Безшпонкове з’єднання

Реферат: Безшпонкове з'єднання деталей типу вал-маточина містить ступінчастий вал з маточиною, в просторі між якими встановлено три втулки, дві крайні з яких - металеві центруючі, а третя між ними - з пружно-пластичного матеріалу, і гайку на різьбовій ділянці вала, кінематично жорстко з'єднану з маточиною. Додатково встановлена друга гайка з протилежного боку маточини і з протилежним напрямком різьби, причому обидві гайки кінематично з'єднані з маточиною за допомогою шайб з круговими пазами, а останні з'єднані між собою через маточину болтом. При цьому установка болтів в пази шайб проводиться в крайні положення кругових пазів, які забезпечують підгвинчування гайок. UA 77823 U (54) БЕЗШПОНКОВЕ З'ЄДНАННЯ UA 77823 U UA 77823 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування, зокрема до з'єднань деталей машин типу вал-маточина, що може знайти застосування в з'єднаннях деталей машин, що працюють в реверсивних приводах. Відомо безшпонкове з'єднання деталей (Решетов Д.Н. Деталі машин. М.: Машинобудування. 1989. С. 123, рис. 7.34, аналог), що містить вал, маточину, в просторі між якими встановлені дзеркально протилежно дві пари кілець відповідно з внутрішніми і зовнішніми конічними поверхнями, які стягнені між собою за допомогою кріпильного елемента. Основний недолік цього технічного рішення полягає в тому, що в процесі експлуатації цього з'єднання, внаслідок релаксації всіх деталей цього пристрою, тиск по поверхнях, що сполучаються, слабшає, призводить до втрати працездатності цього з'єднання і зменшення цього тиску, особливо помітно проявляється при реверсуванні приводу. Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого технічного рішення є безшпонкове з'єднання (Патент України на корисну модель № 71113 МПК F16D1/06, 2012 p., прототип), що містить ступінчастий вал, на меншому діаметрі якого знаходиться маточина, в просторі між якими встановлено дві центруючі втулки, між якими розміщена втулка з пружнопластичного матеріалу, які стискувані гайкою та накручуються на вал, кінематично зв'язаний з маточиною за допомогою шайби, і при цьому напрямок різьби збігається з напрямком переданого навантаження на веденому валу і зворотний - на провідному. Основним недоліком цього технічного рішення є непрацездатність цього з'єднання при зміні напрямку передачі. Технічна задача корисної моделі - розробка конструкції безшпонкового з'єднання типу валматочина, що забезпечує автоматичне створення необхідного тиску пружно-пластичною втулкою на вал і маточину при передачі реверсивного навантаження з маточини на вал протягом усього терміну експлуатації. Технічний результат - забезпечення надійної роботи при реверсуванні навантаження між валом і маточиною. Технічна задача і технічний результат досягається тим, що безшпонкове з'єднання деталей типу вал-маточина містить ступінчастий вал, в просторі утвореному маточиною і великим діаметром вала встановлено дві центруючі втулки, між якими розміщується втулка з пружнопластичного матеріалу, стискувані з двох сторін гайками, кінематично пов'язані за допомогою шайб з маточиною. Новим в розглянутій конструкції безшпонкового з'єднання є установка додаткової другої гайки і шайби з круговими пазами, кінематично жорстко зв'язаних з маточиною. При цьому кругові пази обох шайб кінематично зв'язані з маточиною за допомогою болта. Напрями різьби на валу для гайок з двох сторін різні, а шайби встановлюються на гайки, з'єднуючи між собою через маточину, з можливістю подальшого підгвинчування цих гайок. Зазначені ознаки необхідні і достатні для здійснення корисної моделі і досягнення технічного результату. Причинно-наслідковий зв'язок нових ознак і технічного результату, що досягається, полягає в наступному: у разі слабшання радіального тиску між маточиною і валом, який не забезпечує передачу крутного моменту, маточина провертається по валу спільно з однією з гайок, що приводяться в рух шайбами від маточини, що забезпечується: - наявністю різних напрямків різьби на валу для гайок; - встановленням двох шайб з круговими пазами, які забезпечують підгвинчування кріпильних елементів, також при реверсуванні навантаження. На фіг. 1 представлений ескіз безшпонкового з'єднання деталей типу вал-маточина в осьовому перерізі. На фіг. 2 зображений вид Б на фіг. 1 безшпонкового з'єднання, при передачі навантаження з маточини на вал. На фіг. 3 зображений вид А на фіг. 1 безшпонкового з'єднання, при передачі навантаження з маточини на вал у зворотному напрямку. Безшпонкове з'єднання містить ступінчастий вал 1 з встановленою на ньому маточиною 2, в просторі між якими встановлено дві центруючі втулки 3 і 4, між якими розміщена втулка 5 з пружно-пластичного матеріалу, стискувані з двох сторін гайками 6 і 7, що нагвинчуються на різьбову частину вала 1. Гайки 6 і 7 по зовнішній поверхні в тангенціальному напрямку кінематично з'єднані шайбами 8 і 9 з круговими пазами з маточиною 2 за допомогою болта 10, на який нагвинчуються гайка 11 і контргайка 12 так, щоб між кріпильними деталями 10 і 11 не виникав опір провертання шайб 8 і 9. Різьба виконана у різних напрямках. Працює це безшпонкове з'єднання наступним чином. Після складання безшпонкового з'єднання гайки 6 і 7 загвинчуються величиною крутного моменту, що забезпечує нормальний 1 UA 77823 U 5 10 тиск між валом і маточиною для передачі нормованої величини крутного моменту. Нормальними тисками по поверхнях вала і маточини, що контактують, забезпечується створення сил тертя при передачі навантаження між валом і маточиною. Після загвинчування гайок 6 і 7 на їх зовнішню поверхню одягаються шайби 8 і 9 з урахуванням напрямку нахилу різьби, що забезпечують підгвинчування гайок, кожної з шайб 8 і 9 при провертанні маточини по валу в наслідок слабшання тиску пружно-пластичної втулки на вал і маточину. При роботі цього безшпонкового з'єднання в реверсивному приводі в процесі експлуатації внаслідок ослаблення тиску між маточиною і валом з боку пружно-пластичної втулки і в зв'язку з недостатністю сил тертя для передачі навантаження маточина провертається відносно осі вала разом з однією з гайок, що приводить в рух одну з шайб, створюючи необхідний тиск по поверхнях, що контактують. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Безшпонкове з'єднання деталей типу вал-маточина, що містить ступінчастий вал з маточиною, в просторі між якими встановлено три втулки, дві крайні з яких металеві центруючі, а третя між ними - з пружно-пластичного матеріалу, і гайку на різьбовій ділянці вала, кінематично жорстко з'єднану з маточиною, яке відрізняється тим, що в ньому додатково встановлена друга гайка з протилежного боку маточини і з протилежним напрямком різьби, причому обидві гайки кінематично з'єднані з маточиною за допомогою шайб з круговими пазами, а останні з'єднані між собою через маточину болтом, при цьому установка болтів в пази шайб проводиться в крайні положення кругових пазів, які забезпечують підгвинчування гайок. 2 UA 77823 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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 3