СОЕДИНЕНИЕ ВАЛОВ Российский патент 1995 года по МПК F16D1/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи вращения между соосными валами.

Наиболее близким к изобретению является соединение валов, содержащее соединительный элемент в виде цилиндрического стержня, установленный в осевом зазоре между взаимообращенными торцами валов, профилированные концы которого расположены в ответных пазах, выполненных на торцовых поверхностях валов, и образованы в двух взаимно перпендикулярных направлениях дугами окружностей, диаметр одной из которых равен длине стержня, диаметр другой превышает указанную длину, а центр тяжести стержня смещен относительно его поперечной оси симметрии [1]
Недостатком известного устройства является невысокая надежность работы вследствие возможности выхода соединительного элемента из зацепления с валами в результате действия ударных нагрузок и вибраций.

Задача изобретения повышение надежности работы соединения валов.

Это достигается тем, что соединение валов, содержащее соединительный элемент в виде цилиндрического стержня со смещенным относительно поперечной оси симметрии центром тяжести, установленного в осевом зазоре между взаимообращенными торцами валов, профилированные концы стержня расположены в ответных пазах, выполненных на торцовых поверхностях валов, и образованы дугами окружности, диаметр которой равен длине стержня, снабжено дополнительным соединительным элементом в виде пластины, установленной между цилиндрическим стержнем и торцом одного из валов, профилированные концы которой расположены в ответных пазах, выполненных в цилиндрическом стержне и на торцовой поверхности вала, и образованы дугами окружностей разных радиусов и совмещенным геометрическим центром, смещенным в направлении упомянутого вала.

На фиг. 1 изображено соединение валов, общий вид с местным разрезом; на фиг. 2 то же, план.

Соединение валов содержит установленный в осевом зазоре между взаимообращенными торцами соединяемых соосных валов 1 и 2 основной соединительный элемент 3 в виде цилиндрического стержня, профилированные концы которого расположены в ответных пазах, выполненных на торцовых поверхностях валов, и образованы дугами окружности, диаметр которой равен длине стержня (фиг. 1). В плоскости чертежа по фиг. 2 левый профилированный конец стержня 3 образован двумя параллельными продольной оси стержня плоскостями.

Между стержнем 3 и торцом вала 2 установлен в сквозном пазу стержня дополнительный соединительный элемент в виде пластины 4. Профилированные концы последней расположены в ответных пазах 5 и 6, выполненных в стержне 3 и на торцовой поверхности вала 2, и образованы дугами окружностей с разными радиусами и совмещенным геометрическим центром 0, смещенным в направлении вала 2. Следовательно, в зоне контакта с пластиной 4 и стержнем 3 пазы вала 2 профилированы дугами окружностей разного радиуса.

Устройство работает следующими образом. После монтажа привода (не показан), выверки и закрепления узлов, несущих соединяемые валы 1 и 2, стержень 3 вводится в осевой зазор между валами в положении, показанном на фиг. 1 тонкими линиями (левая часть). После этого стержень 3 поворачивается на 90^о в направлении против часовой стрелки, в результате чего его профилированные концы входят в ответные пазы валов 1 и 2.

Пластина 4 вводится в паз стержня 3 в положении, показанном тонкими линиями на фиг. 1 (правая часть), и поворачивается на 90^о в направлении против часовой стрелки. В результате этого ее профилированные концы входят в ответные пазы 5 и 6 стержня 3 и вала 2.

При работе ввиду того, что центр тяжести стержня 3 (точка А) смещен относительно геометрического центра поворота В на меньшее расстояние, чем центр тяжести пластины 4 относительно совмещенного геометрического центра 0 дуг окружностей, профилирующих ее концы (Это объясняется действием на стержень 3 части веса пластины 4 и может быть также обеспечено путем смещения центра тяжести с пластины в направлении дуги большего радиуса за счет закрепления на левом конце пластины элемента, выполненного из материала с большим удельным весом), стержень стремится повернуться относительно геометрического центра и выйти из зацепления с валами 1 и 2.

Вследствие того, что радиус дуги окружности, профилирующей правый конец пластины 4, меньше аналогичного радиуса окружности правого конца стержня 3, а также вследствие несовпадения геометрических центров дуг окружностей основного и дополнительного соединительных элементов, упомянутый поворот стержня блокируется пластиной, в результате этого в зонах сочленения пластины с валом 2 и стержнем возникают повышенные контактные давления, что приводит к увеличению сил трения и повышает надежность фиксации пластины относительно вала и стержня. Это снижает вероятность выхода из зацепления с валом 2 и стержнем 3 пластины 4, а также стержня 4 с валом 1 и 2, следовательно, повышает надежность работы устройства.

Таким образом, дополнительный соединительный элемент в виде пластины 4 выполняет функцию фиксатора от поворота и выхода из зацепления с валами 1 и 2 цилиндрического стержня 3, одновременно с этим снижается вероятность выхода из зацепления с элементами 2 и 3 пластины 4.

В плоскости чертежа по фиг. 2 концы стержня 3 и пластины 4 могут быть профилированы также, например, дугами окружности, диаметр которой превышает длину стержня.

Смещение геометрического центра дуг окружностей, профилирующих концы пластины 4, в направлении вала 2 позволяет увеличить разность между радиусом окружности стержня 3 и радиусом окружности пластины 4, профилирующей ее правый конец, следовательно, усилить заклинивание пластины между стержнем и валом.

Использование изобретения позволит повысить надежность работы соединения валов.

Изобретение может быть использовано для передачи вращения между соосными валами. Существо изобретения: в осевом зазоре между взаимообращенными торцами соединяемых валов 1 и 2 установлен стержень 3, профилированные концы которого расположены в отверстиях пазов, выполненных на торцах поверхностях валов, и образованы дугами окружности, диаметр которой равен длине стержня. Пластина 4 установлена между валом 2 и стержнем 3. Профилированные концы пластины образованы дугами окружностей разных радиусов с совмещенным геометрическим центром, смещенным в направлении вала 2, и расположены в ответных пазах, выполненных в стержне 3 и на торце поверхности вала 2. В процессе эксплуатации устройства вследствие разных радиусов дуг окружностей, профилирующих правые концы стержня и пластины 4, последняя блокирует самопроизвольный поворот стержня и разъединение элементов. 2 ил.

СОЕДИНЕНИЕ ВАЛОВ, содержащее соединительный элемент в виде цилиндрического стержня со смещенным относительно поперечной оси симметрии центром тяжести, установленного в осевом зазоре между взаимно обращенными торцами валов, профилированные концы стержня расположены в ответных пазах, выполненных на торцевых поверхностях валов, и образованы дугами окружности, диаметр которой равен длине стержня, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным соединительным элементом в виде пластины, установленной между цилиндрическим стержнем и торцом одного из валов, профилированные концы которой расположены в ответных пазах, выполненных в цилиндрическом стержне и на торцовой поверхности вала, и образованы дугами окружностей разных радиусов с совмещенным геометрическим центром, смещенным в направлении упомянутого вала.