RU2327907C1

RU2327907C1 - Bearing fixture assembly

Info

Publication number: RU2327907C1
Application number: RU2006137264/11A
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Логунов (RU); Юрий Михайлович Логунов
Original assignee: Открытое акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-06-27

Abstract

FIELD: mechanics.

SUBSTANCE: bearing fixture assembly includes rolling bearing, shaft with spline and nut with stopping elements. Bushing is installed between shaft and nut. Internal surface of bushing is provided with at least one spline interacting with shaft spline. External surface of bushing is threaded. Nut is slotted and installed on bushing. Stopping element of nut is in the form of washer with outer and inner filaments interacting with nut slot and spline hollow respectively. Retaining ring is installed in shaft groove from the side of washer.

EFFECT: bearing fixture assembly on splined shaft has small axial dimensions and sufficient connection strength.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в механизмах, имеющих подшипники качения, установленные на шлицевых валах.The invention relates to mechanical engineering and can be used in mechanisms having rolling bearings mounted on splined shafts.

Известен подшипниковый узел, содержащий подшипники качения, установленные на валу, который имеет шлицы и гайку с элементами для предотвращения отворачивания, причем один из подшипников фиксируется гайкой через промежуточную деталь, кроме того, между внутренними кольцами подшипников расположена втулка, а между наружными кольцами установлены две пружины (см. патент RU №2233390, МПК⁷ F16C 25/08, F01D 25/16, F16C 35/06).A bearing assembly is known comprising rolling bearings mounted on a shaft that has splines and a nut with elements to prevent turning, one of the bearings being fixed with a nut through an intermediate part, in addition, a sleeve is located between the inner rings of the bearings and two springs are installed between the outer rings (see patent RU No. 2233390, IPC ⁷ F16C 25/08, F01D 25/16, F16C 35/06).

Недостатком известной конструкции является неподвижность в осевом направлении промежуточной детали после затяжки гайки, что приводит к невозможности использования данной конструкции в узлах крепления подшипника, где необходимо иметь постоянное осевое перемещение промежуточной детали в процессе эксплуатации и где необходимо при сборке узла соединять шлицы вала с предварительно уже закрепленной деталью, которая ответна промежуточной.A disadvantage of the known design is the immobility in the axial direction of the intermediate part after tightening the nut, which makes it impossible to use this design in the bearing attachment points, where it is necessary to have constant axial movement of the intermediate part during operation and where it is necessary to connect the splines of the shaft to a previously fixed assembly a part that responds with an intermediate.

Известен узел крепления подшипника, содержащий подшипник, установленный на шлицевом валу, и гайку, установленную на шлицы вала (см. П.И.Орлов, «Основы конструирования», Справочно-методическое пособие в 3-х книгах, книга 2, М., Машиностроение, 1977, стр.534, рис.493, «в», «г»).Known bearing mount, containing a bearing mounted on a splined shaft, and a nut mounted on the splines of the shaft (see P.I. Orlov, "Fundamentals of Design", Reference and methodical manual in 3 books, book 2, M., Engineering, 1977, p. 544, fig. 493, “c”, “d”).

Недостатком известной конструкции является низкая прочность соединения гайки с валом и невысокий момент затяжки в соединении, так как взаимодействие резьбы гайки и резьбы вала происходит не по всему диаметру соединения, а только по вершинам шлиц.A disadvantage of the known design is the low strength of the connection of the nut with the shaft and the low tightening torque in the connection, since the interaction of the thread of the nut and the thread of the shaft does not occur along the entire diameter of the connection, but only along the tops of the splines.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату к заявляемому техническому решению является узел крепления подшипника, содержащий подшипник, установленный на шлицевом валу, гайку, установленную на резьбовом участке шлицевого вала и имеющую элемент для предотвращения отворачивания, выполненный в виде хвостовика, который застопорен путем его вдавливания во впадину шлицев вала (см. «Агрегаты трансмиссии автомобилей КамАЗ». Устройство, эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт» под ред. Д.Х.Валеева, ОАО «Камазтехобслуживание», 2003 г., г.Набережные Челны, стр.159, рис.56).The closest in the set of essential features and the achieved technical result to the claimed technical solution is a bearing mount assembly comprising a bearing mounted on a spline shaft, a nut mounted on a threaded portion of the spline shaft and having an anti-rotation element made in the form of a shank which is locked by of its indentation into the cavity of the shaft splines (see “KAMAZ automobile transmission units.” Device, operation, maintenance and repair ”under units. D.H.Valeeva, JSC "Kamaztehobsluzhivanie", 2003 Naberezhnye Chelny, p.159, ris.56).

