Зубчата муфта

Изобретение относится к машиностроению, а именно к соединительным муфтам прокатного оборудования, обеспечивающим передачу крутящего момента между несоосными и наклонными валами. Известны зубчатые муфты, а также шариковые и роликовые муфты, фиксация которых на валах обеспечивается с помощью призматической шпонки [Комаров А. Н., Динник А. А. Новые шпиндели и муфты для приводов прокатного и другого металлургического оборудования. Днепропетровский металлургический институт. Днепропетровск, 1977, с. 8-9]. Недостатком такого способа соединения является необходимость изготовления шпоночных пазов, что требует сложной технологической операции, а сам паз служит концентратором напряжений. Кроме того, при снятии зубчатой втулки с вала, в результате, например, износа зубьев, на практике прибегают к нагреву ее резаком, а иногда и к срезанию, т. е. к окончательной ее порче. При этом посадочная часть вала искажается, на ней возникают задиры, местные вырезы. Дальнейшее использование хвостовика такого вала становится затруднительным - он теряет геометрию и при посадке новой втулки нарушается точность соединения, что ведет к быстрому износу втулки и вала, чрезмерному расходу полумуфт, дополнительным ремонтным работам и простою оборудования. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является зубчатая муфта, состоящая из зубчатой обоймы и зубчатой втулки, фиксация которой на валу осуществляется с помощью конического соединения через промежуточную втулку [Киркач Н. Ф., Баласанен Р. А. Расчет и проектирование деталей машин. Харьков, 1988, с. 82]. Недостатком такого соединения является то, что необходим предварительный нагрев зубчатой втулки перед насадкой, а также сложные технология и устройства напрессовки и распрессовки. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования конструкции зубчатой муфты путем изменения процесса посадки зубчатой втулки на вал и снятия ее с вала, в результате чего отпадает необходимость в предварительном нагреве зубчатой втулки и применении напрессовочных и распрессовочных устройств, что ведет к повышению долговечности зубчатой муфты, снижению себестоимости ремонтных работ и простоя оборудования. Поставленная задача решается тем, что в зубчатой муфте, содержащей зубчатую обойму и зубчатую втулку, зафиксированную на валу через коническую втулку с помощью натягa, согласно изобретению коническая втулка в конце меньшего основания конуса имеет винтовую нарезку с гайкой, жестко связанной с зубчатой втулкой, и выполнена с конусностью k > 2f, где f -коэффициент трения поверхности сопряжения конической и зубчатой втулок, причем коническая втулка имеет разрез вдоль образующей. Применение конической втулки с резьбой, на которую навинчена гайка, жестко связанная с зубчатой втулкой, обеспечивает при положении крутящего момента самонапрессовку зубчатой втулки на вал, следовательно, отпадает необходимость в нагреве зубчатой втулки и применении на-прессовочного устройства. Применение конического соединения с конусностью k = 2 tg a > 2f, где a - угол наклона образующей к оси конуса, позволит обойтись без распрессовочных канавок и устройства для распрессовки, т. к. после отвинчивания гайки при угле в конусе больше угла трения посадка освобождается без приложения усилий. Применение разрезной конической втулки уменьшает усилия, необходимые для напрессовки (втулка, как промежуточный элемент, не сжимается, а лишь передает давление на шейку вала), что повышает долговечность деталей в резьбовом соединении. Предлагаемое техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники, т. к. из последнего не выявляется влияние существенных признаков этого изобретения на достижение нового технического результата. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан осевой разрез полумуфты; на фиг.- 2 - сечение А-А на фиг. 1 -радиальный разрез конической втулки и вала. Муфта з убчатая состоит из зубчатой обоймы 1 и зубчатой втулки 2 установленных на валу 3 с помощью конического соединения через коническую втулку 4, фиксируемую штифтом 5. На резьбовую часть конической втулки 4 навинчена гайка 6 жестко связанная с зубчатой втулкой 2 фиксатором 7. Устройство работает следующим образом. Все детали полумуфты устанавливаются на валу 3, коническая втулка 4 фиксируется штифтом 5. На коническую втулку 4 устанавливается зубчатая втулка 2. Завинчивая по резьбе конической втулки 4 гайку 6 производят предварительную затяжку в конической посадке, после этого гайка 6 фиксатором 7 жестко связывается с зубчатой втулкой 2. При передаче крутящего момента от вала 3 к зубчатой втулке 2 если момент больше чем тот, который может передаваться коническим соединением, обеспечиваемым натяжением, происходит проворачивание зубчатой втулки 2 относительно конической втулки 4, при этом гайка 6 проворачиваясь, увеличивает напряжение в посадке для получения требуемой величины равной передаваемому крутящему моменту -происходит самонапрессовка. Чтобы снять зубчатую втулк у 2 $ вала 3 необходимо вывернуть фиксатор 7, отвинтить гайку 6 и т. к. k > 2f, то зубчатая втулка 2 снимается с конической втулки 4 без дополнительных усилий. Использование предлагаемой зубчатой муфты в прокатном тяжелонагруженном оборудовании позволит снизить себестоимость ремонтных работ, исключит нагрев зубчатой втулки и применение сложных напрессовочных и распрессовочных устройств а т. к. операция распрессовки отсутствует (при распрессовке часто зубчатая втулка приходит в негодность) ,то повышается долговечность зубчатых муфт.