Шпоночное соединение Советский патент 1991 года по МПК F16B3/00 F16D3/06 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к узлам машин, требующих при поступательном перемещении пиноли точного безлюфтового шпоночного соединения.

Цель изобретения - повышение жесткости при одновременном уменьшении габаритов и материалоемкости, а также упрощение монтажа-демонтажа соединенил.

На фиг.1 показано предлагаемое шпоночное соединение, разрез: на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - шпоночное соединеннее конусными поверхностями отверстий в стакане и концевых участков оси; на фиг.4 - вид Б на фмг.З.

Шпоночное соединение состоит из пиноли 1, которая смонтирована с возможностью возвратно-поступательного перемещения в корпусе 2. В пиноли выпол-- нен шпоночный паз 3, в который с зазором входит стакан 4, жестко закрепленный на корпусе с помощью болтов 5. Стакан может быть для более жесткого соединения с корпусом и заштифтован (не показано). В соос- ных отверстиях стакана 4, выполненных на его торцах, смонтированы концевыа центрирующие участки б и 7 оси 8, причем для поворота оси к верхнему концевому участку 6 примыкает фланец 9 с пазами 10 и болтами 11, с помощью которых ось 8 фиксируется в определенном положении. Для поворота оси 8 во фланце 9 предусмотрено шестигранное отверстие 12 под ключ В стакане 4 выполнен поперечный паз 13, в котором размещены подшипники качения 14 и 15, смонтированные на внутренних участках 16 и 17 оси 8, причем эти участки расположены эксцентрично друг другу. В отличие от поперечного пгпа 13 на фиг.З поперечный паз 13 на фиг.1 и 2 образован выполнением в стакане цековки (центрального отверстия, через которое проходят подсобранные на оси подшипники) и снятием двух лысок на уровне подшипников с противопо- лождных сторон. В отличие от роликовых подшипников, изображенных на фиг.1, на фиг.З изображены сферические шарикоподшипники, которые допускают большую неточность изготовления элементов шпоночного соединения, например большее смещение от номинального расположения отверстия под стакан в корпусе относительно отверстия под пиноль. Подшипники качения 14 и 15 взаимодействуют с противоположными стенками шпоночного паза 3, при этом между подшипниками, а также между подшипником 15 и нижним торцом стакана 4 установлены соответственно распорные вт пки 18 и 19.

Шпоночное соединение собирается следующим образом.

В случае, показанном на фиг. 1 и 2, подшипники качения 14 и 15 и распорные

втулки 18 и 19 в необходимой последовательности устанавливаются на оси 8. Затем подсобранную ось монтируют в стакане 4 путем установки ее концевых участков 6 и 7 в соосных отверстиях стакана. Данная подсборка, отличающаяся простотой и технологичностью, стала возможной благодаря выполнению поперечного паза 13 в стакане 4 как сочетание цековки (центрального отверстия), -нрез которое в стакан помещают

подсобранную ось 8 и двух противоположных . Ось 8 предварительно закрепляют относительно стакана 4 болтами 11 в таком положении, чтобы при установке шпонки в паз 3 пинсли 1 подшипники 14 и

15 не мешали этой установке. Произведя данную установку, стакан 4 жестко крепят к корпусу 2 болтами 5, а при необходимости и штифтами (не показаны). После этого, поворачивая ось 8 в стакане 4 в нужном

направлении, выбирают зазор между подшипниками 14 и 15 и стенками паза 3 пиноли 1, достигая тем самым беззазор- ности соединения. Поворот оси желательно производить тарированным усилием с

помоа,ью ключа, вставляемого в шестигранное отверстие 12, чтобы создать необходимый натяг в подшипниках. Затем фиксируют ось 8 в стакане 4 болтами 11

В случае, показанном на фиг.З, начальная сборка шпоночного соеинения производится в несколько иной последовательности. Сначала подшипники качения 14 т 15 м распорные втулки 18 v, 19 в необходимой последовательности устанавливаются в поперечном пазу 13 стакана 4, после чего через них пропускается CCL, 8, кониевые участки которой 6 и 7 устанавливаются в соосных отверстиях стакана 4, а на эксцентричных участках 16 и 17 размещаются подшипники 14 и 15. Данная подсборка более трудоемка, так как не допускает предварительной установки подшипников качения на ось 8, поскольку последнюю потом будет

невозможно установить в стакан 4. Дальнейшая сборка шпоночного соединения производится таким же образом, как и предыдущая.

Выполнение отверстий на горцах стакана 4 и сопряженных с ними кониевых участков 6 и 7 оси 8 ка поверхностей одного конуса (фиг.З) ликвидирует зазор в этом сопряжении м еще в большей степени позволяет осуществить беззазорное зацепление между корпусом 2 и п ьолью 1

Применение предлагаемого технического решения позволяет наряду с уменьшением габаритов и материалоемкости шпоночного соединения благодаря размещению подшипников качения на одной оси, расположенной перпендикулярно дну шпоночного паза, повысить жесткость соединения, поскольку ось с подшипниками, установленная в стакане, обладает необходимой жесткостью, так как ее концевые участки смонтированы в отверстиях торцов стакана, т.е. ось является балкой на двух опорах, разнесенных на небольшое расстояние. Большая жесткость соединения и его беззазорность в свою очередь обеспечивают большую точность шпоночного соединения.

Формула изобретения 1. Шпоночное соединение, содержащее пиноль со шпоночным пазом и смонтированную в корпусе шпонку, выполненную в виде перпендикулярной дну шпоночного паза оси с двумя подшипниками качения.

взаимодействующими наружными поверхностями с противоположными стенками шпоночного паза, отличающееся тем, что, с целью повышения жесткости при

одновременном уменьшении габаритов и материалоемкости, упрощения монтажа- демонтажа, шпонка снабжена жестко связанным с корпусом стаканом, входящим с зазором в шпоночный паз и имеющим на

торцах соосные отверстия, в которых с возможностью поворота смонтированы конце- вые центрирующие участки оси. при этом в расположенной в зоне шпоночного паза части ст,акана выполнен поперечный сквозной

паз, в котором размещены подшипники качения, смонтированные на внутренних участках оси, расположенных эксцентрично друг другу.

2. Соединение по п. 1,отличающеес я тем, что отверстия на торцах стакана и сопряженные с ними концевые центрирующие участки оси выполнены в виде конических поверхностей с одинаковым углом конусности.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к шпоночным соединениям, обеспечивающим безлюфтовое поступательное перемещение узлов машин, например пиноли металлорежущих станков. Цель изобретения - повышение жесткости шпоночного соединения при одновременном уменьшении его габаритов и материалоемкости, а так.же упрощение // монтажа-демонтажа. Для этого шпонка, выполненная в виде перпендикулярной дну шпоночного паза 3 оси 8 с двумя подшипниками 14 и 15 качения, снабжена стаканом 4, входящим с зазором в шпоночный паз. Стакан 4 жестко соединен с корпусом 2 и имеет на торцах соосные центрирующие отверстия, з которых с возможностью поворота установлены концевые участки 6 и 7 оои 8. На внутренних участках 16 и 17 оси 8, которые расположены эксцентрично друг другу, размещены подшипники 14 и 15 качения, взаимодействующие с противоположными стенками шпоночного паза 3, выполненного в пиноли 1. При этом подшипники качения, сидящие на внутренних участках оси, находятся в сквозном поперечном пазу 13, который выполнен в стакане 4. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. 12 /S & Ё О ю 00 (Л g

Фаг. 2

у

g физ.З