Шпоночное соединение Советский патент 1992 года по МПК F16B3/00 

Изобретение относится к жестким, работающим на срез, изгиб или смятие элементам, применяемым в машиностроении, - в частности комбайностроении для передачи крутящего момента, а более конкретно.к шпоночным соединениям, и может быть использовано для демонтажа, в первую очередь трудноразбираемых шпоночных соединений, сопряженные поверхности которых могут схватываться в процессе эксплуатации, что особенно характерно для

тяжелонагруженных элементов деталей машин (шкивов, звездочек и т.д.).

Известно шпоночное соединение, содержащее вал со шпоночным пазом, втулку со шпоночным пазом - резьбовым отверстием под полый болт, в отверстие которого установлена шпонка, зафиксированная на болте от осевого смещения.

Недостатками этого соединения являются ограниченная область применения, сложность технологии демонтажа, высокая

sQ VI

го

чО

трудоемкость изготовления, низкая ремонтопригодность и незначительная по возможности унификация.

Цель изобретения - расширение области применения при одновременном упрощении технологии демонтажа, уменьшении трудоемкости при изготовлении и повышении ремонтопригодности и унификации за счет обеспечения утапливания в пазу втулки шпонки любой длины.

На фиг. 1 изображено шпоночное соединение; на фиг.2 - положение шпонки при демонтаже соединения.

Шпоночное соединение содержит вал 1 и охватывающую его втулку 2 с совмещенными шпоночными пазами, призматическую шпонку 3, кинематически связанную с установленным в радиальном отверстии втулки с возможностью вращения резьбовым элементом 4, винты 5. Шпонка 3 установлена в пазу втулки 2 с возможностью полного ее утапливания в последнем. Шпоночный паз во втулке 2 выполнен по всей ее длине, а его профиль соответствует профилю шпонки 3. Расстояние от дна шпоночного паза втулки 2 до точки ее посадочной поверхности, расположенной диаметрально противоположно, выбрано так. чтобы оно было не менее суммы диаметра посадочной поверхности втулки 2 и высоты шпонки 3 (размер Н, фиг.1). Резьбовой элемент 4 зафиксирован в отверстии втулки 2 от осевого перемещения винтом 5, в теле шпонки 3 выполнено резьбовое отверстие, в котором размещен рабочий конец резьбового элемента 4, выполненного в виде болта, при этом длина резьбовой части болта, расположенной в пазу втулки 2, превышает глубину шпоночного паза вала 1.

Демонтаж шпоночного соединения при невозможности его осуществления известным способом производится с помощью резьбового элемента 4 и винтов 5. Последние фиксируют резьбовой элемент 4 от осевого перемещения. Поэтому при вращении резьбового элемента 4 на него навинчивается шпонка 3, которая выходит из шпоночного паза вала 1 и перемещается в шпоночный паз втулки 2 до тех пор, пока шпонка 3 не упрется в дно шпоночного паза втулки 2, профиль которого, выполненный соответственно профилю шпонки 3, позволяет осуществить такое перемещение. Так как длина резьбовой части болта 4. расположенной s пазу втулки 2, превышает глубину шпоночного паза вала 1, то в результате такого перемещения шпонка 3 полностью утопится в шпоночном пазу втулки 2, образуя между поверхностями ножки шпонки 3 и вала 1 зазор а (фиг.2), величина которого

равна а 0. Минимальная глубина шпоночного паза втулки 2, необходимая для полного утапливания в нем шпонки 3, определяется выражением

Н - D + h,

где D - диаметр посадочной поверхности отверстия втулки 2 под вал 1; h - высота шпонки 3. Образование зазора а приведет к тому, что связь вала 1 с втулкой 2 с помощью

шпонки 3 искл ючится. Это позволит при демонтаже соединения наряду с осевым перемещением втулки 2 использовать и ее вращение относительно вала 1. Так как шпоночный паз во втулке 2 выполнен по всей ее

