СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 2025 года по МПК F16C11/04 

Изобретение относится к машиностроению и может применяться для фиксации звеньев от разворота при их различных взаимных положениях.

Известно соединение деталей, содержащее соединяемые звенья в виде двойной и одинарной проушин с отверстиями, на которых выполнены пазы, промежуточный элемент, который выполнен в виде разжимного элемента, установленного внутри разрезной втулки с зубьями на наружной поверхности, соответствующих пазам в отверстиях проушин, разжимной конический элемент с возможностью осевого перемещения внутри разрезной втулки (SU Авторское свидетельство №1372119, кл. МПК F16С 11/02, Бюл. №5 от 07.02.88). Недостатком такой конструкции является невозможность функционирования как заявлено, так как в данной конструкции, при перемещении конусного разжимного элемента (оси) разжимаемая втулка деформируется только в радиальном направлении, но не перемещается в осевом направлении, поэтому она (разжимаемая втулка) входит в зацепление только с пазами двойной проушины и не контактирует с пазами одинарной проушины, в результате чего блокировки (фиксации) относительного перемещения проушин происходить не будет. В данной конструкции не предусмотрена последовательная цепь фиксации разжимной элемент (ось)-разжимная втулка-двойная проушина-одинарная проушина. Если же предположить, что разжимная зубчатая втулка своими зубьями перекрывает и двойную и одинарную проушины, то это будет препятствовать взаимному перемещению проушин в принципе. Также, при перемещении конусного разжимного элемента (оси) в осевом направлении - должен деформироваться в радиальном направлении промежуточный элемент (втулка, которая обеспечивает зазор для взаимного перемещения проушин), находящийся между осью и внутренней поверхностью проушин, а этот элемент не имеет такой возможности (возможности радиального расширения), вследствие чего осевое перемещение конусного разжимного элемента (оси) невозможно, так как оно будет блокироваться этой втулкой. Так же, к недостаткам можно отнести невозможность обеспечения надежной фиксации соединяемых звеньев при высоких нагрузках из-за невысокой надежности конструкции разжимаемой втулки ввиду наличия множества продольных пазов, обеспечивающих ее расширение в радиальном направлении. А также сложность конструкции разжимаемой втулки и ее работа в условиях постоянного действия сил упругости ведет к существенному снижению долговечности этой детали.

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение гарантированного заклинивания, при необходимости, относительного перемещения проушин, повышение кинематической точности соединения, обеспечение надежной фиксации звеньев соединения деталей при высоких нагрузках, устранение недочета прототипа по невозможности радиального расширения промежуточной втулки, находящейся между осью и проушиной. Указанный технический результат достигается за счет того, что вал выполнен фигурным с двумя конусными участками и наружной шлицевой поверхностью, причем вал имеет возможность осевого перемещения, механизм блокировки выполнен в виде двух пар полушестерен соединенных стягивающими пружинами, причем внутренняя цилиндрическая шлицевая поверхность каждой пары полушестерен ответна шлицевой поверхности конусных участков вала, а наружная цилиндрическая зубчатая поверхность ответна зубчатым секторам на охватывающей и охватываемой проушинах с возможностью их заклинивания - блокировки при перемещении вала и его конусных участков в направлении от вершины к основанию.

На фиг. 1 представлено соединение деталей в разрезе в осевой плоскости, на фиг. 2 - механизм блокировки, на фиг. 3 - разрезная антифрикционная втулка 12.

Соединение деталей состоит из охватываемой проушины 1, с двумя зубчатыми секторами 2, охватывающей проушины с двумя щеками 3, с внутренними зубчатыми поверхностями 4, механизма блокировки (фиг. 2), состоящего из четырех разрезных шестерен 5 с внутренними коническими шлицевыми поверхностями и наружными зубчатыми поверхностями, четырех стягивающих пружин 6, фигурного вала 7 с наружной шлицевой поверхностью, на валу предусмотрены два конусных шлицевых участка 8, двух регулировочных гаек 9, двух крышек 10, двух боковых втулок 11 с внутренними шлицевыми и наружными зубчатыми поверхностями, антифрикционной втулки 12, состоящей из двух полувтулок с внутренними шлицевыми поверхностями (фиг. 3), крепежных винтов 13.

Монтаж соединения деталей осуществляется следующим образом. Антифрикционная втулка 12, состоящая из двух полувтулок помещается между конусными шлицевыми участками 8 фигурного вала 7, причем внутренние шлицевые поверхности антифрикционной втулки 12 совмещаются с соответствующей наружной шлицевой поверхностью вала 7. На конусные шлицевые участки 8 фигурного вала 7 помещаются разрезные шестерни 5 путем совмещения соответствующих шлицевых поверхностей, причем разрезные шестерни 5 прижимаются к конусным шлицевым участкам 8 стягивающими пружинами 6. Полученная конструкция совмещается с отверстиями охватываемой проушины 1 и охватывающей проушины 3, после чего центрирование отверстий охватывающей проушины 3 в осевом направлении обеспечивается боковыми втулками 11, имеющими внутренние шлицевые поверхности и наружные зубчатые поверхности, ответные внутренним зубчатым поверхностям 4 щек охватывающей проушины 3. Фиксация полученной конструкции в осевом направлении осуществляется крышками 10 и крепежными винтами 13. На концы фигурного вала 7 накручиваются регулировочные гайки 9.

