Закрепительное устройство (его варианты) и закрепительный инструмент Советский патент 1992 года по МПК F16D1/04 F16B17/00 

Фиг.2

Ы

надежность фиксации и затяжка закрепительного устройства, Устройство содержит наружную втулку 1 с внутренней резьбой и захватом под ключ 2 и внутреннюю втулку 3 с наружной резьбой и захватом под ключ 4. Для закрепления ступицы б детали на валу 5 втулку 1 размещают в ступице 6, затем втулку 3 ввинчивают во втулку 1, заводят вал 5 во внутреннюю втулку, регулируют положение ступицы и производят окончательную затяжку соединения. Устройство может содержать промежуточную втулку с внутренней и внешней резьбами, устанавливаемую между внутренней и наружной втулками. Захваты под ключ втулок можно выполнить в виде торцового ряда чередующихся зубьев и пазов. Устройство можно использовать для соединения концов двух

труб, при этом наружную втулку выполняют толстостенной, а внутреннюю - тонкостенной с уплотнительными валиками или кольцами на внутренней поверхности. Устройство можно использовать и для крепления гайки на безрезьбовом болте. При этом на внутренней втулке выполняют коническую резьбу с навивкой, противоположной навивке цилиндрической резьбы. Инструмент для затяжки устройства представляет собой стержень с утоненным концом. Конец стержня устанавливается в пазы захватов под ключ двух втулок, располагающиеся друг над другом с некоторым смещением. Поворот стержня приводит к закреплению устройства. 9 с. и 2 з.п. ф-лы, 1.9 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к закрепительным устройствам деталей на валах и к инструментам для их закрепления. Цель изобретения- развитие большой радиальной и малой осевой составляющих усилий, создание радиальной двусторонней и осевой блокировки вала-втулки за счет сил трения,

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к закрепительным устройствам деталей на валах и к инструментам для их закрепления.

Цель изобретения - развитие большой радиальной и малой осевой составляющих усилий, создание радиальной двусторонней и осевой блокировки вала - втулки за счет сил трения, надежность фиксации и затяжка закрепительного устройства.

На фиг.1 даны наружная и внутренняя втулки зажимной муфты, установленные в ступице и на валу соответственно, на фиг.2

-то же, в сцепленном состоянии, установленная на валу; на фиг.З -то же, с промежуточной втулкой; на фиг.4 - то же, в собранном состоянии, установленная на валу; на фиг.5 - то же, с захватами под ключ в виде чередующихся торцовых зубьев и пазов; на фиг.6 - то же, в сборе; на фиг.7 - сечение А-А на фиг.6; на фиг.8 - зажимная муфта для соединения двух концов труб/ вариант; на фиг.9-то же,в сборе; на фиг. 10

-то же, с конической резьбой; на фиг.11 - to же, в сборе; на фиг.12 - гайка с наружной и внутренней втулками для использования на безрезьбовом болте; на фиг. 13 и 14 - то же, до и после затяжки; на фиг.15 - средство разъединения тяжелых муфт с тяжелым режимом работы; на фиг.16 и 17 - положение закрепительного инструмента до и после затяжки зажимной муфты; на фиг.18 - установка закрепительного инструмента; на фиг.19 - закрепительный инструмент.

Закрепительное устройство содержит (фиг.1-4) наружную втулку 1 с внутренней резьбой и захватом под ключ 2 и внутреннюю втулку 3 с наружной резьбой и захватом под ключ 4. Втулка 3 устанавливается на валу 5, а втулка 1 - в ступице 6, охватывающей детали, например, колеса. Втулки 3 и 1 выполнены соответственно с осевыми

сквозными пазами 7 и 8, обеспечивающими их податливость в радиальном направлении. Профиль резьбы втулок выполнен пилообразным с уклоном задней грани зуба менее крутым, чем уклон передней его грани. Подобный профиль резьбы обеспечивает (при сближении и свинчивании втулок до упора с последующим затягиванием) вместо большой осевой и малой радиальной составляющих усилий в случае стандартной резьбы большую радиальную и малую осевую составляющие. Можно использовать промежуточную втулку 9 с захватом под ключ 10 с резьбой, выполненной на внешней и внутренней поверхностях втулки 9 (фиг.З).

Для закрепления ступицы 6 детали на валу 5 (фиг.2) наружную зажимную втулку 1 устанавливают в ступицы 6 и, подведя внутреннюю зажимную втулку 3 с наружной, ввинчивают ее во втулку 1 до упора.

