З’єднання з призматичною пружною самофіксуючою шпонкою

Реферат: З'єднання з призматичною пружною самофіксуючою шпонкою містить вал і маточину, установочні гвинти, кільцеві гайки та розпірні втулки. Вал і маточина з'єднані призматичною пружною самофіксуючою шпонкою, торці якої виконані грибоподібними з діаметрами грибоподібних торців, більшими ширини шпонки по зовнішніх бокових прямолінійних гранях. При цьому канавка на валу має прямолінійні ділянки з коловими торцями з таким же діаметром, а центри колових торців розміщені на поздовжній лінії симетрії канавки у точках, що відповідають краям зовнішніх прямолінійних граней. Крім того, на колових торцях відносно поздовжньої лінії симетрії канавки виконані колові вирізи, ширина канавки в маточині охоплюючої деталі відповідає ширині шпонки по бокових зовнішніх прямолінійних гранях. UA 103139 U (54) З'ЄДНАННЯ З ПРИЗМАТИЧНОЮ ПРУЖНОЮ САМОФІКСУЮЧОЮ ШПОНКОЮ UA 103139 U UA 103139 U 5 10 15 Корисна модель належить до машинобудування і може бути використана у з'єднаннях типу вал-маточина та інших, в умовах динамічного навантаження. Відомі приклади фіксації маточин охоплюючих вал деталей від осьового зміщення в шпонкових з'єднаннях (див. кн. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. Кн. 2. - М.: Машиностроение, 1988. – 544 с: рис. 194, рис. 196, рис. 569), де показані конструкції фіксації маточин охоплюючих вал деталей від осьового зміщення на валах з шпонками за допомогою додаткових деталей - установочних гвинтів, кільцевих гайок та розпірних втулок. Основним недоліком з'єднання з призматичною шпонкою з відомою фіксацією маточин від осьового переміщення є неможливість запобігання осьового переміщення маточини, вздовж шпонки, без додаткових деталей кріплення, що приводить до додаткових матеріальних витрат. Задача корисної моделі - створення з'єднання маточини і вала з призматичною пружною самофіксуючою шпонкою та запобігання можливості самовільного осьового переміщення маточини вздовж вала без додаткового кріплення. Поставлена задача вирішується тим, що вал і маточина з'єднані призматичною пружною самофіксуючою шпонкою, торці якої виконані грибоподібними з діаметром грибоподібних торців, більшими ширини шпонки по зовнішніх бокових прямолінійних гранях, який визначається з виразу D  b(1  20 25 30 35 1  ), де b  b1  2s - ширина шпонки по її бокових зовнішніх прямолінійних гранях; b1 - ширина шпонки по її бокових внутрішніх прямолінійних гранях (ширина прорізу); s товщина стінки шпонки, причому канавка на валу має прямолінійні ділянки з коловими торцями з таким же діаметром D , а центри колових торців розміщені на поздовжній лінії симетрії канавки у точках, що відповідають краям зовнішніх прямолінійних граней, крім того на колових торцях відносно поздовжньої лінії симетрії канавки виконані колові вирізи діаметром d  0,5D , ширина канавки в маточині охоплюючої деталі відповідає ширині шпонки b по бокових зовнішніх прямолінійних гранях. Запропоноване з'єднання з призматичною пружною самофіксуючою шпонкою забезпечує самофіксацію маточини охоплюючої деталі та запобігає осьовому переміщенню її без додаткового кріплення. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 показане з'єднання з призматичною самофіксуючою пружною шпонкою, загальний вигляд, поздовжній зріз у площині, дотичній до вала, до навантаження; на Фіг. 2 показано те, що на Фіг. 1, після навантаження; на Фіг. 3 показано те, що на Фіг. 1, переріз А-А; на Фіг. 4 показано те, що на Фіг. 2, переріз Б-Б; на Фіг. 5 показана форма канавки на валу. З'єднання з призматичною пружною самофіксуючою шпонкою складається з вала 1, маточини 2 і призматичної пружної самофіксуючої шпонки 3, яка має прямолінійні бокові грані 4 і 5 та грибоподібні торці 6 і 7, пустотіла частина шпонки виконана у вигляді кіл 8 і 9, концентричних відповідним грибоподібним торцям 6 і 7, з'єднаних прорізом 10 шириною b1 , причому діаметри грибоподібних торців 6 і 7 більші ширини шпонки гранях 4 і 5 і визначаються з виразу D  b(1  40 45 50 1  b по прямолінійних бокових ), де b  b1  2s - ширина шпонки по її прямолінійних бокових гранях; b1 - ширина прорізу шпонки; s - товщина стінки шпонки, а канавка 11 на валу 1 має прямолінійні ділянки 12 і 13 з коловими