Шпоночное соединение Советский патент 1991 года по МПК F16B3/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в узлах машин, имеющих шпоночные соединения.

Цель изобретения - повышение надежности работы и технологичности изготовления при обеспечении высокой нагрузочной способности, а также упрощение конструа; 1И путем исключения крепеж- элементов, уменьшения габаритов, материалов, «сти и повышение долговечности шпоночного соединения.

Иа фиг.1 изображена шпонка с двумя параллельными пазами и тремя выступами; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - шпонка с двумя группами пересекающихся под прямымуглом пазов и выступов, разрез по выступам; на фиг.4 - шпонка с тремя группами пересекающихся под углом 60° пазов и выступов, разрез по выступам; на фиг.5 - шпонка с одним пазом, двумя выступами и тремя группами пересекающихся пазов и выступов, разрез по выступам; на фиг.6 - шпоночное соединение со шпонкой, общий вид; на фи1.7 - шпоночное соединение с взаимозаменяемыми группами пазов и выступов, выполненных с обоих концов стержня, в котором сочетание двух пазов и выступов образует замковое соединение ласточкин хвост; на фиг.8 - то же, сочетание одного паза и выступа образует замковое соединение ласточкин хвост.

Шпоночное соединение состоит из охватывающей 1 и охватываемой 2 деталей, установленных с возможностью поступательного перемещения одна относительно лоугой. В детали 1 выполнено отверстие 3, в которое оходит цилиндрический стержень 4 итоики На одном конце стержня (фиг.1-6) расположен фланец 5 с выполненными в нем отверстиями 6 под крепежные элементы 7. С помощью этих средств креп- лени- шпонка фиксируется в радиальном отверстии детали 1. На другом конце стержне1, выполнено п параллельных между собой пазов 8 с образованием п+1 трэллельных выступов 9, которые взаимодействуют с соответствующим количеством onnoov THO расположенных выступов и пазов, выполненных в детали 2 Кроме того, на конце цилиндрического стержня 4 может быть выполнено m групп параллельных пазов и выступов, причем каждая группа пазов

и выступов расположена под углом друг к другу и является взаимозаменяемой, что позволяет делать соответствующее количество переустановок шпонки (фиг 3-5). При этом выбирается необходимое количрство отверстий 6 и их расположение под крепежные винты 7. Вместе с тем, средство крепления цилиндрического стержня 4 может быть выполнено в виде замкового соединения типа ласточкин хиост, которое

образовано сочетанием двух любых пазов 10 шпонки и выступов 11 детали 2 (фиг.7) или по крайней мере в виде одного замкового соединения ласточкин хвост, которое образовано сочетанием одного паза 12 шпонки

и выступа 13 детали 2 (фиг.8). При этом пазы и аыступы расположены с обоих концов цилиндрического стержня и являются взаимозаменяемыми. В этом случае, как и на фиг.3-5, с обоих концов стержня 4 могут

быть выполнены группы пазов и выступов, что, кроме переустаноэок противоположных концов стержня, предусматривает несколько переустановок с одного конца стержня, и тем самым повышает долговечность шпоночного соединения. Возможность переустановок предусматривает выполнение ширины выступов с учетом припуска на износ шпоночных пазов при эксплуатации других выступов в этих пазах. В

шпонке с одного (фиг.1) или с обоих концов (фиг.7 и 8) могут быть выполнены резьбовые отверстия 14 для удобства ее демонтажа

Ширину пазов шпонки целесообразно выбирать минимально возможной, исходя изд механических свойств материала внутренней детали, благодаря чему увеличи вается суммарная протяженность рабочих поверхностей шпонки, что ведет к высокой 5 нагрузочной способности и долговечности соединения

Сборка шпоночного соединения осуществляется следующим обрачом

В вариантах выполнения (фиг.1-6) после установки детали 2 в наружную деталь 1 шпонку вставляют цилиндрическим стержнем 4 в отверстие 3 детали 1 гак, что пазы 8 и выступы 9 шпонки входят в выступы и пазы детали 2, после чего шпонку посредством фланца 5 крепят средствами крепления - винтами 7 к детали 1. Разборка производится в обратной последовательности, после чего, если это необходимо, делают переустановку. Количество переустановок соответствует количеству групп пазов и выступов, выполненных на выступе цилиндрического стержня 4 шпонки.