Затем вставляют во втулку 3 вал 5 и устанавливают ступицу 6 в требуемое положение. После этого продолжают ввинчивать втулку 3 во втулку 1, при этом наружная втулка 1 за счет наличия паза 8 расширяется

до тех пор, пока не упрется в ступицу 6, а внутренняя втулка 3 за счет наличия паза 7 сжимается, захватывая вал 5. Растущее взаимное давление обеспечивает закрепление ступицы детали на валу, При этом захваты

под ключи 2 и 4 втулок располагаются по разные от ступицы 6 стороны. Втулки 11 и

12могут быть выполнены с осевыми пазами

13и располагаться так, что их захваты под

ключи 14 и 15 располагаются по одну сторону от ступицы 6 (фиг.З и 4). Промежуточную втулку 9 вводят в сцепление с наружной 11 и внутренней 12 втулками путем взаимодействия ее резьбы с резьбой втулок. При этом захват под ключ 1.0 промежуточной втулки устанавливается со стороны ступицы 6, про- тивоположной расположению захватов под ключи 14 и 15 втулок.

Традиционная конструкция захватов под ключ имеет некоторые недостатки в части закрепления. В предлагаемой конструкции захвата под ключ (фиг.5-7). Наружная 16 и внутренняя 17 втулки имеют соответственно осевые пазы 18 и 19, а с торца выпол- йены с захватными зубьями 20 и 21 соответственно, чередующимися с пазами 22 и 23. Втулки могут иметь одинаковое или разное число зубьев, которое зависит от разницы в их диаметрах. При необходимее сти застопорить втулки относительно друг друга в дополнение к застопоривающему (замыкающему) действию за счет сил трения в пазы втулок, располагающихся друг над другом, может быть установлен штифт 24.

При использовании закрепительного устройства для соединения концов 25 .и 26 труб (фиг.,8 и 9) наружную втулку 27 выполняют сплошной, толстостенной с захватом под ключ 28. Внутреннюю втулку 29 делают также сплошной, тонкостенной с захватом под ключ 30. На внутренней поверхности втулки 29 выполняют уплотнительные валики или кольца 31. При навинчивании наружной втулки на внутреннюю последняя будет плотно обжата на концах труб. При этом уплотнительные валики или кольца 31 слегка деформируют трубы 25 и 26, обеспечивая дополнительное взаимное сцепление. Такой тип соединения пригоден также для получения соединений высокого давления. В случае зажима втулок на трубах из относительно мягкого материала, например пластмассы или меди, зажимная втулка 29 может быть выполнена из того же материа- ла, что и трубы, а наружную втулку 27 выпол- няют из более прочного материала. Соединения этого типа будут пригодны для труб низкого давления, например водяных труб и т.п.

Втулки 32 и 33 могут иметь резьбу, выполненную соответственно на конической наружной поверхности внутренней втулки и в отверстии-наружной втулки (фиг.10 и 11). Внутреннюю втулку выполняют с несколь- кими рядами параллельных осевых пересекающихся пазов 34. В данном случае резьба имеет навивку, противоположную навивке цилиндрической резьбы (фиг.8). Это сделано для того, чтобы наружную втулку можно

было надвигать на двойной конус, образованный конической поверхностью внутренней втулки и углом профиля и резьбы, что обеспечивает плотную посадку. При выборе навивки резьбы, аналогичной навивке цилиндрической резьбы, конус в резьбе может быть использован для восприятия допусков, а угол конической поверхности а будет обеспечивать зажимные усилия. Получаем плотное соединение, способное противостоять большим механическим нагрузкам в виде вибрации и гидравлического удара в трубах.

Устройство возможно использовать в качестве безрезьбовой гайки (фиг.12-14). В нутрен н юю втулку дела ют тон косте н ной и с осевым сквозным пазом, а наружную - сплошной и толстостенной. Резьбовая поверхность внутренней втулки выполнена ко- нической. а резьбовая поверхность наружной втулки - ответной. При установке устройства на безрезьбовом болте 35 осуществляют затяжку наружной втулки относительно внутренней, при этом конус пилообразной резьбы и конус поверхности внутренней втулки создают действующее на болт зажимное усилие. Дополнительная затяжка заставит наружную втулку выступать над внутренней на расстоянии Дх (фиг.14). Упомянутый эффект может быть использован одновременно как для закрепления устройства, так и для создания усилия прижатия его к упору. Детали закрепительного устройства изготавливают из стали и из других материалов, например из латуни, пластмассы в зависимости от применения и от имеющихся усилий.

На фиг. 15 показана возможность разъединения мощных зажимных втулок путем введения масла под давлением в канавки 36 на витках резьбы одной или обеих втулок, причем канавки сообщаются с проходящими в осевом направлении каналами для впуска масла под давлением в упомянутой по крайней мере одной втулке.

Инструмент для затяжки закрепительного устройства (фиг. 16 и 17) выполнен в виде стрежня 37 с утонением на конце.

