Привод валков прокатных клетей

Шпиндели прокатных станов

Шпиндельное соединение предназначено для передачи крутящего момента от двигателя или шестерённой клети при несоосности ведущего и ведомого валков.

Рисунок 28 – Схема привода валков

Типы универсальных шпинделей:

1. Шпиндельное соединение с шарнирами на бронзовых вкладышах (α ≤ 10º). Шарнир Гука;

2. Шпиндельное соединение с шарнирами на подшипниках качения (α ≤ 12º). Карданный механизм;

3. С шаровыми шарнирами УШШ (α = 3…8º);

4. Шпиндельное соединение с роликовыми шарнирами (УРШ, α ≤ 3º).

5. Зубчатые.

6. Трефовые.

Рисунок 29 – Схема шпинделя на бронзовых вкладышах ГОСТ8059-83

Расчёт шпинделя на бронзовых вкладышах

Вал

Напряжение кручения:

где М_кр – вращающий (крутящий) момент на валу шпинделя;

W_кр – статический момент сопротивления сечения кручению;

dв – диаметр вала шпинделя.

Вилка (головка)

Напряжение кручения:

Статический момент сопротивления сечения:

для прямоугольника

W_к = η ∙ (b₁ + b₂) ∙ h²,

Напряжение изгибу:

где М_и – изгибающий момент;

W_и – статический момент сопротивления сечения изгибу.

М_и = F ∙ х,

где F – максимальное усилие на вилку от крутящего момента:

а = 0, 7 ∙ b

Статический момент сопротивления сечения:

для трапеции

Результирующее напряжение

Материал: Сталь 40, 40Х, 40ХН, 40ХНМ, 35ХВГ.

σ _в = 650…850МПа; [σ ] = 130…170МПа

Лопасть

Рисунок 30 – Схема действия сил на лопасть в шарнире универсального шпинделя

Сечение I – I:

Максимальное усилие на лопасть от крутящего момента:

а₀ = 0, 7 ∙ b₀

Напряжение кручения:

Статический момент сопротивления сечения кручению:

W_кр = k ∙ S²,

Таблица 2

		1, 5
k	0, 2085	0, 346	0, 493

Напряжение изгибу:

где М_и – изгибающий момент;

W_и – статический момент сопротивления сечения изгибу.

М_и = F₀ ∙ х,

Статический момент сопротивления сечения изгибу:

для прямоугольника

Результирующее напряжение

Сечение II – II:

Напряжение кручения:

Статический момент сопротивления сечения кручению:

W_кр = η ∙ S² ∙ b₀,

х₁ = х + Δ;