Безрезьбовое соединение

А 1 СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРФ 1388592, кл. Р 16 В 1/00,Р 16 Р 1/06, 1986.(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано всоединениях ступицы с валом на егоконсольной части, воспринимающих рабочие однонаправленные крутящие моменты без реверсирования и осевыеусилия, направленные от конца вала,особенно при необходимости быстросъемности в труднодоступных местах икомпактности, Цель изобретения - повышение надежности, несущей способно2 ти и эксплуатационных свойств безрезь бовых соединений. Поводковая ступень охватываемой детали 2 выполнена в виде цилиндрического штифта 4, расположенного под углом к торцу установочной ступени 3 и эксцентрично к ее оси так, что диаметральные плоскости ступеней параллельны между собой. Ответная поверхность охватывающей детали выполнена в виде эксцентричного отверстия 6, поверхностью которого является однополостной гиперболоид. При этом параметры соединения находятся между собой в следуюпих зависимостях: е=е соэ й + а, Р 2 а +(еесоз 6+г г + Н/дс +с 2/2 з 1 пйР,)Н сСс о+й/вп 6,(Р-Р,)/2 НК, (Р -Р)/2 +Ь 1 е, где К - конусность установочной детали; Р - наименьший диаметр отверстия по 1 водковой ступени охватывающей детали1539403 В ) 2 зпЫде тифта;гол наклона становочной тифта к торцтупени;ающей части иаметр выстифта; угол и мещени водков рота до с ерстия поО) и точметре потра о и ступени ( ащей на диа и, л оо го ди В - наибольший диаметр отверстия поводковой ступени охватывающей детали; В - диаметр торца установочной ступени охватываемой детали; Й - диаметр5 штифта; Н - высота выступающей части штифта; М - угол наклона штифта к торцу установочной ступени; е, - величина эксцентриситета между центром основания штифта и центром установочной ступени; е - величина эксцентриситета между центром отверстия поводковой ступени охватывающей детали и центром установочной детали; й - угол поворота ступицы до совмещения центра отверстия поводковой ступени и точки,Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в соединениях ступицы с валом на его консольной части, воспринимающих рабочие однонаправленные крутящие мо менты без реверсирования и осевые усилия, направленные от конца вала, особенно при необходимости быстросъемности в труднодоступных местах и компактности, 30Целью изобретения является повышение надежности, несущей способности и эксплуатационных свойств безрезьбовых соединений.На фиг. 1 изображены соединяемые детали; на фиг, 2 - то же, вид сверху; на фиг, 3 - поводковая ступень соединения.Устройство содержит вал 1 и ступицу 2. Вал 1 имеет центрирующий ко 40 нус 3 и поводок-штифт 4, Ступица 2 имеет коническое центрирующие отверстие 5 и эксцентрическое поводковое отверстие 6, поверхностью которого является однополостной гиперболоид.Ступица 2 своим центрирующим конусным отверстием 5 и эксцентричным поводковым отверстием б соответственно входит до упора на центрирующий конус 3 и поводок-штифт 4. Ступица поворачивается на угол В в направлении, противоположном направлению рабочего вращения до запирания соединения (совмещение т. О с т. О).55Крутящий момент на ступицу передается штифтом, который одновременно стремится плотнее соединить центрирующую ступень соединения за счет определенного сочетания разницы наилежащей на диаметре паводковой ступени; 1 - величина перекрытия е д и(В-В)/2, определяемая контактнойпрочностью материала деталей соединения. Соединение позволяет увеличитьповерхности контакта соединяемых деталей с созданием угла охвата по пространственной спирали, которую в упрощенном виде можно представить какодну из ниток многозаходной коничес,кой резьбы. При этом резко снижаетсяконцентрация напряжения в соединениии увеличивается надежность и несущаяспособность. 3 ил. большего В и наименьшего В диаметров поводкового отверстия, деленногоВгпополам ( ), его эксцентриситета (е) и величины их перекрытия ( Ь ) . Должно соблюдаться условие В 2 В 1+ Ь 4 е, где Ь для сталей с пределом прочности б= 43-47 кг/мм находится в пределах 1,5-2 мм при рабочих крутящих моментах М = 10 -К) 18 кгм.Соединение должно удовлетворять следующим условиям.Условие соединяемости: проекция выступающей части штифта на торец установочного конуса должна вписываться в пределы окружности торца установочного конуса диаметром В, т.