шпоночное соединение

Формула изобретения

ШПОНОЧНОЕ СОЕДИНЕНИЕ, содержащее вал, втулку, охватывающую вал, и шпонку, боковая поверхность которой выполнена состоящей из плоской и цилиндрической частей, плоская часть установлена на лыске вала, а цилиндрическая - в продольной радиусной канавке втулки, отличающееся тем, что боковая поверхность шпонки выполнена с дополнительной цилиндрической частью, участки которой расположены по обе стороны основной цилиндрической части, радиусная канавка выполнена сквозной, радиусы кривизны основной и дополнительной цилиндрических частей равны соответственно половине диаметра поперечного сечения канавки и половине диаметра отверстия втулки, при этом ширина плоской поверхности шпонки больше диаметра канавки, а поверхности контакта элементов соединения неразъемно состыкованы одна с другой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении редукторов и других передач, имеющих шпоночное соединение.

Известно шпоночное соединение, которое содержит вал, охватывающую деталь, шпонку, вставленную в продольный паз, выполненный в плоскости соприкосновения вала и втулки, а также фиксатор осевых перемещений [1].

Недостатком данного соединения является большое количество деталей, которые должны быть изготовлены достаточно точно, чтобы обеспечить сборку соединения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является шпоночное соединение, содержащее вал, втулку, охватывающую вал, и шпонку, боковая поверхность которой выполнена состоящей из плоской и цилиндрической частей, плоская часть установлена на лыске вала, а цилиндрическая - в продольной радиусной канавке втулки [2].

Недостатком такого соединения является то, что требуется точное изготовление поверхностей деталей, входящих в соединение, кроме того, очень трудно технологически получить паз во втулке и обеспечить высокую прочность соединения.

Целью изобретения является повышение прочности и нагрузочной способности соединения.

Это достигается тем, что шпоночное соединение, содержащее вал, втулку, охватывающую вал и шпонку, боковая поверхность которой выполнена состоящей из плоской и цилиндрической частей, плоская часть установлена на лыске вала, а цилиндрическая - в продольной радиусной канавке втулки, боковая поверхность шпонки выполнена с дополнительной цилиндрической частью, участки которой расположены по обе стороны основной цилиндрической части, радиусная канавка выполнена сквозной, радиусы кривизны основной и дополнительной цилиндрических частей равны соответственно половине диаметра поперечного сечения канавки и половине диаметра отверстия втулки, при этом ширина плоской поверхности шпонки больше диаметра канавки, а поверхность контакта элементов соединения неразъемно состыкованы друг с другом.

На фиг.1 изображено шпоночное соединение, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Шпоночное соединение содержит вал 1, охватывающую вал втулку 2 и шпонку 3. Боковая поверхность шпонки 3 состоит из плоской части 4, цилиндрической основной части 5 и дополнительной части 6. Плоская часть 6 шпонки 3 расположена на лыске 7 вала, а основная цилиндрическая часть - в сквозной продольной радиусной канавке 8 втулки 2.

Радиусы кривизны основной 2 и дополнительной R цилиндрических частей равны соответственно половине диаметра поперечного сечения канавки 8 и половине диаметра отверстия втулки 2. Ширина плоской поверхности 4 шпонки 3 больше диаметра канавки. Поверхности контакта элементов соединения 1, 2, 3 неразъемно состыкованы друг с другом.

Сборка соединения осуществляется следующим образом. На вал 1 устанавливается втулка 2, центрирование которой производится по диаметру вала. В зазоры, образованные между валом и внутренней полостью втулки, подается расплав металла или полимерная композиция. В качестве расплава металла можно применять литейные алюминиевые сплавы, сплав латуни и др., а в качестве полимерных материалов реактопласты и термопласты в зависимости от передаваемого крутящего момента.

П р и м е р. Предлагаемое соединение было получено для ряда сборочных единиц - сборка первичных валов с шестернями в редукторах 1Ц2У-100, 1Ц2У-125. Технологический процесс их изготовления состоит в следующем. На вал, имеющий три лыски, ширина которых равнялась ширине зубчатого колеса, а длина была в 1,5-2 раза больше диаметра радиусной канавки во втулке, напрессовывалось зубчатое колесо. Затем в зазоры между валом и внутренним диаметром зубчатого колеса, подавался расплав алюминия АМЦ. После остывания расплава получилось монолитное шпоночное соединение. Лыски на валу получали фрезерованием, а радиусные канавки в зубчатом колесе - сверлением по кондуктору. Требуемая точность изготовления размеров лысок на валу и радиусных канавок на втулке не выше 14 квалитета.