СОЕДИНЕНИЕ ВАЛОВ Российский патент 1995 года по МПК F16D1/00 

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

Известно соединение валов, содержащее соединительный элемент в виде цилиндрического стержня, установленный в осевом зазоре между взаимообращенными торцами валов, профилированные концы которого размещены 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.

Недостаток устройства состоит в невысокой надежности работы в условиях вибраций с небольшой амплитудой колебаний и осевого смещения валов.

В изобретении решается задача повышения надежности работы соединения валов в условиях вибраций и осевого смещения валов.

Это решается тем, что соединение валов, содержащее основной соединительный элемент в виде цилиндрического стержня, установленный в осевом зазоре между взаимообращенными торцами валов, один из профилированных концов которого расположен в ответном пазу, выполненном на торцовой поверхности вала, и образован дугой окружности, снабжено дополнительным соединительным элементом в виде цилиндрического стержня, установленного в осевом зазоре между взаимообращенными торцами одного из валов и основного цилиндрического стрержня, профилированные концы дополнительного цилиндрического стержня расположены в ответных пазах, выполненных на торцовых поверхностях валов и основного цилиндрического стержня, и образованы дугами концентричных окружностей, выпуклостью обращенными в направлении основного цилиндрического стержня, дуга окружности первого профилированного конца основного цилиндрического стержня выпуклостью обращена в направлении дополнительного цилиндрического стержня, при этом основной и дополнительный цилиндрические стержни снабжены смежно расположенными ограничителями, закрепленными на цилиндрических поверхностях в плоскости сочленения цилиндрических стержней.

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

Соединение валов содержит установленные в осевом зазоре между взаимообращенными торцами соединяемых соосных валов 1 и 2 соединительные элементы, выполненные в виде цилиндрических стержней 3 и 4. Цилиндрический стержень 4 является основным, цилиндрический стержень 3 дополнительным.

Профилированные концы стержня 3 образованы дугами концентричных окружностей, выпуклых в направлении стержня 4, и расположены в ответных пазах, выполненных на торцовых поверхностях вала 1 и стержня 4. Правый профилированный конец стержня 4 образован дугой окружности, выпуклой в направлении стержня 3, и расположен в ответном пазу вала 2.

В плане (фиг. 2) концы валов 1 и 2, а также правый конец стрежня 3 выполнены в виде выступов, входящих в соответствующие им впадины на левом конце стержня 3 и на концах стержня 4.

Дуги окружностей, профилирующих концы валов 1 и 2, выполнены с одинаковыми радиусами.

Стержни 3 и 4 снабжены смежно расположенными ограничителями 5 и 6, закрепленными (крепление не показано) на цилиндрических поверхностях стержней в плоскости их сочленения (фиг. 1).

Устройство работает следующим образом.

После монтажа привода (не показан), выверки и закрепления узлов, несущих соединяемые валы 1 и 2, стержень 4 вводится в осевой зазор между взаимообращенными торцами валов в положении, соответствующем показанному на фиг. 1, при этом конец вала 2 располагается в ответном пазу стержня 4.

Фиксируя стержень в указанном положении, вводят стержень 3 в осевой зазор между взаимообращенными торцами вала 1 и стержня 4. Для этого стержень 3 устанавливается предварительно в положении, показанном на фиг. 1 тонкими линиями, и путем поворота по часовой стрелке вводится в осевой зазор.

Величина зазора "а" между смежными ограничителями 5 и 6 стержней 3 и 4 и величина выступания ограничителей 5 над цилиндрической поверхностью стержня 3 выбираются такими, чтобы правые кромки ограничителей 5 не пересекали продолжение дуги окружности, профилирующей правый конец стержня 3 и левый конец стержня 4. Допускается в крайнем положении касание упомянутых кромок ограничителей 5 и дуги окружности, что является необходимым условием для обеспечения монтажа устройства.

При работе устройства в условиях осевого смещения валов 1 и 2 и действия вибраций с небольшой амплитудой колебаний, что сопровождается увеличением осевого зазора между торцами валов, самопроизвольное разъединение стержней 3 и 4 исключается за счет блокирования их поворота ограничителями 5 и 6, что повышает надежность работы.

Для обеспечения указанного блокирования ограничители 6 должны выступать относительно цилиндрической поверхности стержня 4 (при одинаковых диаметрах поперечного сечения стержней 3 и 4) на меньшую, чем ограничители 5, величину. В этом случае величина выступания ограничителей 5 и величина зазора а устанавливаются в зависимости от максимально возможного осевого смещения валов 1 и 2.

При работе известного [1] устройства в условиях осевого смещения валов и действия вибраций с небольшой амплитудой колебаний не исключается возможность смещения профилированного конца основного соединительного элемента относительно ответного паза вала, что может привести, вследствие микросмещений в зонах контакта с валом и дополнительным соединительным элементом, к самопроизвольному выходу элементов из зацепления друг с другом.

В описанном выше устройстве такая возможность исключается за счет соответствующей формы сочленения вала 2 и стержня 4, а также за счет наличия ограничителей 5 и 6, что повышает надежность работы соединения валов. Кроме того, обеспечиваются менее жесткие требования к допуску на осевой зазор между торцами валов 1 и 2 при монтаже, что приводит к его упрощению и снижению трудоемкости. Наконец, за счет идентификации формы концов валов 1 и 2 упрощается их изготовление.

Использование изобретения позволит повысить надежность работы соединения валов, а также упростить изготовление валов и их монтаж.

Изобретение позволяет повысить надежность работы и упростить монтаж соединения валов. Сущность изобретения, в осевом зазоре между взаимообращенными торцами соединяемых соосных валов 1 и 2 установлены основной 4 и дополнительный 3 цилиндрические стержни. Профилированные концы валов 1 и 2 образованы дугами окружностей выпуклыми соответственно в направлении стержней 4 и 3. Правый конец стержня 3 и левый конец стержня 4 профилированы дугой окружности, концентричной дуге окружности паза вала. Концы валов расположены в ответных пазах стержней. Смежно расположенные ограничители 5 и 6 закреплены соответственно на стержне 3 и на стержне 4. При монтаже валов 1 и со смещением вдоль оси вращения самопроизвольное разъединение 4 и 3 исключается в условиях действия вибраций с небольшой амплитудой колебаний за счет блокирования поворота посредством ограничителей 5 и 6. 2 ил.

СОЕДИНЕНИЕ ВАЛОВ, содержащее соединительный элемент в виде цилиндрического стержня, установленный в осевом зазоре между взаимообращенными торцами валов, один из профилированных концов которого расположен в ответном пазу, выполненном на торцевой поверхности вала, и образован дугой окружности, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным соединительным элементом в виде цилиндрического стержня, установленного в осевом зазоре между взаимообращенными торцами одного из валов и основного цилиндрического стержня, профилированные концы дополнительного цилиндрического стержня расположены в ответных пазах, выполненных на торцевых поверхностях вала и основного цилиндрического стержня, и образованы дугами концентричных окружностей, выпуклостью обращенными в направлении основного цилиндрического стержня, дуга окружности первого профилированного конца основного цилиндрического стержня выпуклостью обращена в направлении дополнительного цилиндрического стержня, при этом основной и дополнительный цилиндрические стержни снабжены смежно расположенными ограничителями, закрепленными на цилиндрических поверхностях в плоскости сочленения цилиндрических стержней.