RU2044184C1

RU2044184C1 - Shaft joint

Info

Publication number: RU2044184C1
Authority: RU
Inventors: М.П. Шишкарев
Original assignee: Ростовский-на-Дону институт автоматизации и технологии машиностроения
Priority date: 1992-05-19
Filing date: 1992-05-19
Publication date: 1995-09-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: main and additional cylindrical rods 4 and 3 are mounted in axial space between mutually facing coaxial shafts 1 and 2 to be joined. The shaped ends of shafts 1 and 2 are defined by circumference arcs. The convexities of the arcs point in rods 4 and 3. The right end of rod 3 and left end of rod 4 are defined by a circumference arc that is concentric to the arc of groove of shaft 1. The ends of shafts 1 and 2 are received in the answered grooves of rods 3 and 4. Adjacent arresters 5 and 6 are secured to rod 3 and rod 4. When shafts 1 and 2 are assembled to provide a shift along the axis of rotation, spontaneous disconnection of the rods under the action of vibration is excluded due to locking rotation by way of arresters 5 and 6. EFFECT: enhanced reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи вращения между соосными валами. The invention relates to mechanical engineering, and in particular to devices for transmitting rotation between coaxial shafts.

Известно соединение валов, содержащее соединительный элемент в виде цилиндрического стержня, установленный в осевом зазоре между взаимообращенными торцами валов, профилированные концы которого размещены в ответных пазах, выполненных на торцовых поверхностях 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. It is known to connect shafts containing a connecting element in the form of a cylindrical rod installed in the axial clearance between the reciprocal ends of the shafts, the profiled ends of which are placed in mating grooves made on the end surfaces of the shafts, and are formed in two mutually perpendicular directions by arcs of circles, the diameter of one of which is equal to the length of the rod, the diameter of the other exceeds the specified length, and the center of gravity of the rod is offset relative to its transverse axis of symmetry.

Недостаток устройства состоит в невысокой надежности работы в условиях вибраций с небольшой амплитудой колебаний и осевого смещения валов. The disadvantage of this device is the low reliability under vibration with a small amplitude of vibration and axial displacement of the shafts.

В изобретении решается задача повышения надежности работы соединения валов в условиях вибраций и осевого смещения валов. The invention solves the problem of improving the reliability of the connection of the shafts under vibration and axial displacement of the shafts.

Это решается тем, что соединение валов, содержащее основной соединительный элемент в виде цилиндрического стержня, установленный в осевом зазоре между взаимообращенными торцами валов, один из профилированных концов которого расположен в ответном пазу, выполненном на торцовой поверхности вала, и образован дугой окружности, снабжено дополнительным соединительным элементом в виде цилиндрического стержня, установленного в осевом зазоре между взаимообращенными торцами одного из валов и основного цилиндрического стрержня, профилированные концы дополнительного цилиндрического стержня расположены в ответных пазах, выполненных на торцовых поверхностях валов и основного цилиндрического стержня, и образованы дугами концентричных окружностей, выпуклостью обращенными в направлении основного цилиндрического стержня, дуга окружности первого профилированного конца основного цилиндрического стержня выпуклостью обращена в направлении дополнительного цилиндрического стержня, при этом основной и дополнительный цилиндрические стержни снабжены смежно расположенными ограничителями, закрепленными на цилиндрических поверхностях в плоскости сочленения цилиндрических стержней. This is solved by the fact that the connection of the shafts, containing the main connecting element in the form of a cylindrical rod, installed in the axial clearance between the reciprocal ends of the shafts, one of the profiled ends of which is located in the mating groove made on the end surface of the shaft, and is formed by an arc of a circle, equipped with an additional connecting an element in the form of a cylindrical rod installed in the axial clearance between the mutually inverted ends of one of the shafts and the main cylindrical rod, profiled e ends of the additional cylindrical rod are located in mating grooves made on the end surfaces of the shafts and the main cylindrical rod, and are formed by arcs of concentric circles convex in the direction of the main cylindrical rod, the circular arc of the first profiled end of the main cylindrical rod is convex in the direction of the additional cylindrical rod, while the main and additional cylindrical rods are provided with adjacent facets chitelyami fixed on the cylindrical surfaces in the junction plane of the cylindrical rods.

На фиг. 1 изображено соединение валов, общий вид с местным разрезом; на фиг. 2 то же, план. In FIG. 1 shows a connection of shafts, a general view with a local section; in FIG. 2 the same plan.

Соединение валов содержит установленные в осевом зазоре между взаимообращенными торцами соединяемых соосных валов 1 и 2 соединительные элементы, выполненные в виде цилиндрических стержней 3 и 4. Цилиндрический стержень 4 является основным, цилиндрический стержень 3 дополнительным. The connection of the shafts contains connecting elements made in the form of cylindrical rods 3 and 4. Installed in the axial clearance between the reciprocal ends of the connected coaxial shafts 1 and 2. The cylindrical rod 4 is the main, the cylindrical rod 3 is additional.

