Шпоночное соединение

(21) 477235 (22) 22,12.8 (46) 30,10.9 (71) Р осто вс воде "Ростс (72) С.М.Ба (53) 621,825 (56) Патент 1984Бюл,М 40кий-на-Дону завод ВТУЗ при Заел ьмаш"рашев и А.Л.Лавров.2(088,8)ГДР М 211837, кл, Г 16 В 2/14,(54) ШПОНОЧ НОЕ СОЕДИН Е НИ Е(57) Изобретение относится к жестким, работающим на срез, изгиб или снятие элементам, применяемым в машиностроении для передачи крутящего момента жестким способом, более конкретно к шпоночным соединениям, и может быть использовано для демонтажа в первую очередь трудноразбираемых шпоночных соединений, сопряженные поверхности которых могут охватываться в процессе эксплуатации, что характерно для тяжелонагруженных элементов деталей машин. Цель изобретения - повышение ремонтопригодности за счет обеспечения автоматической фиксации перемещения болта на глубину, достаточную для осуществления полного утапливания ааюай О 4 ь С уженньх элеменвов, звездочек и Изобретение ботающим на ср ментам, примен в частности комб чи крутящего мо может быть испо первую очередь ночных соедине ности которых процессе экспл относится к жестким, раез, изгиб или смятие элеяемым в машиностроении, айностроении, для переда- мента жестким способом, и льзовано для демонтажа в трудноразбираемых шпоний, сопряженные поверхмогут схватываться в уатации, что особенно харемонтопригодноия автоматической я болта на глубину, ествления полного шпоночном пазу вэьзовать при демонм перемещением ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕ шпонки в шпоночном пазу вала, позволяющего использовать при демонтаже, наряду с осевым перемещением, относительное вращение втулки и вала при обеспечении автоматической фиксации шпонки в шпаночном пазу вала в заданном положении в момент осуществления демонтажа шпоночного соединения. Шпоночное соединение содержит втулку со шпоночным пазом и отверстием под болт, вал со шпоночным пазом, выполненным по глубине, соответствующей высоте шпонки, шпонку и нажимной болт. Под шпонкой в шпоночном пазу вала установлена прокладка из легкоплавкого сплава или полимерного материала. Нажимной болт расположен по оси симметрии шпонки. В болте преимущественно симметрично относительно оси болта выполнены сквозные выходные отверстия (четное количество), Объем полостей, образованных выходными отверстиями, не менее обьема материала прокладки в его жидкой фазе. Выбор выходных отверстий более двух позволяет обеспечить в соединении повышенную демпфирующую способность при сохранении необходимой несущей способности. 4 з.п,ф-лы, 3 ил,рактерно для тяжелона. тов деталей машин (шт,д,),Цель - повышениести за счет обеспеченфиксации перемещенидостаточную для осущутапливания шпонки вла, позволяющего исполтаже наряду с осевьотносительное вращение втулки и вала при обеспечении принудительной фиксации шпонки в шпоночном пазу вала в строго определенном полокении, т,е, утопленной в нем, в момент осуществления демантака шпоночного соединения, Это позволяет сократить время на проведение демонтажных работ, а также исключить при проведении разборки соединения имеющие место случаи вынужденного разрушения пригодных к дальнейшей эксплуатации конструктивных элементов, что в конечном счете приведет к повышению сезонной наработки машины, в частности зерноуборочного комбайна, и уменьшению расхода запасных частей,На фиг.1 показано шпоночное соединение, общий вид; на фиг,2 и 3- шпоночное соединение в момент разборки, когда шпонка утоплена в шпоночном пазу вала (два диаметрально противоположных положения шпонки в процессе разборки),Шпоночное соединение содеожит вал 1 со шпоночным пазом, выпопенным по глубине, соответствующей ьысоте шпонки, втулку 2, шпонку 3 с отверстиями, прокладку 4 из легкоплавкого сплава или полимерного материала, болт 5, шпоночный паз б, между дном шпоночного паза вала и взаимообращенной к нему поверхностью шпонки, жидкий сплав 7 в отверстиях шпонки,Демонтаж шпоночного соединения выполняется следующим образом,Соединение, в котором расположена шпанка, нагревается пои помощи индуктора или других известных нагревательных устройств до температуры преимущественно 100-200 С, достаточной для расплавления, т.е. перевода из твердого состояния в жидкое прокладки 4. При помощи болта 5 шпонка 3 топится в шпоночный паз вала 1, вытесняя при этом оттуда через предусмотренные для этого в шпанке 3 отверстия жидкий сплав прокладки 4, который посредством заранее выбранного диаметра отверстий в шпонке 3 заполнит частично или полностью эти отверстия (займет положение, соответствукщее позиции 7). Без заранее заданного объема прокладки 4 и объема отверстий, который должен быть несколько больше, сплав через шпоночный паз во втулке вытечет наружу, что нецелесообразно для последующей сборки соединения, После полного утапливания шпонки происходит ее заклинивание в данном положении, т.