SU1673767A1 - Connection of shafts - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению, в частности к соединени м соосных валов. Цель изобретени  - повышение надежности и упрощение технологии изготовлени . Соосные друг другу валы 1 и 2 соединены соединительным элементом (Э) 3, средн   часть которого выполнена в виде цилиндрического стержн . Концы соединительного элемента выполнены с пр моугольным профилем поперечного сечени . В продольном сечении один конец имеет форму параллелограмма, другой - форму трапеции. Концы валов 1 и 2 имеют соответствующие ответные сквозные пазы. Торцовые поверхности валков также выполнены наклонными и наход тс  в посто нном контакте с торцовыми поверхност ми средней части Э 3. Посто нные магниты 4 и 5, установленные соответственно на валу 2 и Э 3, обеспечивают дополнительную фиксацию Э 3. При работе на концах Э 3 возникают центробежные силы, создающие вращающий момент, действующий на Э в направлении против часовой стрелки. Защемл ющие усили  между торцовыми поверхност ми, возникающие от действи  вращающего момента, способствуют повышению надежности соединени  валов. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.This invention relates to mechanical engineering, in particular to coaxial shaft couplings. The purpose of the invention is to increase the reliability and simplify the manufacturing technology. Shafts 1 and 2 coaxial to each other are connected by a connecting element (E) 3, the middle part of which is made in the form of a cylindrical rod. The ends of the connecting element are made with a rectangular cross-sectional profile. In the longitudinal section, one end has the shape of a parallelogram, the other - the shape of a trapezoid. The ends of the shafts 1 and 2 have corresponding reciprocal through grooves. The end surfaces of the rolls are also made inclined and are in constant contact with the end surfaces of the middle part E 3. The permanent magnets 4 and 5, mounted respectively on shaft 2 and E 3, provide additional fixation E 3. When working at the ends E 3 centrifugal forces arise that create a torque acting on e in the counterclockwise direction. The clamping forces between the face surfaces resulting from the effect of the torque moment increase the reliability of the connection of the shafts. 3 hp f-ly, 2 ill.

Description

Фиг.11

Изобретение относитс  к машиностро ению, а именно к устройствам дл  передачи крут щих моментов между соосными валами .The invention relates to mechanical engineering, in particular, to devices for transmitting torques between coaxial shafts.

Цель изобретени  повышение надеж ности и технологичности конструкции.The purpose of the invention is to increase the reliability and manufacturability of the structure.

На фиг, 1 изображено соединение валов; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.Fig, 1 shows the connection shaft; in fig. 2 is a view A of FIG. one.

Соединение валов содержит соосно установленные валы 1 и 2, в осевом зазоре между взаимообращенными торцами которых установлен соединительный элемент 3, выполненный в виде стержн  с цилиндрической средней частью, концы соединительного элемента 3 спрофилированы в поперечном сечении по форме пр моугольника (фиг. 2), торцы соединительного элемента образованы параллельными друг другу плоскост ми, которые неперпендикул рны оси вращени  валов 1 и 2 (в плоскости фиг. 1). Правый конец соединительного элемента 3 выполнен в форме пзралшлограм- ма (в плоскости фиг, 1), а левый конец - в форме трапеции. Соответственно этому выполнены и концы соедин емых валов 1 и 2, т.е. их торцовые поверхности и пазы под концы соединительного элемента.The shaft connection contains coaxially mounted shafts 1 and 2, in the axial gap between the reciprocal ends of which a connecting element 3 is installed, made in the form of a rod with a cylindrical middle part, the ends of the connecting element 3 are shaped in cross section according to the rectangle shape (Fig. 2), the ends the connecting element is formed by planes parallel to each other, which are not perpendicular to the axis of rotation of shafts 1 and 2 (in the plane of Fig. 1). The right end of the connecting element 3 is made in the form of a prasralslogram (in the plane of FIG. 1), and the left end is in the form of a trapezium. Accordingly, the ends of the connected shafts 1 and 2, i.e. their end surfaces and grooves under the ends of the connecting element.

