Устройство для соединения валов

 

ОП ИСАНИЕ „„5„„, ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЙЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву—

У (5}} М. Кл.

F 160 3/24 (22) Заявлено 16.06.75 (21) 2145167/27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.05.77. Бюллетень %19 (45) Дата опубликования описания 10.12.77

Гасударственный номнтет

Совета Министров СССР ве делам изооретеннй н отнрытий (53} УДК

621.825-6 (088.8) А. И. Гребенюк, А. В. Чумаченко н В. В. Поваляев (72} Авторы изобретения

Краматорскнй нндустряальный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСГВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ВАЛОВ

Изобретение относится к области машинострое" ння н может быть использовано преимущественно в главных . вспомогательных приводах прокатных станов, а также в различных механизмах и машинах, перегибающих крутящий момент при несоосном расположении валов.

Известно устройство для соединения валов, содержащее корпус, лопатку и вкладьпли, работающие в условиях трения скольжения 11) .

Основнымн недостатками этих устройств являются низкая долговечность и большие потери энергии на преодоление сил трения, а также необходимость использования для изготовления сменных вкладышей дорогостоящих медных сплавов.

Известно также соединение, содержащее корпус и крестовину с промежуточными телами качения, радиус кривизны которых в направлении перекатывания превышает половину размера их поперечного сечения (21.

В этом известном соединении основным видом движения является качение рабочих органов, в связи с чем резко уменьшаются потери энергии на преодоление снл трения; достаточно большая контактная прочность и значительно более высокая долговечность рабочих органов, обусловленные не. круглой формой тел качения, Такая форма, учитывая небольшой путь качения, позволяет по сравнению с формой круглой (шарики ролики) резко увеличить площадку контакта без увеличения габаритов соединения. Для изготовления соединений не требуются дорогостоящие медные сплавы, специальное оборудование и инструмент.

10 Укаэанное известное устройство по своей сущности и достигаемому эффекту наиболее близко к изобретению.

Однако данное известное соединение не обеспечивает номинальное рабочее положение тел качения

15 В этом положении ocb симметрии тела качения с точками контакта на ней должна бьнь перпендикулярна к оси вращения шпинделя (в предложении отсутствия перекоса соединяемых валов) . Тела качения могут занимать произвольное положение (в пре20 делах зазоров в направлении качения), в связи с чем соединение может быть неработоспособным.

Целью изобретения является обеспечение номинального рабочего положения тел качения, что при2ч ведет к увеличению долговечности устройства.

559050 з

Это достигается тем, что корпус и тела качения выполнены с соосными отверстиями, оси которых расположены в общей, перпендикулярной к оси устройства плоскости и снабжены пружинами, установленными в указанных соосных отверстиях, На фиг. 1 изображено устройство для соединения валов, выполненное в виде шпинделя прокатного стана.

На фиг. 2 — продольный разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — поперечный разрез по Б-Б на

1 фиг. 1; иа фиг. 4 — тело качения s плоскости его перекатывания.

Устройство состоит из двух шпиндельных головок 1 и 2, компенсирующих несоосность валов, и шпиндельного вала 3, соединяющего головки

Головка 1 состоит из корпуса4, в который введена крестовина 5. Корпус 4 и крестовина 5 контактируют друг с другом выступами через промежуточные тела качения 6, которые поддерживаются в исходном положении пружинами7, установленными в соосных отверстиях " а" и "б" корпуса и тел качения. Полость между корнусом 4 и крестовиной 5 уплотняется маслопылененроникаемым кожухом 8. Внутрь ступицы крестовины 5 введен конец рабочего валка 9 с направляющим конусом 10, который центрирует ступицу при перевалке валков

Головка 2 (фиг. 1) устанавливается со стороны привода и отличается от головки 1 только тем, что конец валка не имеет направляющего конуса, В корпусе и крестовине выполняются по две

t плоские или криволинейные с радиусом Rs опорные поверхности В и Г, между которыми устанавливаютсяпромежуточные тела качения с радиусами кривизны 8< с направлении перекатывания, большими половины размеров их поперечного сечения.

В связи с этим такие тела качения имеют некруглую форму. Цля удержания их в номинальном рабочем положении предусматриваются пружины 7.

При работе соединения левая и правая контактные поверхности В и Г элемента, относящегося к шпиндельному валу, совершают постоянные качательные движения, величина которых зависит от угла перекоса или несовпадения осей соединяемых валов и расстояния контактной поверхности от оси вращения, В результате происходит в основном перекатывание промежуточных контактных тел ло опорным поверхностям В и Г с различным в каждый данный момент скольжением, величина которого в любом случае не превосходит допустимой величины скольжения в зацеплении зубчатых передач.

При монтаже соединения промежуточные тела качения занимают поминальное рабочее положение под воздействием упругих сил пружин 7, расположенных в соосных отверстиях а и б. Эти же усили» препятствуют отклонению тел качения от своего номинального положения в процессе эксплуатации при кратковременном размыкании контактирующих поверхностей, которое может иметь место за счет неравномерности вращения, вибраций и т,п.

Предлагаемое соединение имеет по сравнению с используемыми шпинделями трения — скольжения значительно меньшие потери энергии на преодоление сил трения, так как основным видом движения рабочих органов является качение, а не скольжение; значительно более высокую долговечность, обусловленную некруглой формой тел качения благодаря которой возможно резкое увеличение радиусов качения без увеличения габаритов соединения.

Повышается производительность прокатных станов за счет уменьшения межремонтных простоев для смены вкладышей.

Для изготовления новых соединений не zpe.буются дорогостоящие медные сплавы.

Наличие специальных пружин, удерживающих промежуточные тела качения в номинальном рабочем по. ложении, приведет по предварительным данным к увеличению долговечности соединения более чем в 2 раза..

30 Формула изобретения

Устройство для соединения валов, например, прокатных станов, содержащее корпус, крестовину и промежуточные тела качения с радиусами кривизны, превышающими половину размера их поперечного сечения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения номинального положения тел качения и повышения надежности работы, корпус и тела качения выполнены с соосными отверстиями, оси которых располо40 жены и общей, перпендикулярной к оси устройства плоскости и снабжены пружинами, установленными в указанных соосных отверстиях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Королев А.Ч. Ронструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов, М., 1969, с. 194.

50 2. Авторское свидетельство СССР N 198844, Я. Кл. F 16 D 3/24 or 1967 г.