Соединение валов

(в) М (и) 2 ОО 3865 С 1 ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ужностей равлениях,тях В 1 и 2 диаметр превышает 3 обеспе тельно про ерекосе С соосное с в авновешензованными дугами окрперпендикулярных напна торцовых поверхносмянутых направленийдлине С 3, в другомОсевое сверление в Сцентра тяжести относиметрии стержня. При ися в первоначальное,за счет действия неурцентробежных сип. 3 ил Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам 1(76) Шишкарев Михаил Павлович(57) Использование: в машиностроенинения валов. Изобретение позволяетдежность работы соединения валов. Сный элемент в виде цилиндрическогорасположен в осевом зазоре междущенными торцами соединяемых соос1 и 2 и входит профипированными ко и дпя соеди - повысить на- оединительстержня 3 (С взаимообраных валов (В нцами, обрав двух взаимно в ответные пазы В одном из упоокружности равен указанную длину. чивает смещение дольной оси сим он возвращаеталами положение ных моментов от10 Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи вращения между соосными валами,Известно соединение валов. содержащее соединительный элемент, установленный в осевом зазоре между взаимообращенными торцами соединяемых валов, профилированные концы которого расположены в ответных пазах, выполненных на торцовых поверхностях валов(авт, св, ССС %337571, кл. Е 1601/02, 1971).Недостатком устройства является сложность конструкции, монтажа и демонтажа и невысокая рабочая частота вращения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является соединение валов, содержащее соединительный элемент в виде цилиндрического стержня. установленный в осевом зазоре между взаимообращенными торцами валов, профилированные концы которого расположены в ответных пазах торцовых поверхностей валов и образованы в двух взаимно перпендикулярных направлениях дугами окружностей, диаметр одной из которых равен длине стержня, диаметр другой превышает указанную длину, а центр тяжести стержня смещен относительно его поперечной оси симметрии (1.Недостатком устройства является недостаточно высокая надежность работы, не исключающая возможность выхода соединительного элемента из зацепления в условиях колебаний и вибраций, действующих в приводе,Цель изобретения - повышение надежности работы соединения валов,Это достигается тем, что в соединении валов, содержащем соединительный элемент в виде цилиндрического стержня со смещенным центром тяжести. установленного в осевом зазоре между взаимообращенными .торцами валов, профилированные концы которого расположены в ответных пазах торцовых поверхностей валов и образованы в двух взаимно перпендикулярных направлениях дугами окружностей, диаметр одной из которых равен длине стержня, диаметр другой превышает указанную длину, центр тяжести стержня смещен относительно его продольной оси симметрии.На фиг, 1 изображено соединение валов, общий вид, на фиг, 2 - то же, план; на фиг, 3 - расчетная схема при перекосе стержня.Соединение валов содержит установленный в осевом зазоре между торцами соединяемых соосных валов 1 и 2 соединительный 20 25 30 35 40 45 50 элемент в виде цилиндрического стержня 3, Профилированные концы стержня в двух взаимно перпендикулярных направлениях образованы дугами окружностей: диаметр окружности в плоскости фиг. 1 равен длине стержня, а диаметр окружности в плоскости фиг. 2 превышает длину стержня, и расположены в ответных пазах торцовых поверхностей валов 1 и 2,Центр тяжести стержня 3 смещен относительно его продольной оси симметрии,для чего в стержне выполнено осевое отверстие, ось которого не совпадает с продольной осью симметрии стержня (фиг, 1).Работа осуществляется следующим образом. После монтажа привода (не доказан), выверки и закрепления узлов, несущих сое диняемые валы 1 и 2 стержень 3 вводится в осевой зазор между валами в положении, показанном на фиг. 1 тонкими линиями, Затем стержень поворачивается на 90 О, в результате чего его профилированные концы входят в пазы валов.При работе случайный перекос стержня устраняется автоматически путем действия неуравновешенных центробежных сил, что подтверждается следующими расчетами.Рассмотрим фиг. 3, на которой дана схема перекоса стержня 3, Представляя последний в виде 2-х масс одинаковой величины, центры тяжести которых расположены в точках А и В, равноотстоящих при отсутствии перекоса от продольной оси симметрии стержня 3 ММ и поперечной оси симметрии ОЕ, Очевидно, что центробежные силы указанных масс, являющиеся следствием наличия эксцентриситета ОС, будут в данный период одинаковы,Пусть стержень 3 располагается между валами с перекосом (повернут в направлении против часовой стрелки), угол которого равен р, Центры тяжести масс для данного положения перемещаются в точки 0 и Е. Установим величину центробежных сил 01 и О 2, вызываемых массами, и моменты этих сил относительно поперечной оси симметрии стержня, т,е. относительно точки О.Из схемы находим величины упомянутых моментов: Т 1=01 х 0 Е, Т 2=02 х КЕ (1)Из треугольников ДОЕ и КОЕ находим: ОЕ = 00 зп (агсзп -- ср), (2)АС 00 КЕ =ОЕ зп(агсз 3 п - +р), (3)АС 00(56) Авторское сМ 1423836, кл, Р 16в двух влениях ой из коетр друдлину, тяжести его проазован х напр тр одн я, диа нную центр ельно ностей валов и обрно перпендикулярныокружностей, диамравен длине стержнпревышает указающееся тем, чтоня смещен относитои оси симметрии,поверхвзаимдугамиторыхгойотличастерждольн ржащее линдриазо ами вакоторого орцевых При выводе выражений (2) и (3) использовано очевидное АО=ОО, ОГ=ОО и АС=АВ.Соответственно находим центробежные силы: где - ( - ) ; 6 - величина, равная поло 0 в 2, 10д 30вине веса стержня 3; 9 - ускорение силытяжести; и - частота вращения,Из треугольников ДОЕ и КОЕ находим: 15 ОЕ = 00 созр = 00 соз (агсМо - О), (6)АС00 Ок = Ое сов )/ = 00 сов ( агсз и - + г ) . (7)АС0Подставив полученные выражения (6) и(4) и (5): у 00 з 1 п 2(агсзп АСО Формула изобретения СОЕДИНЕНИЕ ВАЛОВ, сод соединительный элемент в виде ц ческого стержня со смещенным тяжести, установленного в осево между взаимообращенными тор лов, профилированные концы расположены в ответных пазах у ОО з 1 п 2 ( агсзп -- - + р)АСТг =00-- ., (9)2 Сравнительный анализ выражений (8) и (9) показывает, что Т 2 Т 1, Следовательно, на стержень 3 действует неуравновешенная система моментов, стремящаяся повернуть стержень в направлении по часовой стрелке, т.е. устранить перекос, Благодаря этому стержень 3 даже в условиях колебаний и вибраций будет занимать соосное с валами 1 и 2 положение, что исключает возможность выхода его из зацепления с валами и повышает надежность работы,Величина смещения центра тяжести стержня 3 относительно его продольной оси симметрии выбирается в каждом конкретном случае с учетом рабочей частоты вращения, геометрических размеров стержня, его веса и др.Использование изобретения позволит повысить надежность работы соединения валов.2003865 оставитель Б,Баранов хред М,Моргентал Корректор Й. Кешеля Редакто Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ 3317 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101