RU179809U1 - Key connection - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к конструкциям разъемных соединений валов различных механизмов с установленными на них деталями (ступицами, втулками, шкивами и т.п.). Шпоночное соединение содержит вал приводного механизма с лыской, втулку, сегментную шпонку с хвостовиком, установленную своей плоской гранью на лыске вала. На внутренней поверхности втулки вдоль образующей выполнена радиусная канавка, ось которой смещена относительно оси втулки в радиальном направлении, при этом радиусная канавка выполнена по всей длине втулки, а во втулке со стороны торца вала выполнено соосное с валом несквозное резьбовое отверстие, в которое установлена гайка с наружной резьбой.Предлагаемое устройство позволяет уменьшить внутренние напряжения в соединении, уменьшить его общий габарит, а также обеспечить возможность его изготовления на универсальном технологическом оборудовании. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to mechanical engineering, namely to the designs of detachable joints of shafts of various mechanisms with parts installed on them (hubs, bushings, pulleys, etc.). The key connection contains a shaft of the drive mechanism with a flat, a sleeve, a segment key with a shank installed with its flat face on the flat of the shaft. On the inner surface of the sleeve along the generatrix, a radial groove is made, the axis of which is offset from the axis of the sleeve in the radial direction, while the radius groove is made along the entire length of the sleeve, and in the sleeve from the side of the shaft end there is a threaded hole, coaxial with the shaft, into which the nut with external thread. The proposed device allows to reduce internal stresses in the connection, to reduce its overall size, as well as to ensure the possibility of its manufacture on a universal technological borudovaniya. 1 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к шпоночным соединениям валов с установленными на них деталями (ступицами, втулками, шкивами и т.п.) и может использоваться в различных отраслях промышленности.The utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular to keyed shafts with parts installed on them (hubs, bushings, pulleys, etc.) and can be used in various industries.

Уровень техникиState of the art

Известно шпоночное соединение (см. описание изобретения к а. с. СССР №307211, www1.fips.ru), содержащее вал, втулку и связывающую их сегментную шпонку, установленную своей плоской гранью на лыске вала, на внутренней поверхности втулки вдоль образующей выполнена несквозная радиусная канавка под шпонку, диаметр которой меньше диаметра вала. Недостатками данного устройства являются:A key connection is known (see the description of the invention to the USSR AS No. 307211, www1.fips.ru), containing a shaft, a sleeve and a segment key connecting them, mounted with its flat face on the shaft flat, on the inner surface of the sleeve along the generatrix radius keyway, the diameter of which is less than the diameter of the shaft. The disadvantages of this device are:

- неудобство сборки ввиду невозможности визуально контролировать и корректировать положение плоской грани шпонки относительно ступицы,- the inconvenience of the assembly due to the inability to visually control and adjust the position of the flat face of the dowel relative to the hub,

- сложность выполнения радиусной канавки в ступице ввиду того, что подход обрабатывающего инструмента к канавке возможен только со стороны отверстия под вал,- the complexity of the radius groove in the hub due to the fact that the approach of the processing tool to the groove is possible only from the side of the shaft hole,

- ограниченная способность передачи крутящего момента, определяемая площадью контакта шпонки с валом и втулкой.- limited torque transmission ability, determined by the contact area of the key with the shaft and the sleeve.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является шпоночное соединение (описание изобретения к заявке РФ №94010172, http://www1.fips.ru), содержащее вал с лыской, втулку с радиусной канавкой, выполненной на внутренней поверхности втулки вдоль образующей, и связывающую их сегментную шпонку, установленную плоской гранью на лыске вала, и взаимодействующую своей цилиндрической поверхностью с радиусной канавкой втулки, при этом шпонка снабжена хвостовиком, фиксирующим ее относительно вала. Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа. Недостатками прототипа являются:Closest to the claimed technical solution is a keyed connection (description of the invention to the application of the Russian Federation No. 94010172, http://www1.fips.ru) containing a shaft with a flat, a sleeve with a radius groove made on the inner surface of the sleeve along the generatrix, and connecting them a segment key installed with a flat face on the shaft flat and interacting with its cylindrical surface with a radius groove of the sleeve, while the key is provided with a shank fixing it relative to the shaft. This technical solution is selected as a prototype. The disadvantages of the prototype are:

- смещение оси втулки относительно оси вала на величину посадочного зазора при монтаже клиновой шпонки, что при короткой втулке может привести к перекосу соединяемых деталей;- the offset of the axis of the sleeve relative to the axis of the shaft by the size of the seating gap during installation of the wedge keys, which with a short sleeve can lead to a skew of the connected parts;

- невозможность использования для шпоночных соединений, в которых вал имеет лыску, выполненную параллельно оси вала;- the inability to use for keyed joints in which the shaft has a flange made parallel to the axis of the shaft;

- сложность использования в малогабаритных передачах из-за наличия винтового соединения с валом для фиксации шпонки,- the complexity of use in small gears due to the presence of a screw connection with a shaft for fixing the keys,