На торце вала 2 закреплен магнит 4, а на правом торце соединительного элемента 3 - магнит 5. Магниты обращены друг к другу разноименными полюсами. Пазы на концах валов 1 и 2 выполнены сквозными.At the end of the shaft 2, a magnet 4 is fixed, and at the right end of the connecting element 3, a magnet 5. The magnets face each other with opposite poles. The grooves at the ends of the shafts 1 and 2 are made through.

Соединение валов работает следующим образом.The connection shaft works as follows.

После монтажа привода (не показано), выверки и закреплени  его узлов, несущих соедин емые валы 1 и 2, соединительный элемент 3 вводитс  в осевой зазор между валами сверху (фиг. 1) вдоль торцовых плоскостей соединительного элемента. При этом магниты 4 и 5 фиксируют соединительный элементЗ относительно вала 2, а следовательно , и относительно вала 1.After mounting the drive (not shown), aligning and fixing its assemblies carrying the connecting shafts 1 and 2, the connecting element 3 is inserted into the axial gap between the shafts from above (Fig. 1) along the end planes of the connecting element. In this case, the magnets 4 and 5 fix the connecting element 3 with respect to the shaft 2, and hence with respect to the shaft 1.

При вращении на концах соединительного элемента 3 возникают центробежные силы (благодар  тому, что скошенные концы соединительного элемента создают определенную его неуравновешенность), создающие момент сил относительно поперечной оси соединительного элемента, перпендикул рной плоскости чертежа (фиг. 1), стрем щийс  повернуть соединительный элемент 3 в направлении против часовой стрелки. Вследствие этого на кромках плоскостей контакта соединительного элемента 3 с концами и пазами валов 1 и 2 возникают защемл ющие усили , преп тствующие относительному смещению соединительного элемента и валов, и повышающие надежность соединени . Выходу соединительного элемента 3 сверху вниз (фиг. 1) преп тствует скос конца вала 1,During rotation, centrifugal forces arise at the ends of the connecting element 3 (due to the fact that the beveled ends of the connecting element create a certain unbalance of it), creating a moment of forces relative to the transverse axis of the connecting element perpendicular to the plane of the drawing (Fig. 1), which tends to turn the connecting element 3 in the counterclockwise direction. As a result, pinch forces occur on the edges of the contact planes of the connecting element 3 with the ends and grooves of the shafts 1 and 2, which prevent relative displacement of the connecting element and the shafts and increase the reliability of the connection. The exit of the connecting element 3 from the top down (Fig. 1) is prevented by the bevel of the end of the shaft 1,

Дл  большей надежности работы соединени  валов целесообразно величину острого угла между торцовой плоскостью соединительного элемента 3 и осью вращени  валов 1 и 2 принимать из следующего услови :For greater reliability of the shaft connection, it is advisable to take the acute angle between the end plane of the connecting element 3 and the axis of rotation of the shaft 1 and 2 from the following condition:

00

tg a f,tg a f,

где а - упом нутый угол;where a is the mentioned angle;

f - коэффициент трени  между детал 5 ми 1 иЗ (2 и 3).f is the coefficient of friction between the parts 5 and 1 of the territory (2 and 3).

Приведенное неравенство отражает условие самоторможени  пар трени .The above inequality reflects the condition of self-inhibition of friction pairs.

Дл  тою, чтобы величина угла а не была малой (что увеличивало бы осевые га0 бариты соединени ), к торцовым поверхност м соединительного элемента или валов 1 и 2 могут быть прикреплены фрикционные накладки, материал которых имеет высокий коэффициент трени , например, резина (f In order for the angle a not to be small (which would increase the axial barites of the joint), friction linings may be attached to the end surfaces of the connecting element or shafts 1 and 2, the material of which has a high coefficient of friction, for example, rubber (f

5 1- 4), что  вл етс  возможным, поскольку осевые нагрузки во врем  работы соединени  валов невелики. При указанных выше значени х f величина угла составит 45-76°. В этом случае соединение валов обеспечи0 вает надежную работу и при отсутствии магнитов 4 и 5.5 1-4), which is possible since the axial loads during operation of the shaft coupling are small. At the above values of f, the angle will be 45-76 °. In this case, the connection of the shafts ensures reliable operation even in the absence of magnets 4 and 5.