торцями 14 і 15 з таким же діаметром D для установки шпонки 3, крім того на колових торцях 14 і 15 відносно поздовжньої лінії симетрії 16 канавки виконані колові вирізи 17 і 18 діаметром d  0,5D , а ширина канавки 19 в маточині 2 охоплюючої деталі відповідає ширині b шпонки 3 по бокових зовнішніх прямолінійних гранях 4 і 5. З'єднання з призматичною пружною самофіксуючою шпонкою збирається так. В канавку 11 вала 1 встановлюється шпонка призматична пружна самофіксуюча 3. Далі шпонка призматична пружна самофіксуюча З стискається силою відомих інструментів, наприклад плоскогубцями, до тих пір, поки бокові внутрішні прямолінійні грані прорізу 10 не ввійдуть в контакт між собою, а діаметри грибоподібних торців 6 і 7 зменшаться до розмірів ширини b шпонки по її прямолінійних бокових гранях 4 і 5, тобто діаметри грибоподібних торців 6 і 7 в стисненому стані шпонки 3 рівні ширині канавки 19 в маточині 2 охоплюючої деталі. Після цього на вал, наприклад, зі сторони округленого торця 6 встановлюється охоплююча деталь, довжина маточини 2 якої рівна довжині бокових прямолінійних граней 4 і 5 шпонки 2. Після розміщення 1 UA 103139 U 5 10 15 20 маточини 2 охоплюючої деталі між грибоподібними торцями 6 і 7, стискання знімається, і під дією пружних сил шпонка 3 займає початкове положення. Завдяки тому, що діаметри грибоподібних торців 6 і 7 більші ширини канавки 19 у маточині 2 охоплюючої деталі відбувається самофіксація маточини 2 охоплюючої деталі на валу 1 в осьовому напрямку, що запобігає її переміщення вздовж вала 1 як у стані статичних, так і динамічних навантаженнях. З'єднання з призматичною пружною самофіксуючою шпонкою працює так. При передаванні обертального моменту вал 1 провертається відносно маточини 2 охоплюючої деталі на деякий кут, при цьому від дії сил на бокові зовнішні прямолінійні грані 4 і 5 шпонка 3 стискається, а її грибоподібні торці 6 і 7 деформуються, зменшуючись у діаметрі колових торців 14 і 15 до тих пір, поки бокові внутрішні грані прорізу 10 не ввійдуть в контакт між собою. Після цього через шпонку передається усталений обертальний момент від вала 1 до маточини 2 охоплюючої деталі або навпаки. При припиненні передавання обертального моменту шпонка 3 під дією пружних сил грибоподібних торців 6 і 7 повертається в початкове положення. Аналогічно шпонка призматична пружна самофіксуюча 3 працює при циклічному передаванні обертального моменту, а виконання грибоподібних торців 4 і 5 з діаметром більшим ширини канавки 19 у маточині 2 охоплюючої деталі запобігає її осьове зміщення вздовж вала 1 в стані статичного і динамічного навантаження. Додаткові вирізи 17 і 18 на колових торцях 14 і 15 дозволяють збільшення довжини шпонки 3 при зменшенні її ширини b при поперечній пружній деформації шпонки. Запропоноване з'єднання з призматичною пружною самофіксуючою шпонкою забезпечує самофіксацію маточини охоплюючої деталі на валу та запобігає осьовому переміщенню її без додаткового кріплення. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 З'єднання з призматичною пружною самофіксуючою шпонкою, яке містить вал і маточину, з'єднаних шпонкою, та від осьового зміщення зафіксовані за допомогою додаткових деталей установочних гвинтів, кільцевих гайок та розпірних втулок, яке відрізняється тим, що вал і маточина з'єднані призматичною пружною самофіксуючою шпонкою, торці якої виконані грибоподібними з діаметрами грибоподібних торців, більшими ширини шпонки по зовнішніх бокових прямолінійних гранях і які визначаються з виразу D  b(1  35 1  ), де b  b1  2s ширина шпонки по її бокових зовнішніх прямолінійних гранях; b1 - ширина шпонки по її бокових внутрішніх прямолінійних гранях (ширина прорізу); s - товщина стінки шпонки, причому канавка на валу має прямолінійні ділянки з коловими торцями з таким же діаметром D , а центри колових торців розміщені на поздовжній лінії симетрії канавки у точках, що відповідають краям зовнішніх прямолінійних граней, крім того, на колових торцях відносно поздовжньої лінії симетрії канавки виконані колові вирізи діаметром d  0,5D , ширина канавки в маточині охоплюючої деталі відповідає ширині шпонки b по бокових зовнішніх прямолінійних гранях. 2 UA 103139 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3