- возникновение дополнительных постоянных сил при монтаже клиновой шпонки, действующих вдоль оси вала на опоры втулки и на опоры вала.- the occurrence of additional constant forces during installation of the wedge keys acting along the axis of the shaft on the bearings of the sleeve and on the shaft supports.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении заявляемой полезной модели, является создание надежного соединения вал-втулка, имеющего повышенную несущую способность при передаче крутящего момента, с возможностью изготовления на универсальном технологическом оборудовании, а также упрощение сборки шпоночного соединения.A technical problem, the solution of which is provided by the implementation of the claimed utility model, is to create a reliable shaft-to-sleeve connection having an increased bearing capacity for transmitting torque, with the possibility of manufacturing on universal technological equipment, as well as simplifying the assembly of a keyed connection.

Раскрытие сущности полезной моделиUtility Model Disclosure

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемой полезной модели, является:The technical result achieved by using the claimed utility model is:

- повышение несущей способности шпоночного соединения;- increase the bearing capacity of the keyed connection;

- уменьшение габаритов шпоночного соединения;- reducing the dimensions of the keyway;

- применение более простой технологии изготовления и сборки шпоночного соединения.- the use of simpler manufacturing and assembly technology of keyed joints.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в заявленном шпоночном соединении, содержащем вал с лыской, втулку и снабженную хвостовиком сегментную шпонку, установленную своей плоской гранью на лыске вала, на всей длине внутренней поверхности втулки, вдоль ее образующей выполнена радиусная канавка, ось которой смещена относительно оси втулки в радиальном направлении, сегментная шпонка установлена на лыске вала так, что хорда шпонки перпендикулярна продольной оси вала, а цилиндрическая поверхность шпонки взаимодействует с радиусной канавкой втулки, во втулке со стороны торца вала выполнено соосное с валом несквозное резьбовое отверстие, в которое установлена гайка с наружной резьбой. Благодаря указанным отличительным признакам достигается заявленный технический результат, а именно уменьшение внутренних напряжений в ступице от отверстий под шпонку, уменьшение общего габарита соединения вал-ступица, а также выполнение деталей предлагаемого устройства без применения специального инструмента и специального технологического оборудования.The specified technical result is achieved due to the fact that in the claimed keyway comprising a shaft with a flat, a sleeve and a segment key provided with a shank, mounted with its flat face on the flat of the shaft, the entire length of the inner surface of the sleeve along its generatrix is made a radius groove, the axis of which is shifted relative to the axis of the sleeve in the radial direction, the segment key is mounted on the flat of the shaft so that the chord of the key is perpendicular to the longitudinal axis of the shaft, and the cylindrical surface of the key interacts with a radial groove of the sleeve, in the sleeve from the side of the shaft end there is a threaded hole coaxial with the shaft, in which a nut with an external thread is installed. Thanks to these distinctive features, the claimed technical result is achieved, namely, reducing internal stresses in the hub from the key holes, reducing the overall dimension of the shaft-hub connection, and also performing parts of the proposed device without the use of special tools and special technological equipment.

Предлагаемое устройство имеет повышенную несущую способность за счет увеличенной площади контакта шпонки с валом и ступицей.The proposed device has an increased bearing capacity due to the increased contact area of the dowels with the shaft and the hub.

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить общий габарит соединения для передачи вращения от приводного вала к шестерне или шкиву и в обратном направлении благодаря размещению устройства для фиксации шпонки в ступице, а не на валу. Предлагаемое техническое решение позволяет изготавливать детали предлагаемого шпоночного соединения на универсальном оборудовании без применения специального инструмента и технологических операций протягивания или долбления.The proposed device allows to reduce the overall size of the connection for transmitting rotation from the drive shaft to the gear or pulley and in the opposite direction by placing the device for fixing the keys in the hub, and not on the shaft. The proposed technical solution allows the manufacture of parts of the proposed keyway on universal equipment without the use of special tools and technological operations of pulling or chiseling.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Сущность предлагаемого устройства поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми чертежами, на которых показано:The essence of the proposed device is illustrated by the following description and the accompanying drawings, which show:

фиг. 1 Общий вид предлагаемого соединения в сборе;FIG. 1 General view of the proposed connection assembly;

фиг. 2 Общий вид шпонки.FIG. 2 General view of the keys.