е. высота выступающеи час водковои ступени (О);расстояние между диаметральной плоскостью установочнойступени и плоскостью, совпадающей с осью штифта,тственно проекция наименьшетра отверстия поводковой сту(ь установочной сту де онуснос пени; пени охватывающей детали Р 1 должна вписываться в пределы окружности наименьшего отверстия установочной стуРзпени Р т.е. - + е ( -ф 225Условие запирания соединения: сочетание угла ь наклона штифта (поз.4) и размера "а" с углом й, координирующего положение центра основания штиф та (т, 04, фиг. 1 и 2) с соответствующей ответной поверхностью, охватывающей детали, должно обеспечивать большую условную конусность установочной ступени, те, 15 где К - конусность установочной сту 3пени, 20Условие прочности и надежности соединения: должно обеспечивается определенное сочетание разницы наибольшего и наименьшего диаметров поводкового отверстия, деленного пополам 25Р - Р( 2 ), его эксцентриситета (е) и величины их перекрытия Ь , где Ь -1,5-2 мм,30 Р, - Р, ,при этом наименьший диаметр отверстия поводковой ступени охватывающей детали Р, должен удовлетворять следующему соотношению: а размер а и величины эксцентриситетов е и е находятся в зависимости 40где е - величина эксцентриситета между центром основания штифта (0) и центром установочной ступени (0,).Разъединение ступицы с валом производится поворотом ступицы на угол В до совмещения т, 0 с т, 0 с помощью лысок 7 под ключ в направлении рабочего врацения относительно вала с упором в торец шейки вала 8 (фиг.1 Соединение компактно, не сложно по конструкции, относительно нетрудоемко в изготовлении. Поводковое отверстие можно получить обкаткой пальцевой фрезой диаметром, равным диаметру штифта, или в условиях серийного или массового производства расточить фасонным резцом по профилю которыйлегко рассчитать, Центровка осуществляется по коническим поверхностям,обеспечивающим беззазорное соединениес высокой точностью центрирования.Стопорение поводком-штифтом с указанными параметрами обеспечивает плавнуюзатяжку при нагружении крутящим моментом, эффективное демпфирование динамических нагрузок и вибраций в трансмиссиях вращательного движения и надежность соединения.Наиболее эффективно применение соединения при креплении фрез с твердо- сплавными зубьями и обработке в труднодоступных местах сложных и крупных изделий из труднообрабатываемых материалов, напрймер, титанового сплава или при креплении сменных зубчатых колес в труднодоступных местах. Формула изобретения Безрезьбовое соединение, содержашее охватываемую деталь с выполненными на ней эксцентрично расположенными конической установочной и поводковой ступенями, на которых установлена охватывающая деталь с ответной поверхностью соответствующего профиля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, несущей способности и эксплуатационных свойств при упрощении конструкции, поводковая ступень охватываемой детали выполнена в виде цилиндрического штифта, расположенного под углом к торцу установочной ступени в плоскости, параллельной диаметральной плоскости указанной ступени эксцентрично к ее оси, а отверстие поводковой ступени охватывающей детали выполнено в виде однополостного гиперболоида, при этом параметры соединения находятся между собой в следующих зависимостях: г е = е соз Й + а1539403 ег Р - наименьший диаметр отверстияповодковой ступени охватывающей детали;0 - наибольший диаметр отверстия5поводковой ступени охватывающей детали;Э - диаметр торца установочной ьступени охватываемой детали; а - расстояние между диаметральной плоскостью установочнойступени и плоскостью, совпадающей с осью штифта; Й - диаметр штифта;Н - высота выступающей частиштифта;ь - угол наклона штифта к торцуустановочной ступени; е 1 - величина эксцентриситета между центром основания штифта (0) и центром установочной ступени (О, )величина эксцентриситета между центром отверстия поводковой ступени охватывающей детали (0) и центром установочной ступени (0 );угол поворота ступицы до совмещения центра отверстия паводковой ступеин (0) и точки, лежащей на диаметре паводковой ступени (0);величина перекрытия е и Ва - Б(( 2 )р определяемая кон тактной прочностью материала деталей соединения.1539403 Составитель Н.ЖарТехред М.Ходанич ректор 3. Лончако Редактор Н. Г Тираж 548 Подписноерственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 аказ Го роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101