Недостатком известной конструкции являются значительные осевые размеры узла крепления подшипника, так как для установки гайки необходимо наличие на шлицевом валу резьбового участка, длина которого должна быть не меньше высоты гайки.A disadvantage of the known design is the significant axial dimensions of the bearing mount, since installation of the nut requires the presence of a threaded section on the spline shaft, the length of which must be not less than the height of the nut.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание конструкции узла крепления подшипника на шлицевом валу, имеющей небольшие осевые размеры и достаточную прочность соединения.The problem to which the claimed technical solution is directed is to create a design of a bearing mount on a spline shaft having small axial dimensions and sufficient joint strength.

Для решения поставленной задачи в узле крепления подшипника, содержащем подшипник качения, вал, имеющий шлицы, гайку с элементом стопорения, между валом и гайкой установлена втулка, внутренняя поверхность которой имеет, по крайней мере, один шлиц, взаимодействующий со шлицем вала, а наружная поверхность выполнена с резьбой, гайка выполнена с пазом и установлена на указанной втулке, при этом элемент стопорения гайки выполнен в виде шайбы с внешним и внутренним усиками, взаимодействующими с пазом гайки и впадиной шлицев вала соответственно, а в канавке вала со стороны шайбы установлено стопорное кольцо.To solve this problem, in the bearing attachment unit containing the rolling bearing, a shaft having splines, a nut with a locking element, a sleeve is installed between the shaft and the nut, the inner surface of which has at least one slot that interacts with the shaft spline, and the outer surface made with a thread, the nut is made with a groove and mounted on the specified sleeve, while the nut locking element is made in the form of a washer with external and internal antennae interacting with the nut groove and the groove of the shaft splines, respectively and a snap ring is installed in the shaft groove on the side of the washer.

Уменьшить осевые размеры узла крепления подшипника, установленного на шлицевом валу, можно следующим путем:To reduce the axial dimensions of the bearing mount mounted on the splined shaft, you can do the following:

- установить гайку на резьбу, выполненную на шлицах вала, но в этом случае имеет место низкая прочность соединения и низкий момент затяжки;- install the nut on the thread made on the splines of the shaft, but in this case there is a low joint strength and a low tightening torque;

- уменьшить высоту гайки, но при этом снизится прочность соединения.- reduce the height of the nut, but this will decrease the strength of the connection.

Существует следующее противоречие.The following contradiction exists.

С одной стороны, уменьшение осевых размеров узла крепления подшипника приводит к снижению прочности соединения.On the one hand, a decrease in the axial dimensions of the bearing mount leads to a decrease in joint strength.

С другой стороны, значительные размеры узла крепления подшипника влекут за собой увеличение размеров изделия в целом, что приводит к увеличению массы и к превышению габаритных размеров, регламентированных нормами, которые предъявляются к изделию.On the other hand, the significant dimensions of the bearing mounting unit entail an increase in the size of the product as a whole, which leads to an increase in weight and to exceed the overall dimensions regulated by the standards that apply to the product.

В заявляемом техническом решении отличительные признаки, заключающиеся в том, что между валом и гайкой установлена втулка, внутренняя поверхность которой имеет, по крайней мере, один шлиц, взаимодействующий со шлицем вала, а наружная поверхность выполнена с резьбой, на которой установлена гайка, позволяют исключить выполнение резьбового участка на шлицевом валу и тем самым уменьшить осевые размеры узла крепления подшипника.In the claimed technical solution, the distinguishing features are that a sleeve is installed between the shaft and the nut, the inner surface of which has at least one slot that interacts with the shaft slot, and the outer surface is made with a thread on which the nut is mounted, which allows the execution of the threaded section on the spline shaft and thereby reduce the axial dimensions of the bearing mount.

Отличительные признаки, заключающиеся в том, что элемент стопорения гайки выполнен в виде шайбы с внешним и внутренним усиками, взаимодействующими с пазом гайки и впадиной шлицев вала соответственно, а в канавке вала со стороны крепления шайбы установлено стопорное кольцо, позволяют обеспечить достаточную прочность соединения.Distinctive features, namely, that the nut locking element is made in the form of a washer with an external and internal antennae interacting with the nut groove and the groove of the shaft splines, respectively, and a snap ring is installed in the shaft groove on the side of the washer mount, which ensures sufficient joint strength.

Таким образом, совокупность существенных признаков, характеризующих созданный узел крепления подшипника, позволила разрешить вышеуказанное противоречие.Thus, the combination of essential features characterizing the created bearing mount, allowed to resolve the above contradiction.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».Based on the foregoing, we can conclude that the claimed technical solution meets the conditions of patentability "novelty" and "inventive step".

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:The claimed technical solution is illustrated by the drawings:

на фиг.1 изображен узел крепления подшипника в разрезе;figure 1 shows the mounting of the bearing in the context;

на фиг.2 изображен узел крепления подшипника (наиболее близкий аналог).figure 2 shows the mount of the bearing (the closest analogue).

