Соединение валов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 559049 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.06.73 (21) 1925578/27 с присоединением заявки №-(23) Приоритет (43) Опубликовано 25.05.77. Бюллетень № 19

{46) Дата опубликования описания 10.12.77 (5I) М, Кл.

F 1б О 1/04

ГосуДарстввнный квинтет

Соавтв в1инистров СССР оо делам изобретвиий и открытий (53) УДК

621.825 5 (088.8) В. А. Никаноров (Т2) Автор изобретения (71) Заявитель (54) СОКДИНКНИИ ВАЛОВ

Изобретение относится к деталям машины и может быть использовано преимущественно в приборо — и маннпуляторостроении.

Известны соединения валов, которые без каких-либо дополнительных креплений лишь за счет посадок с гарантированнътм натягом позволяют осуществлять передачу осевых и окружных усилий

111.

Отличаясь конструктивной простотой и относительно высокой технологичностью изготовления и сборки такие соединения обладают, однако, невысокой нагрузочной способностью, являющейся функцией лишь исходной величины натяга и размеров (диаметра и длины) поверхности прилегания сопрягаемых деталей соетптнения, поскольку передача усилия в них осуществляется исключительно за счет фрикционного сцепления между сопряженными гладкими поверхностями, обусловленного натягом.

Известно соединение валов, концы которых снабжены попарно согласованными концентричными и эксцентричными гладкими шейками. на которые установлено соединительное устройство в виде втулки, имеющей согласованные с валами гладкие ступенчатые расточки (2).

Повышение нагрузочной способности указанного соединения валов происходит благодаря расклнниванию шеек обоих валов в соединительной втулке, которое тем больше, чем больший крутящий момент передает соединение .

Однако недостаточно высокая крутильная жесткость соединения валов обусловлеыа его сравнительно большой длиной из — за последовательиого расположения эксцентричных и концентричыьтх. шеек обоих валов. Такое соединение характеризует технологическая сложность изготовления соединительного устройства в виде втулки со ступенчатыми эксцентричными расточкамн, поскольку достижение требуемой по условиям собираемости высокой степени точности совпадения их эксцентриситета с эксцентрисигетом щеек валов возможно лишь прн использовании сложных и малоэффективных вспомогательных приспособлений. Кроме того, сборка известного устройства усложнена дважды повторяюгцейся операцией совмещения шеек валов с расточками втулки, Целью изобретения является повышение жесткости и упрощение технологии изготовления соединения валов.

Это IlocIHkBpEcR тем, что в предложенном соеди,нении валов шейки выполнены полыми, а их внутренняя поверхность эксценгрична наружной, п1л этом соединительное устройство снабжено дсполни тельной втулкой, смонтированной внутри шеек и сопрягающейся с их внутренней поверхностью.

На фиг. I изображено соединение двух валов с наружной эксцентричной и внутренней концентричной шейками; на фиг.2 — сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — соелинение двух валов с наружной концснтричной и внутренней эксцентричной шейками; фиг. 4 — сечение по Б — Б на фиг. 3.

На конце каждого из соединяемых валов 1 и 2 выполнены две цилиндрические неконцентричные шейки 3 и 4 различных диаметров, причем меньшая в виде расточки внутри большей наружной.

Лиаметральные размеры соосных шеек и величина их эксцентриситета выполняются идентичными для обоих валов, Соединительное устройство вьг олняется эе в виде двух гладких цилиндрических втулок 5 и 6, каждая из которых порознь установлена на соосные между собой шейки валов одинакового диаметра, располагаясь одна внутри другой.

Работа предложенного соединения валов происхо- дит следующим образом. Вначале передача крутящего, момента осуществляется за счет фрикционного сцепления между втулками 5 и 6 и шейками 3 и 4 углов 1 и 2, обусловленного натягами в посадках, Когда нагру-30 зочные возможности соединения, определяемые характером исходных посадок втулок 5 и 6 на шейки 3 и 4 валов 1 и 2, оказываются исчерпанныъп, то дальнейшее возрастание кругящего момента приведет, учитывая эксцентричное выполнение посадочных шеек 3 и - З5 4, к их расклиниванию во втулках 5 и 6. Контактные давления равномерно возрастут но всей поверхности прилегания сопрягаемых деталей соединения, пропорционально им увеличится момент трения на посадочных поверхностях втулок 5 и 6, т.е. произойдет новы- о шение нагрузочной способности соединения.

Расклинивание втулок 5 и 6 сопровождается их пеформациеи в радиальном направлении на величину, соответствующую их упругим свойствам и передаваемой соединением нагрузке, приводя к некоторому угловому развороту соединяемых валов.

Для сутцественного увеличения нагрузочной способности соединения достаточны незначительные по величине упругие деформации втулок 5 и 6, принимая во внимание их большую жесткость к действиям распределенной радиальной нагрузки, в связи с чем обусловленные этими деформациями угловые смешения соединяемых валов 1 и 2 являются величинами пренебрежимо малыми.

Особенностью предложенного соединения валов является также то, что через поперечное сечение каждой иэ соединительных втулок 5 и б передается лишь часть полного крутящего момента, передаваемого соединением в целом, что также способствует повышению жесткости и нагрузочной способности соединения.

Формула изобретения

Соединение валов, содержащее соединительное устройство в виде втулки, установленной на цилинд. рических соосных шейках валов, от лича ющ е е с я тем, что, с целью повышения его жесткости и упрощения технологии изготовления, шейки выполнены полыми, а их внутренняя поверхность эксцентрична наружной, при этом соединительное устройство снабжено дополнительной втулкой, смонтированной внутри шеек и сопрягающейся с их внутренней поверхностью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Справочник машиностроения", М., Государственное научно- техническое издательство машиностроительной литературы, 1968 г., т.4., кн. 1, стр. 38, 2. Патент Франции И 641446, класс 47 с 1, 1928„

5%9049

Состав1пель О. Логвннова

Техред Н. Андрейчук Корректор С Шекмар

Редактор Л. Народная

Заказ 1470/90

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4

Тираж з. 154 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5