Устройство разъемного шпоночного соединения содержит вал (1) приводного механизма с лыской, соосно соединенную с ним втулку (2) с выполненным в ней центральным отверстием под вал приводного механизма и радиусной канавкой под шпонку, ось которой параллельна оси вала и смещена относительно нее в радиальном направлении, а также несквозным, соосным с валом отверстием с внутренней резьбой, шпонку (3) с лыской и гайку (4) с наружной резьбой. Шпонка (3) выполнена с хвостовиком на торце и своей цилиндрической поверхностью взаимодействует с радиусной канавкой во втулке (2) таким образом, что лыски на штифте и на ведущем валу имеют контакт по поверхности. Гайка (4), завинченная в резьбовое отверстие во втулке, предотвращает выход шпонки (3) из отверстия во втулке.The split key connection device comprises a shaft (1) of the drive mechanism with a flat, a sleeve (2) coaxially connected thereto with a central hole for the drive mechanism shaft and a radius groove for the key, the axis of which is parallel to the shaft axis and radially offset relative to it as well as a through hole with a female thread, coaxial with the shaft, a key (3) with a flat and a nut (4) with an external thread. The key (3) is made with a shank at the end and its cylindrical surface interacts with the radius groove in the sleeve (2) so that the flats on the pin and on the drive shaft have contact on the surface. A nut (4) screwed into the threaded hole in the sleeve prevents the key (3) from leaving the hole in the sleeve.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Приводной вал при вращении передает крутящий момент на втулку через поверхностный контакт со шпонкой, которая препятствует провороту втулки относительно приводного вала. Хвостовик используется для установки шпонки при сборке соединения, а также при ее демонтаже. Кроме того, хвостовик, взаимодействуя с гайкой, препятствует выходу шпонки из радиусной канавки. В другом варианте осуществления заявляемой полезной модели, фиксация шпонки во втулке осуществляется любым известным способом.The drive shaft transmits torque to the sleeve during rotation through surface contact with a key, which prevents the sleeve from turning relative to the drive shaft. The shank is used to install the keys when assembling the connection, as well as when dismantling it. In addition, the shank, interacting with the nut, prevents the key from coming out of the radius groove. In another embodiment of the claimed utility model, fixing the dowels in the sleeve is carried out in any known manner.

При реализации устройства заявленная совокупность существенных признаков позволяет решить задачу передачи крутящего момента с приводного вала на втулку, при этом:When implementing the device, the claimed combination of essential features allows us to solve the problem of transmitting torque from the drive shaft to the sleeve, while:

- передавать большее значение крутящего момента без увеличения габаритов соединения, либо уменьшить габарит соединения без потери для передачи крутящего момента, так как предлагаемое устройство имеет повышенную несущую способность при передаче крутящего момента с вала на втулку (ступицу) и в обратном направлении за счет увеличения площади контакта шпонки с валом и ступицей вследствие того, что цилиндрическая часть шпонки равна длине втулки, а диаметр шпонки равен или больше поперечного размера лыски на валу;- transmit a larger value of torque without increasing the dimensions of the connection, or reduce the size of the connection without loss for transmitting torque, since the proposed device has an increased bearing capacity when transmitting torque from the shaft to the sleeve (hub) and in the opposite direction by increasing the contact area dowels with a shaft and a hub due to the fact that the cylindrical part of the dowel is equal to the length of the sleeve, and the diameter of the dowel is equal to or greater than the transverse dimension of the flats on the shaft;

- позволяет дополнительно уменьшить общий габарит соединения для передачи вращения от приводного вала к втулке и в обратном направлении благодаря фиксации шпонки во втулке (ступице), а не на валу;- allows you to further reduce the overall size of the connection for transmitting rotation from the drive shaft to the sleeve and in the opposite direction by fixing the keys in the sleeve (hub), and not on the shaft;

- позволяет изготавливать детали предлагаемого шпоночного соединения на универсальном оборудовании без применения специального инструмента и технологических операций протягивания или долбления.- allows you to make parts of the proposed keyway on universal equipment without the use of special tools and technological operations of pulling or chiselling.

Claims (2)

1. Шпоночное соединение, содержащее вал с лыской, втулку, на внутренней поверхности которой вдоль образующей выполнена радиусная канавка, ось которой смещена относительно оси втулки в радиальном направлении, сегментную шпонку, установленную своей плоской гранью на лыске вала так, что хорда шпонки перпендикулярна продольной оси вала, а цилиндрическая поверхность шпонки взаимодействует с радиусной канавкой втулки, при этом шпонка снабжена хвостовиком для фиксации от осевого перемещения, отличающееся тем, что радиусная канавка выполнена по всей длине втулки, а во втулке со стороны торца вала выполнено соосное с валом несквозное резьбовое отверстие, в которое установлена гайка с наружной резьбой.1. A key connection comprising a shaft with a flat, a sleeve on the inner surface of which a radial groove is made along the generatrix, the axis of which is offset from the axis of the sleeve in the radial direction, a segment key mounted with its flat face on the shaft flat so that the key chord is perpendicular to the longitudinal axis shaft, and the cylindrical surface of the dowel interacts with the radius groove of the sleeve, while the dowel is equipped with a shank for fixing from axial movement, characterized in that the radius groove is made about the entire sleeve length, and in the bush on the shaft side end formed coaxial with the shaft of the blind tapped hole, into which installed nut with external thread. 2. Шпоночное соединение по п. 1, отличающееся тем, что фиксация шпонки во втулке осуществляется любым известным способом.2. The key connection according to claim 1, characterized in that the key is fixed in the sleeve by any known method.

Images