Напівпружне шпонкове з’єднання

Реферат: UA 68551 U UA 68551 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до машинобудування, а саме, до з'єднань шпонками, для закріплення різноманітних деталей на валах для передавання обертального моменту в умовах динамічного навантаження. Відоме шпонкове з'єднання жорсткою призматичною шпонкою (див. кн. Малащенко В.О., Янків В.В. Деталі машин. Курсове проектування: Навчальний посібник. - Львів: Новий Світ-2000, 2006. - С. 167, табл. 30.), яке складається з вала і маточини, на сполучених поверхнях яких виконані поздовжні канавки прямокутного поперечного перерізу, при суміщенні згаданих канавок у валу і маточині утворюється простір, у який вставлений суцільний пруток зі стандартними розмірами поперечного перерізу - шириною b і висотою h та довжиною l. Основними недоліками цього відомого шпонкового з'єднання жорсткою призматичною шпонкою є те, що воно має велику жорсткість і обертальний момент від вала до маточини, або навпаки, передається ударно, крім того, у приматочинній зоні за рахунок канавки у валу виникає значна концентрація напружень, що приводить до руйнування вала із-за його втоми. Відоме шпонково-пресове з'єднання (див. патент Російської Федерації № 2075875, F16В3/00, 20.03.97. Бюл. № 8 і деклараційний патент України на винахід № 29071А, F16В3/00, 29.12.99. Бюл. № 8), найбільш близьке до запропонованого напівпружного шпонкового з'єднання, яке складається з вала і маточини, з'єднаних пресовою посадкою і двома пружними шпонками, встановленими у пази на поверхні сполучення вала і маточини, які виконані так, що одна пара пазів співпадає, а друга - зміщені один відносно другого. Основними недоліками цього відомого шпонково-пресового з'єднання є те, що воно має велику жорсткість із-за пресової посадки, розповсюдженої на всю довжину сполучення вала і маточини, при цьому обертальний момент від вала до маточини, або навпаки, передається ударно, крім того, у приматочинній зоні за рахунок канавок у валу виникає значна концентрація напружень, що приводить до руйнування вала із-за його втоми. Задача корисної моделі - зменшення жорсткості шпонкового з'єднання у приматочинній зоні та збільшення втомної міцності вала за рахунок зменшення там концентрації напружень. Технічний результат досягається тим, що з'єднання утворене напівпружною шпонкою і пресовою посадкою, причому допуск пресової посадки від торця маточини зі сторони пружної частини шпонки до початку жорсткої її частини змінюється від нуля до максимуму у відношенні  /[2(lnn  l d )] , де  - допуск пресової посадки; lnn - довжина пружної частини напівпружної шпонки; ld - довжина ділянки вала від торця маточини, де допуск посадки   0 , до торця пружної частини шпонки. Запропоноване напівпружне шпонкове з'єднання має меншу жорсткість у приматочинній зоні та збільшену втомну міцність вала за рахунок зменшення там концентрації напружень. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 показано напівпружне шпонкове з'єднання, загальний вигляд, поздовжній розріз; на фіг. 2 показано те, що на фіг. 1, переріз А-А; на фіг. 3 показано те, що на фіг. 1, переріз Б-Б; на фіг. 4 показано те, що на фіг. 1, переріз В-В. Напівружне шпонкове з'єднання складається з вала 1, маточини 2 і напівпружної шпонки 3, встановленої у поздовжні суміщені канавки 4 і 5, виконані на поверхні сполучення вала 1 і маточини 2. На довжині l d вал 1 і маточина 2 з'єднані пресовою посадкою з натягом  , а на довжині lnn  l d натяг  , від жорсткої частини шпонки, зменшується до нуля за відношенням  /[2(lnn  l d )] . Напівружне шпонкове з'єднання працює так. Обертальний момент від вала 1 до маточини 2, або навпаки, передається шпонкою 3. Вал 1, при передачі обертального моменту, в приматочинній зоні на довжині lnn  l d l закручується відносно маточини 3 і цим зменшується жорсткість шпонкового з'єднання - воно працює як пружне. Із-за відсутності жорсткого з'єднання в приматочинній зоні на довжині lnn  l d зменшується концентрація напружень у цьому місці. Запропоноване напівпружне шпонкове з'єднання має меншу жорсткість у приматочинній зоні та збільшену втомну міцність вала за рахунок зменшення там концентрації напружень. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Напівпружне шпонкове з'єднання, яке складається з вала і маточини, з'єднаних пресовою посадкою і пружними шпонками, яке відрізняється тим, що з'єднання утворене напівпружною шпонкою і пресовою посадкою, причому допуск пресової посадки від торця маточини зі сторони пружної частини шпонки до початку жорсткої її частини змінюється від нуля до максимуму у відношенні  /[2lnn  l d )] , де  - допуск пресової посадки; lnn - довжина пружної частини 1 UA 68551 U напівпружної шпонки; ld - довжина ділянки вала від торця маточини, де допуск посадки   0 , до торця пружної частини шпонки. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2