Бесшпоночное соединение Советский патент 1992 года по МПК F16D1/06 

Фиг 1

Изобретение относится к используемым в машиностроении неподвижным соединениям ступицы с валом, создаваемым силами трения.

Наиболее близким к предлагаемому яв- ляется соединение ступицы с валом, с помощью наружного и внутреннего разрезных конических колец, установленных между указанными соединяемыми деталями и поджатых в осевом направлении.

Однако данное соединение характеризуется более сложной конструкцией, а также недостаточной надежностью фиксации как в окружном, так и в осевом направлениях,

. Цель изобретения - упрощение конструкции при повышении надежности фиксации как в окружном, так и в осевом направлениях.

Поставленная цель достигается тем, что в бесшпоночном соединении, содержащем вал с двумя последовательно расположенными ступенями разного диаметра и резьбовым хвостовиком на концевой части, установленную посадочным участком на ступени большего диаметра ступицы, охватывающую ступень меньшего диаметра с радиальным зазором, в котором размещен упругий фиксирующий элемент, контактирующий одним из своих торцов с торцовой поверхностью большей ступени, жестко зафиксированной в окружном направлении и подвижно в осевом относительно ступени меньшего диаметра, разжимной элемент, контактирующий с одной стороны с кольце- вым фиксирующим элементом, а с другой - с обращенной к нему торцовой поверхностью нажимной гайки, размещенной на резьбовом хвостовике, а также дополнительное средство фиксации ступицы в осе- вом направлении, кольцевой фиксирующий элемент выполнен с продольным клиновым разрезом, расширяющимся в направлении к разжимному элементу, который выполнен в виде клина, наклонные поверхности которо- го сопряжены с ответными поверхностями фиксирующего элемента, расположенными в зоне продольного разреза, при этом дополнительное средство фиксации ступицы в осевом направлении выполнено в виде упорного бурта, сопряженного с одной из торцовых поверхностей ступицы, а гайка выполнена с аксиально направленным кольцевым выступом, охватывающим с радиальным зазором ступень меньшего диаметра и своим торцом контактирующим с второй, обращенной к выступу, торцовой поверхностью ступицы.

Сопоставительный анализ предлагаемого устройства с известным показывает, что передача усилия на расположенный

между ступицей и валом кольцевой фиксирующей элемент, к скосам которого нажимная гай,ка поджимает клин, позволяет упростить конструкцию (так как отсутствуют как конические втулки, так и трудоемкие в изготовлении винтовые канавки на них), в то же время после затяжки нажимной гайки происходит передача усилия на торец ступицы, замыкаясь на ступень вала, а через клин и кольцевой фиксирующий элемент - на внутреннюю поверхность ступицы. Упругие свойства кольцевого фиксирующего элемента, имеющего симметричные скосы, также позволяют обеспечить более надежную передачу осевых и радиальных нагрузок,

На фиг, 1 изображено бесшпоночное соединение, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1.

Бесшпоночное соединение содержит вал 1, на ступени большего диаметра которого установлена ступица 2, а на ступени меньшего диаметра размещен кольцевой фиксирующий элемент 3 с симметричными скосами А и 5, контактирующими с клином 6. Последний связан через торец 7 с нажимной гайкой 8, размещенной на резьбовом конце вала 1, упорный бурт 9 которой контактирует с торцовой поверхностью ступицы 2, Клин б имеет паз 10 с размещенными внутри него и жестко связанными с валом 1 штифтами 11 и 12, Величина крутящего момента, передаваемого на ступицу 2, может изменяться в зависимости от расстояния h от упорного бурта 9 нажимной гайки 8 до торца ступицы 2, Величина h должна выбираться в зависимости от податливости кольцевого фиксирующего элемента 3, которая в любом случае должна обеспечить замыкание ступицы 2 к торцу вала 1, а нажимной гайки 8 - к торцу ступицы 2, Положение до зажатия кольцевого фиксирующего элемента 3, соответствующее свободному (с возможностью проворота) положению ступицы 2 на валу 1 показано пунктиром При затяжке нажимной гайки 8 она перемещается по резьбовой части вала 1, перемещая клин 6, паз 10 которого перемещается вдоль штифтов 11 и 12. Кпин 6, взаимодействуя со скосами 4 и 5 кольцевого фиксирующего элемента 3, разжимает его края, в результате чего вал 1 стопорится относительно ступицы 1. При соприкосновении упорного бурта 9 прижимной гайки 8() происходит замыкание усилия от прижимной гайки на торец вала 1. При срабатывании во время перегрузок ступица 2 проворачивается на валу 1 и скользит по поверхности отверстия ступицы 2 относительно кольцевого фиксирующего элемента 3

Формула изобретения Бесшпоночное соединение, содержащее вал с двумя последовательно расположенными ступенями разного диаметра и резьбовым хвостовиком на концевой части, установленную посадочным участком на ступени большего диаметра ступицу, охватывающую ступень меньшего диаметра с радиальным зазором, в котором размещен упругий кольцевой фиксирующий элемент, контактирующий одним из своих торцов с торцовой поверхностью большей ступени, жестко зафиксированной в окружном направлении и подвижно в осевом относительно ступени меньшего диаметра, разжимной элемент, контактирующий с одной стороны с кольцевым фиксирующим элементом, а с другой - с обращенной к нему торцовой поверхностью нажимной гайки, размещенной на резьбовом хвосто- вике, а также дополнительное средство фиксации ступицы в осевом направлении, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции при повышении надежности фиксации как в осевом, так и в окружном направлениях, кольцевой фиксирующий элемент выполнен с продольным клиновым разрезом, расширяющимся в направлении к разжимному элементу, который выполнен в виде клина, наклонные поверхности которого сопряжены с ответными поверхностями фиксирующего элемента, расположенными в зоне продольного разряда, при этом дополнительное средство фиксации ступицы в осевом направлении выполнено в виде упорного бурта, сопряженного с одной из торцовых поверхностей ступицы, а гайка выполнена с аксиально направленным кольцевым выступом, охватывающим с радиальным зазором ступень меньшего диаметра и своим торцом контактирующим с второй, обращеннрй к выступу, торцовой поверхностью ступицы.

Использование: в машиностроении для неподвижных соединений ступицы с валом, создаваемых силами трения. Сущность изобретения: бесшпоночное соединение включает вал 1 со ступицей 2, кольцевой фиксирующий элемент (Э) 3 со скосами и клин, связанный с нажимной гайкой 8, размещенной на валу. При затяжке Г 8 усилие передается на торец ступицы 2, а также через клин - на Э 3. В результате вал 1, стопорится относительно ступицы 2. Данное конструктивное выполнение позволяет упростить конструкцию при повышении надежности фиксации как в осевом, так и в окружном направлениях. 2 ил.