длине, то в такой паз можно утопить шпонку аналогичного профиля любой длины (меньше или больше длины втулки 2), т.е. шпонку любого, в том числе и тяжелонагруженного, трудноразбираемого шпоночного соединения. Следовательно, область применения технологии демонтажа шпоночного соедине- ния с использованием метода полного утап ливания шпонки в шпоночном пазу втулки расширяется при одновременном упрощении технологии демонтажа. Уменьшается трудоемкость при изготовлении шпоночного соединения, так как возможность утапливания в шпоночном пазу втулки 2 шпонки 3 любой длины, позволяет, оптимизировав

длины нескольких втулок 2, установленных на машине, унифицировать втулку 2. Изготовление шпоночного паза втулки 2 под призматическую шпонку позволяет произвести автоматическое фиксирование утапливания шпонки 3 в шпоночном пазу втулки 2 на минимальной глубине, достаточной для обеспечения вращения втулки относительно вала 1, что сокращает время демонтажа шпоночного соединения, т.е. повышает ремонтопригодность шпоночного соединения, а указанная выше оптимизация длин : нескольких втулок позволяет повысить унификацию втулок 2.,

Фор мула изобретения

Шпоночное соединение, содержащее вал и охватывающую его втулку с совмещенными шпоночными пазами, призматическую шпонку, кинематически связанную с

установленным в радиальном отверстии втулки с возможностью вращения, резьбовым элементом, при этом шпонка установ- лена в пазу втулки с возможностью полного ее утапливания в последнем, отличающ е е с я тем, что, с целью расширения области применения при одновременном упрощении технологии демонтажа, уменьшении трудоемкости на изготовление и повышение ремонтопригодности и унификации за счет обеспечения утапливания в пазу втулки шпонки любой длины, шпоночный паз во втулке выполнен по всей ее длине и его профиль соответствует профилю шпонки, расстояние от дна шпоночного паза втулки до точки ее посадочной поверхности, расположенной диаметрально противоположно, равно сумме диаметра посадочной поверхности втулки и высоты

шпонки, резьбовой элемент зафиксирован в отверстии втулки от осевого перемещения, в теле шпонки выполнено резьбовое отверстие, в котором размещен рабочий конец резьбового элемента, выполненного в виде винта, при этом длина резьбовой части винта, расположенной в пазу втулки, превышает глубину шпоночного паза ва/1а.

Изобретение относится к жестким, работающим на срез, изгиб или смятие элементам, применяемым в машиностроении, с частности в комбайностроении, для передачи крутящего момента, а более конкретно к шпоночным соединениям, и может быть использовано для демонтажа, в первую очередь трудноразбираемых шпоночных соединений, сопряженные поверхности которых могут схватываться в процессе эксплуатации. Цель изобретения - расширение области применения шпоночного соединения при одновременном упрощении технологии демонтажа, уменьшение трудоемкости при изготовлении и повышение ремонтопригодности и унификации за счет обеспечения утапливания в пазу втулки шпонки любой длины. Шпоночный паз во втулке выполнен по всей ее длине и его профиль соответствует профилю шпонки. Расстояние от дна шпоночного паза втулки до точки ее посадочной поверхности, расположенной диаметрально противоположно, подобрано так, чтобы око было не менее суммы посадочного диаметра втулки и высоты шпонки, в резьбовом отверстии тела шпонки ввернут болт, длина резьбовой части которого, расположенная в пазу втулки, превышает глубину шпоночного паза сала. Демонтаж шпоночного соединения осуществляется после устранения связи вала с . втулкой путем утапливания с помощью винта шпонки в дно шпоночного паза втулки, что позволяет наряду с перемещением втулки вдоль оси вала использовать относительное вращение деталей, при котором силы сцепления между сопряженными поверхностями преодолеваются значительно легче. 2 ил. (Л С

Фиг. 1