Узел крепления подшипника содержит подшипник 1, установленный на валу 2, который имеет шлицы 3. На шлицах 3 установлена втулка 4. Наружная поверхность втулки 4 выполнена с резьбой, на которой установлена гайка 5, выполненная с пазами 6. Внутренняя поверхность втулки 4 имеет шлиц 7, входящий в шлицы 3 вала 2 и обеспечивающий фиксацию втулки 4 относительно вала 2 при закручивании гайки 5.The bearing mounting unit comprises a bearing 1 mounted on a shaft 2, which has splines 3. A sleeve 4 is mounted on the splines 3. The outer surface of the sleeve 4 is threaded, on which the nut 5 is mounted, made with grooves 6. The inner surface of the sleeve 4 has a slot 7 , included in the slots 3 of the shaft 2 and ensuring the fixation of the sleeve 4 relative to the shaft 2 when tightening the nut 5.

Для предотвращения отворачивания гайки 5 предназначена стопорная шайба 8, имеющая внешний и внутренний усики 9 и 10 соответственно. Усик 9 после затяжки гайки 5 отгибается в паз 6 гайки 5, а усик 10 устанавливается во впадину шлиц вала 2.To prevent the nut 5 from being unscrewed, a lock washer 8 is provided having an external and an internal antennae 9 and 10, respectively. The antenna 9 after bending the nut 5 is bent into the groove 6 of the nut 5, and the antenna 10 is installed in the groove of the shaft 2.

Со стороны стопорной шайбы 8 в канавке вала 2 установлено стопорное кольцо 11.On the side of the lock washer 8, a snap ring 11 is installed in the groove of the shaft 2.

Крепление подшипника осуществляется следующим образом.Mounting the bearing as follows.

После установки подшипника 1 на вал 2 на шлицы 3 вала 2 устанавливаются сначала втулка 4, затем стопорная шайба 8, внешний усик 9 которой отогнут параллельно оси вала 2, и фиксируются от осевого перемещения стопорным кольцом 11. Далее на втулку 4 накручивается гайка 5, фиксирующая от осевого перемещения подшипник 1. Для предотвращения отворачивания гайки 4 в паз 6 гайки 4 отгибается усик 9 стопорной шайбы 8.After installing the bearing 1 on the shaft 2 on the splines 3 of the shaft 2, first install the sleeve 4, then the lock washer 8, the outer antenna 9 of which is bent parallel to the axis of the shaft 2, and are fixed from axial movement by the lock ring 11. Next, nut 5 is screwed onto the sleeve 4, fixing from axial movement of the bearing 1. To prevent the nut 4 from turning back into the groove 6 of the nut 4, the antenna 9 of the lock washer 8 is unbent.

В процессе работы узла действующая осевая сила на подшипник 1 передается на гайку 5, которая посредством резьбы нагружает втулку 4. Втулка 4 через стопорную шайбу 8 упирается в стопорное кольцо 11, обеспечивая фиксированное соединение в осевом направлении.During operation of the assembly, the axial force acting on the bearing 1 is transmitted to the nut 5, which by means of the thread loads the bushing 4. The bushing 4, through the lock washer 8, abuts against the lock ring 11, providing a fixed connection in the axial direction.

Заявляемое техническое решение имеет небольшие осевые размеры и достаточную прочность соединения.The claimed technical solution has a small axial size and sufficient joint strength.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с использованием современных технологий.The claimed technical solution meets the requirement of industrial applicability and is possible for implementation on standard technological equipment using modern technologies.

Claims

Узел крепления подшипника, содержащий подшипник качения, вал, имеющий шлицы, гайку с элементом стопорения, отличающийся тем, что между валом и гайкой установлена втулка, внутренняя поверхность которой имеет, по крайней мере, один шлиц, взаимодействующий со шлицем вала, а наружная поверхность выполнена с резьбой, гайка выполнена с пазом и установлена на указанной втулке, при этом элемент стопорения гайки выполнен в виде шайбы с внешним и внутренним усиками, взаимодействующими с пазом гайки и впадиной шлицев вала соответственно, а в канавке вала со стороны шайбы установлено стопорное кольцо.A bearing attachment assembly comprising a rolling bearing, a shaft having splines, a nut with a locking element, characterized in that a sleeve is installed between the shaft and the nut, the inner surface of which has at least one slot that interacts with the shaft spline, and the outer surface is made with a thread, the nut is made with a groove and mounted on the specified sleeve, while the nut locking element is made in the form of a washer with external and internal antennae interacting with the nut groove and the groove of the shaft splines, respectively, and in the groove ala by a stop ring washers.