Использование инструмента происходит следующим образом. Для закрепления ступицы 6 детали на валу 5 вначале втулку 16 устанавливают в ступице 6, затем ввинчивают втулку 17 и все устройства надевают на вал 5, затем втулку свинчивают до упора, при этом захваты под ключ, выполненные на торцах втулок в виде рядов пазов 22 и 23 и зубьев 20 и 21, располагают с одной стороны ступицы (фиг.6). После регулировки положения ступицы 6 производят окончательную затяжку соединения указанным инструментом следующим образом. На фиг. 15 и 16 заглавными буквами обозначены пазы в наружной втулке 16, а прописными-пазы во внутренней втулке 17. Пазы А, а располага- ются друг над другом, а отверстия В, b несколько смещены относительно друг друга. Позиция В, b является начальной точкой для вставления утоненного конца стержня 37. При приложении к стержню 3 (фиг. 16) про- изойдет совмещение пазов В, Ь, при этом пазы С, с станут следующей точкой для установки стержня 37 и т.д. После выполнения семи таких операция отверстие b совместится с отверстием А и наружная втулка 16 окажется повернутой относительно, внутг ренней втулки 17 на угол, соответствующий дуге ab. Эти операции производят до тех пор, пока не будет обеспечен требуемый крутящий момент. Снабдив стержень 37 ин- дикатором крутящего момента, можно полностью контролировать операцию затяжки.

Вместо стержня 37 могут быть использованы торцовые гаеч.ные ключи 38 и 39 (фиг.18). Другим вариантом инструмента для затяжки являются две установленные, соосно и с возможностью относительного вращения гаечные головки, выполненные в виде наружной торцовой головки 40 с захватом под ключ 41 и внутренней торцовой головки 42 с захватом под ключ 43 (фиг.19). Торцы втулок выполнены в виде ряда зубьев 14 и 45, соответственно предназначенных для ввода в пазы 22 и 23 втулок 16 и 17.

Используя обыкновенные торцовые га- ечные ключи или механизированные, гидравлические, электрические, или пневматические гаечные ключи, которые могут быть введены в сцепление с захватами 41и 43 можно осуществить затяжку соединения. Захваты под ключи 41 и 43 могут быть выполнены одного размера.

Предложенный инструмент может быть использован для закрепления ступиц колее, и полумуфт на валах, соединения валов, со- единения труб из стали, других металлов, .пластмассы и т.д. Втулки соединения могут быть массивными, но с разной прочностью, если они не снабжены указанными осевыми пазами.

Таким образом, предложенные закрепительные устройства упростят операции установки колеса на валу, поскольку будет достаточно чернового точения вала и отверстия в ступице колеса, требования к допу- скам будут умеренными, а шероховатость поверхностей контакта будет способствовать лучшей схватывающей способности. При этом монтажные операции просты и могут быть выполнены непосредственно на

месте нахождения оборудования. Предлагаемые закрепительные устройства требуют мало места как в радиальном, так и в осевом направлениях. При необходимости затяжка соединения может производиться лишь с одной стороны ступицы колеса. Кроме того, колесо, установленное на валу при помощи данных закрепительных устройств, будет свободно пробуксовывать при воздействии на вал ударной нагрузки в направлении вращения. Ударная нагрузка в другом направлении будет заставлять колесо пробуксовывать на валу более туго или будет вызывать поломку вала.

Благодаря использованию захватов под ключ (фиг.5 и 6) и крепежных инструментов (фиг. 16, 18 и 19) происходит равномерное распределение крутящего момента, прилагаемого посредством используемого инструмента, причем зубья на .втулках позволяют застопорить одну,втулку относительно другой для предотвращения неумышленного относительного поворота между ними. Если число зубьев на внутренней и наружной втулках разное, то застопоривание может быть обеспечено путем весьма незначительной регулировки момента затяжки.

Ф о р м у л а и з о бр е т е н и-я

противоположной стороны от захвата под ключ промежуточной втулки.

и размещены по одну сторону захватного устройства, а в соседних пазах указанных втулок установлен стопорный штифт.

по меньшей мере с двумя уплотнительными кольцами или рифлением на внутренней по- верхности.

о т л и ч а ю-.щ ее с я тем, что. с целью фиксации гайки путем создания усилия прижатия к упору, гайка содержит наружную и внутреннюю зажимные втулки с захватами под ключ и с конической резьбой на внутренней и внешней поверхностях соответственно, причем наружная втулка выполнена толстостенной, а внутренняя - тонкостенной.

Приоритет по пунктам: 27.05.87 по пп. 1-3,08.09.87 поппА-В, 03.12.87 по пп.9-11 .

to

т- CO

CM

Vm.t

ft 12

фм 3

/2

Йй.

20

/8

22

#fo.5

Фиг.-в

-23

-.-:2

2Ь

21

Фиг. 7

$

Vi

SJ

o

00 ft)

$

r CVJ

25

30

32

Фиг. Ю

25

Ш.//

ос

$Ш2

Ы гяф

Ј/ .

2СШ11

D

фиг;1б

Фил;-.

Фцг.т

40

42

Фа. 19