Соединение деталей работает следующим образом. Вращательное движение охватывающей проушины 3 относительно охватываемой проушины 1 будет обеспечиваться зоной трения между антифрикционной втулкой 12 и внутренней поверхностью охватываемой проушины 1, так как все детали за счет наличия соответствующих шлицевых соединений и одного зубчатого соединения (в случае с наружными поверхностями боковых втулок 11 и внутренней зубчатой поверхностью 4 щек охватывающей проушины 3) будут вращаться заодно (вместе) с щеками охватывающей проушины 3. Фигурный вал 7 за счет наружной шлицевой поверхности имеет возможность осевого перемещения относительно всей остальной конструкции соединения деталей, причем величина перемещения и его фиксация обеспечивается регулировочными гайками 9. Разрезные шестерни 5 имеют наружные зубья, ответные зубчатым секторам 2 на внутренней поверхности охватываемой проушины 1 и внутренним зубчатым поверхностям 4 в щеках охватывающей проушины 3. Когда разрезные шестерни 5 находятся у вершины конусного шлицевого участка 8, причем их прижимают к валу 7 стягивающие пружины 6 - между зубьями разрезных шестерен 5 и зубчатыми секторами 2, а также зубчатыми поверхностями в щеках охватывающей проушины 3 обеспечен зазор, в результате чего происходит свободное вращение охватываемой проушины 1 относительно охватывающей проушины 3. При перемещении вала 7 в осевом направлении посредством регулировочных гаек 9, разрезные шестерни 5 перемещаются к основаниям конусных шлицевых участков 8, в результате чего они (разрезные шестерни 5) раздвигаются в радиальном направлении, входят в зацепление с зубчатыми секторами 2 охватываемой проушины 1 и внутренними зубчатыми поверхностями 4 в щеках охватывающей проушины 3, и, таким образом, происходит заклинивание (блокировка) относительного движения охватываемой проушины 1 относительно охватывающей проушины 3. При перемещении вала 7 в обратном направлении, стягивающие пружины 6 за счет конусных шлицевых участков 8 выводят из зацепления разрезные шестерни 5, таким образом происходит разблокировка (расклинивание) относительного вращения охватываемой проушины 1 и охватывающей проушины 3.

Таким образом, в предложенной конструкции обеспечивается гарантированное заклинивание охватываемой проушины относительно охватывающей проушины за счет перекрытия зубчатого сектора пружинного механизма блокировки одновременно зубчатых секторов на обеих проушинах. Так же при такой конструкции и способе блокировки обеспечивается надежная фиксация соединяемых звеньев (проушин) при высоких нагрузках. Кроме того, за счет уменьшения до оптимального значения зазора в зоне трения между охватываемой проушиной и антифрикционной втулкой повышается кинематическая точность соединения. Все это приводит к стабилизации работы и увеличению рабочего ресурса соединения деталей.

Изобретение относится к машиностроению. Соединение деталей содержит соединяемые звенья в виде охватывающей и охватываемой проушин с отверстиями, вал, боковые втулки, антифрикционную втулку и зубчатый подпружиненный механизм блокировки. Вал выполнен фигурным с двумя конусными участками и наружной шлицевой поверхностью и имеет возможность осевого перемещения. Механизм блокировки выполнен в виде двух пар полушестерен, соединенных стягивающими пружинами. Внутренняя цилиндрическая шлицевая поверхность каждой пары полушестерен ответна шлицевой поверхности конусных участков вала, а наружная цилиндрическая зубчатая поверхность ответна зубчатым секторам на охватывающей и охватываемой проушинах с возможностью их заклинивания - блокировки при перемещении вала и его конусных участков в направлении от вершины к основанию. Достигается гарантированное заклинивание охватывающей проушины относительно охватываемой и повышение надежной фиксации соединяемых звеньев при высоких нагрузках. 3 ил.

Соединение деталей, содержащее соединяемые звенья в виде охватывающей и охватываемой проушин с отверстиями, вал, боковые втулки, антифрикционную втулку и зубчатый подпружиненный механизм блокировки, отличающееся тем, что вал выполнен фигурным с двумя конусными участками и наружной шлицевой поверхностью, причем вал имеет возможность осевого перемещения, механизм блокировки выполнен в виде двух пар полушестерен, соединенных стягивающими пружинами, причем внутренняя цилиндрическая шлицевая поверхность каждой пары полушестерен ответна шлицевой поверхности конусных участков вала, а наружная цилиндрическая зубчатая поверхность ответна зубчатым секторам на охватывающей и охватываемой проушинах с возможностью их заклинивания - блокировки при перемещении вала и его конусных участков в направлении от вершины к основанию.