции 2.096.087. кл. F 16 D 3/00, 1972.