е. в положении, соответствующем фиг,2 и 3, посредством межмолекулярного сцепления материала соответствующих поверхностей сплава шпоночного паза вала и шпонки, Данный способ вытеснения шпонкой 3 из жидкого10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сплава прокладки 4 из шпоночного паза вала 1 позволяет вторично использовать прокладку 4 после изготовления ее из .,астей 7 по длине, несколько меньшей прокладки 4. Операция утапливания проводится непрерывным ввинчиванием болта 5 до тех пор, пока сила его затяжки не начнет резко возрастать, Утопив шпонку 3 и вывинтив болт 5, схваченные сопряженные поверхностивтулки 2 и вала 1 разьединяются при полощи крутящего момента, приложенного к втулке 2 при фиксированном положении вала 1, Можно использовать для этого в томчисле и механический привод ремонтируемой машины (например, для разборки шкивов вариатора молотильного барабана зерноуборочного комбайна передачи от вала его двигателя на вал главного контрпривода и вал барабана) или специальное приспособление, установленное. например, на валу отбора мощности трактора.После демонтажа вала 1 и втулки 2 производится демонтаж шпонки 3 любым осуществляемым способом, известныл в технике.Подобная технология разборки используется при демонтаже прежде всего, трудноразбираемых шпоночных соединений, но может быть использована при демонтаже и легкоразбираемых, при этом разборка последних может осуществляться и обычным известным способом, т.е, без расплавления прокладки 4,Так как операция утапливания японки 3, как указывалось, производится непрерывным ввинчиванием болта 5 до резкого возрастания силы его затяжки, то контроль фиксации перемещения болта 5 на глубину, достаточную для осуществления полного утапливания шпанки 3 в шпоночном пазу вала 1, обеспечивается автоматически, что позволяет осуществить автоматизацию и механизацию (например, использование динамометрических ключвй) техпроцесса утапливания шпонки 3, Последующая автоматическая фиксация утопленной шпочки 3 исключает перемещение хотя бы частичное) последней в шпоночный паз втулки 2 под действием толчков, сотрясений, возникающих при демонтаже шпоночных соединений, в первую очередь трудноразбираемых, что позволяет при разборке этих соединений использовать наряду с осевым перемещением относительное вращение втулки 2 и вала 1 и исключить возможные поломки шпоночных пазов втулки 2 вала или шпонки 3, т,е, в конечном итоге, все это приводит к повышению ремонтопригодности ш поночного соединения.Таким образом, предлагаемое устройство за счет обеспеченияавтоматической фиксации перемещения болта на глубину, достаточную для осуществления полного утапливания шпонки в шпоночном пазу вала, позволяющего использовать при демонтаже наряду с осевым перемещением относительное вращение втулки и вала, обеспечения фиксации удержания) в шпоночном пазу в-.- а шпонки, утопленной в нем в момент осуществления демонтажа шпоночного соединения повышает ремонтопригодность п режде всего трудно разбираемого,Формула изобретения 1. Ш поночное соединение, содержащее втулку со шпоночным пазом и отверстием под нажимной болт, расположенный в зрйе установки шпонки, размещенной в шпоночном пазу вала, выполненном по глубине в соответствии с высотой шпонки, о т л и ч аю щ е е с я тем, что с целью повышения ремонтопригодности, за счет обеспечения автоматической фиксации перемещения болта на глубину, достаточную для осуществления полного утапливания шпонки в шпоночном пазу вала, позволяющего использовать при демонтаже преимущественно тяжелонагруженные соединения наряду с осевым перемещением относительное вращечие втулки и вала, а также обеспечение автоматической фиксации шпо",ки в шпоночном пазу вала в указа,но:. положении в момент осуществлениядэантзжа соединения, в шпоночном пазу5 вала под шпонкой установлена прокладкаиэ легкоплавкого материала, отверстие поднажимной болт выполнено резьбовым ирасположено симметрично относительноконцов шпонки, в которой выполнено по10 меньшей мере одно сквозное отверстие,расположенное под углом к оси соединения,причем обьем полости, образованной указанным отверстием, выполнен не менееобьема материала прокладки в его жидкой15 фазе, а болт контактирует своей рабочейторцовой поверхностью с обращенной к нему поверхностью шпанки,2. Соединение по пп.1 и 2, о т л и ч а юв:. е е с я тем, что в шпанке выполнено20 четное число расположенных симметричноотносительно ее центра под прямым угломк оси соединенния выходных отверстий.3. Соединение по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в шпонке выполнено25 преимущественно два выходных отверстия,4. Соединение по пп,1-3, о т л и ч а ю ще е с я тем, что прокладка выполнена изполимерного материала.5. Соединение по пп.1 и 2, о т л и ч а юЗО щ е е с я тем, что прокладка выполнена изспла 6 а металлов.1687940Составитель А, Морозов Редактор 3, Ходакова Техред М,Моргентал КоРРектоР Т, Колб Заказ 3694 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101