В вариантах исполнения (фиг.7 и 8) сборка производится в иной последовательности. Сначала в отверстие 3 детали 1 вставляют цилиндрический стержень 4 шпонки. причем так, что ее пазы и выступы располагаются в направлении перемещения детали 2, после чего устанавливают саму внутреннюю деталь. Фиксирование шпонки происходит благодаря выполнению по крайней мере одного сочетания выступа и паза, соответственно шпонки и внутренней детали. например, паза 12 и выступа 13 (фиг 8) в виде замкового соединения типа ласточкин хвост. Чтобы при переустановке полностью не вынимать деталь 2, в последней на конце может быть сделано освобождение в виде круглой цековки по диаметру шпонки, что позволяет упростить сборку-разборку и сделать их аналогичными указан ной (не показано).

Применение предлагаемого шпоноч- ного соединения позволяет повысить надежность его работы и обеспечить тех нелогичность изготовления при сохранении высокой нагрузочной способности благодаря тому, что в габаритах стержня выполнены пазы и выступы по типу шлиц и соединение работает как шлицевое, и. кроме того, упростить его конструкцию, исключив крепежные элементы, уменьшить габариты, снизить материалоемкость и повысить долговечность шпоночного соединения за счет большего числа переустановок.

Формула изобретения 1. Шпоночное соединение, содержащее концентрично установленные с возможностью относительного осевого перемещения охватываемую деталь со шпоночным пазом и охватывающую деталь, в радиальном отверстии которой размещена шпонка, выполненная в виде цилиндрического стержня с по меньшей мере одним рабочим хвостовиком, а также средства крепления ее в отверстии охватывающей детали, отличающееся тем, что, с цепью повышения надежности, технологичности изготовления при обеспечении высокой нагрузочной способности на торцовой поверхности хвостовика, на шпонке выполнена группа из п параллельных между собой пазов с образованием п + 1 выступов, где п 1. 2, 3... из ряда натуральных чисел, а шпоночный паз на охватываемой детали выполнен в виде соответствующего количества продольных проточек, оппозитно расположенных, ответных выступам шпонки и находящихся в зацеплении с последними

2.Соединение поп 1,отличающее- с я тем, что на хвостовике шпонки выполнено m групп параллельных пазов и выступов, каждая группа расположена в плоскости торца под углом друг к другу и является взаимозаменяемой, при этом m 2, 3, 4... из натурального ряда чисел.

3.Соединение по пп 1 и 2. о т л и ч a tout e e с я тем,что средства крепления шпонки в отверстии охватывающей детали выполнены в виде по меньшей мере одного механического зацепления типа ласточкин хвост, образованного сочетанием паза или выступа шпонки и соответственно выступа или проточки охватываемой детали.

Риг.1

Изобретение отногигсч машпноп н г нию и может быть применено в узла гм шин имеющих шпоночное соединенш Цель изобретения состоит в повншении на дежности работы и технологичности изго товления при обеспечении высокой нагрузочной способности а также р упро щении конструкции путем ис ключения кр пежных элементов в yMeHbUjemnJ ч т пит о п т м| о ч и и not i иле1 ми г с1 14 и in ючомного г i HPniq гого т F ттупс шчдрнмеско ° грр к i 1. uif OHM- иотор р idi-рсгленз в ради аи но i гтш 1 детали 1 выполнен г,Г|П ия пчрчлл1 и1 (- пазов 10 с обра зо i i i и т 1 1 тпьнич выступов вча I Г О 4 ИГ /i ЩИ С COOT PPTi ТВ .РЩЧМ 1 т in т i о11 if позитно rarnrio4PHHL -, ен f ГУ п и J i В11птирнныхгздг1тэли2 и / ( i10 Maivoan Horo ряда К| )ч г с гп ia Bbfivne цилиндрического 1тпг)1чч I по РТ быть выполнено m групп пс1|пп ( их пязов ч выступов причем т r-iirp нпо и PI Tvnon располохе i j пит i том ц) г i- гфугу в плоскости торца i rjiinir-T- q п мп-пм нчемо11 где m 2 3 I 13Н)Т,(Л 1Ч11 -РЛ П ПИ 47 ОМ J (/I v-

iTiir. 3

Фиг Z