В случае использовани  магнитов в конструкции соединени  валов сила взаимодействи  между ними выбираетс  из услови In the case of using magnets in the construction of the shaft connection, the interaction force between them is chosen from the condition

5 обеспечени  демонтажа соединительного элемента 3 вручную или с применением простейших инструментов. Магниты 4 и 5 должны быть изолированы от соответствующих деталей с целью исключени  магнитных на0 водок, если эти детали выполн ютс  из ферромагнитного материала.5 to ensure the dismantling of the connecting element 3 manually or with the use of simple tools. The magnets 4 and 5 must be insulated from the respective parts in order to eliminate magnetic liquids if these parts are made of a ferromagnetic material.

Предлагаемое соединение валов  вл етс  конструктивным и технологичным поскольку при обработке соединительногоThe proposed shaft connection is constructive and technological since during the processing of the coupling

5 элемента 3 и концов валов 1 и2 сокращаетс  номенклатура режущего инструмента, а конструктивные поверхности сопр гаютс  по плоскост м.5 of the element 3 and the ends of the shafts 1 and 2, the nomenclature of the cutting tool is reduced, and the structural surfaces are matched in planes.

Таким образом, предлагаемое соедине0 ние позволит повысить надежность и технологичность конструкции соедин емых валов.Thus, the proposed connection will improve the reliability and manufacturability of the design of the connected shafts.

Claims (4)

1. Соединение валов, содержащее сое5 динительный элемент, выполненный в виде стержн  с цилиндрической средней частью, установленный в осевом зазоре между взаимообращенными торцами валов соосно с последними, профилированные концы которого расположены в ответных пазах, выполненных на торцовых поверхност х валов, при этом соединительный элемент выполнен со смещенным относительно его оси центром т жести, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и технологичности конструкции, концы соединительного элемента выполнены с пр моугольным поперечным сечением, торцы указанного элемента расположены параллельно друг другу под углом к его продольной оси, торцовые поверхности соедин емых валов наклонены относительно одна другой, причем один из концов соединительного элемента в продольном сечении имеет форму параллелограмма, другой - форму трапеции, а торцовые поверхности средней части соединительного элемента и1. Connection of shafts containing a connecting element made in the form of a rod with a cylindrical middle part, installed in an axial gap between the mutually converted ends of the shafts coaxially with the latter, the profiled ends of which are located in mating grooves made on the end surfaces of the shafts, while the connecting element made with an offset center of gravity relative to its axis, characterized in that, in order to increase the reliability and manufacturability of the structure, the ends of the connecting element are made with straight the ends of the element are parallel to each other at an angle to its longitudinal axis, the end surfaces of the connected shafts are inclined relative to one another, with one of the ends of the connecting element in the longitudinal section having the shape of a parallelogram, the other - the shape of a trapezium, and the end surfaces of the middle parts of the connecting element and 00 обращенные к ним соответствующие торцовые поверхности концов валов наход тс  в посто нном контакте по всей площади.the corresponding end surfaces of the shaft ends facing them are in constant contact over the entire area. 2.Соединение поп.1,отличающее- с   тем. что на взаимообращенных торце одного из концов соединительного элемента и дне паза под него выполнены совмещенные гнезда, в которых размещены посто нные магниты со встречно направленными разноименными полюсами.2. Connection pop. 1, different in order. that at the interconverted end of one of the ends of the connecting element and the bottom of the groove under it there are joint sockets in which permanent magnets with opposite opposite poles are placed. 3.Соединение поп.1,отличающее- с   тем, что торцовые поверхности элементов соединени  наклонены к оси последнего под углом, не превышающим угол трени .3. Compound pop. 1, characterized in that the end surfaces of the elements of the joint are inclined to the axis of the latter at an angle not exceeding the angle of friction. 4.Соединение поп.1,отличающее- с   тем, что торцовые поверхности элементов соединени  выполнены с фрикционным покрытием.4. Compound pop. 1, characterized in that the end surfaces of the connection elements are made with a friction coating. Виц) дVic) Фиг. 2FIG. 2