Шпоночное соединение Советский патент 1979 года по МПК F16B3/00 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для соединения различных деталей, например зубчатого колеса, шкива и т.п. с валом механизма.

Известно шпоночное соединение детали с валом, содержащее шпонку с двумя выступами 1ю концах, фиксирующими деталь от осевого перемещения, и параллельную оси вала канавку в сопрягаемых деталях, причем один из выступов соединен с телом шпонки тонкой упругой частью, позволяющей отгибать выступ к валу при установке детали на шпонку 1.

Однако известное устройство не может противостоять значительной осевой нагрузке, так как площадь подвижного выступа, воспринимающего эту нагрузку, мала вследствие небольшой высоты его, ограниченной величиной упругого перемещения.. Кроме того, сила осевого давления на подвижньш выступ шпОккн образует момент, который П{ж некотором значении силы, повернет выступ в сторону вала, и деталь соскользнет со шпонки.

Известно шпоночное соединение детали с валом, содержащее шпонку, стороны которой, обращенные к детали и валу, имеют выпуклую поверхность и канавку в сопрягаемых деталях, образующую на валу вогнутую поверхность, причем шпонка посажена на вал с возможностью ее прогиба за счет зазора, образованного между дном канавки вала и обращенной к нему стороной шпонки.-Для фиксации детали в осевом, направлении на стороне шпонки, обращенной к детали, выполнен поперечный паз, ширина которого равна ширине детали, а глубина не превышает величины прогиба шпонки, пртем дно канавки вала выполнено по вогнутой поверхНОС1-И с радиусом кривизны, меньшим радиусом кривизны выпуклой поверхности обращенной к валу стороны шпонки, по крайней мере, на глубину поперечного паза 2.

Однако известное соединение имеет ограниченную надежность и вследствие незначительной глубины поперечного паза на шпонке. Следовательно, мала площадка шпонки, воспринимающая осевые нагрузки, и велики напряжения смятия, что снижает нагрузочную способность 36 umoHKH в осевом направленш. Глубина поперечного паза может быть увеличина за счет увел№1ения длины шпонки (что увеличит прогаб ее), но лри этом возрастет и без того большой габарит соединения в осевом направлении, что повышает расход материала на вал и конструкцик), поддерживающую его под шшники, а следовательно, увеличит стоимость всего изделия. Цель изобретения., повышение надежности, уменьшение массы и снижение стоимости шпоночного соединения и изделий, в котором оно использовано. Для зтого шпонка выполнена в виде изогнутого в продольной плоскости соединения стержня со стопорным элементом, обращенного выпуклостью к оси вала, а пазы вала и ступицы выполнены криволинейными, с отвегаыми шпон ке поверхностями. При этом стопорный элемент шпонки выполнен в виде лапок на ее кондах, отогнутых на торцы ступицы, шплинтов или деформируемых фиксаторов, установленных в соответствующих отверстиях на концах шпонки. На фиг. 1 изображена шпонка с отгибающим ся лапками на концах; на фиг.2 - зашплинтоьан; ный конец шпонки с отверстиями на концах; на фиг. 3 конец шпонки с пазом и отверстием, в которые вставлен фиксатор с отгибаюшим ся концом. Шпоночное соединение детали 1 с валом 2 содержит шпонку 3 и канавку 4 в сопрягаемых деталях 1 и 2. Сторона шпонки 3, обраш.енная к валу 2, имеет вьшукпую поверхность, образованную дугой окружности, а сторона шпонки обращенная к детали 1, выполнена вогнутой, концентрично ее выпуклой стороне. Канавка 4 образует на валу 2 вогнутую поверхность того же радиуса, что и выпуклая поверхность шпонки 3, а на детали 1 - выпуклую поверхность того же радиуса, эдо и вогнутая поверхность шпонки. Для фиксации шпонки 3 в канавке 4 концы шпонки в} толнены со стопорным элементом 5. Для удобства извлечения шпонки 3 из канав ки 4 на концах шпонки могут быть вьшолиены отверстия 6. В каждое отверстие 6 вставлен шплинт 7, благодаря чему шпонка 3 будет;зафиксирована в канавке 4. Каждый конец шпонки может быть вьшолнен с отверстием 8 и пазом 9, в которые вставлен фиксатор 10 в виде загнутой под углом пластинки с отгибающимся концом. Предлагаемое шпоночное соединение детали с валом обладает высокой несущей способностью в осевом направлении, а следовательно, и высокой надежностью. Малые размеры соединения в осевом направлении обусловливают значительное сокращение массы за счет уменьшения длины валов и соответственно габаритов конструкций, что, с свою очередь, приводит к снижению стоимости изделий. Формула изобретения 1.Шпоночное соединение, содержащее вал и ступицу со шпоночным пазом, соединенные усхановле1шой в пазу ншонкой, отличающееся тем, что, с целью повьпиения надежности радиальной и осевой фиксации ступицы на валу, шпонка вьшолнена в виде изогнутого в продолыюй плоскости соединения стержня со стопорным элементом, расположенного выпуклостью к оси вала, а пазы вала и ступицы выполнены криволинейными, с ответными шпонке поверхностями. 2.Шпоночное соединение по п. 1, о.т л ичающееся тем, что стопорный элемент шпонки вьтолнен в виде лапок на ее концах, отогнутых на торцы ступицы. 3.Щпоночное соединение по п. 1, о т л ичающееся тем, что цщонка выполнена с отверстиями по концам. 4.Шпоношое сое;№нение по п. ЬЗ, отличающееся тем, что шпонка выполнена с продольными пазами на концах и с установленными в них фиксаторами, отогнутыми на торцы ступицы. Источники информации, принятые во внимание При экспертизе 1.Патент Франции № 2169618, М.Кл. F 16 В 1/06, 1972.. 2.Авторское свидетельство СССР N 380876, М.Кл. F 16 В 3/00, 1973.

Фиг.1

7 6