Профилированные концы стержня 3 образованы дугами концентричных окружностей, выпуклых в направлении стержня 4, и расположены в ответных пазах, выполненных на торцовых поверхностях вала 1 и стержня 4. Правый профилированный конец стержня 4 образован дугой окружности, выпуклой в направлении стержня 3, и расположен в ответном пазу вала 2. The profiled ends of the rod 3 are formed by arcs of concentric circles convex in the direction of the rod 4 and are located in mating grooves made on the end surfaces of the shaft 1 and the rod 4. The right profiled end of the rod 4 is formed by an arc of a circle convex in the direction of the rod 3 and is located in the reciprocal shaft groove 2.

В плане (фиг. 2) концы валов 1 и 2, а также правый конец стрежня 3 выполнены в виде выступов, входящих в соответствующие им впадины на левом конце стержня 3 и на концах стержня 4. In the plan (Fig. 2) the ends of the shafts 1 and 2, as well as the right end of the rod 3 are made in the form of protrusions included in their corresponding troughs on the left end of the rod 3 and at the ends of the rod 4.

Дуги окружностей, профилирующих концы валов 1 и 2, выполнены с одинаковыми радиусами. Arcs of circles profiling the ends of the shafts 1 and 2 are made with the same radii.

Стержни 3 и 4 снабжены смежно расположенными ограничителями 5 и 6, закрепленными (крепление не показано) на цилиндрических поверхностях стержней в плоскости их сочленения (фиг. 1). The rods 3 and 4 are equipped with adjacent spaced stops 5 and 6, fixed (fastening not shown) on the cylindrical surfaces of the rods in the plane of their articulation (Fig. 1).

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

После монтажа привода (не показан), выверки и закрепления узлов, несущих соединяемые валы 1 и 2, стержень 4 вводится в осевой зазор между взаимообращенными торцами валов в положении, соответствующем показанному на фиг. 1, при этом конец вала 2 располагается в ответном пазу стержня 4. After mounting the drive (not shown), aligning and securing the nodes bearing the connected shafts 1 and 2, the rod 4 is inserted into the axial clearance between the reciprocal ends of the shafts in the position corresponding to that shown in FIG. 1, while the end of the shaft 2 is located in the reciprocal groove of the rod 4.

Фиксируя стержень в указанном положении, вводят стержень 3 в осевой зазор между взаимообращенными торцами вала 1 и стержня 4. Для этого стержень 3 устанавливается предварительно в положении, показанном на фиг. 1 тонкими линиями, и путем поворота по часовой стрелке вводится в осевой зазор. Fixing the rod in the indicated position, the rod 3 is introduced into the axial clearance between the reciprocal ends of the shaft 1 and the rod 4. For this, the rod 3 is pre-installed in the position shown in FIG. 1 by thin lines, and by turning clockwise is introduced into the axial clearance.

Величина зазора "а" между смежными ограничителями 5 и 6 стержней 3 и 4 и величина выступания ограничителей 5 над цилиндрической поверхностью стержня 3 выбираются такими, чтобы правые кромки ограничителей 5 не пересекали продолжение дуги окружности, профилирующей правый конец стержня 3 и левый конец стержня 4. Допускается в крайнем положении касание упомянутых кромок ограничителей 5 и дуги окружности, что является необходимым условием для обеспечения монтажа устройства. The size of the gap "a" between adjacent stops 5 and 6 of the rods 3 and 4 and the protrusion of the stops 5 above the cylindrical surface of the rod 3 are chosen so that the right edges of the stops 5 do not intersect the continuation of the arc of a circle profiling the right end of the rod 3 and the left end of the rod 4. It is allowed in the extreme position to touch the mentioned edges of the stops 5 and the circular arc, which is a necessary condition for the installation of the device.

При работе устройства в условиях осевого смещения валов 1 и 2 и действия вибраций с небольшой амплитудой колебаний, что сопровождается увеличением осевого зазора между торцами валов, самопроизвольное разъединение стержней 3 и 4 исключается за счет блокирования их поворота ограничителями 5 и 6, что повышает надежность работы. When the device is operating under conditions of axial displacement of shafts 1 and 2 and vibrations with a small amplitude of vibrations, which is accompanied by an increase in the axial clearance between the ends of the shafts, spontaneous separation of the rods 3 and 4 is eliminated by blocking their rotation by stops 5 and 6, which increases the reliability of operation.

Для обеспечения указанного блокирования ограничители 6 должны выступать относительно цилиндрической поверхности стержня 4 (при одинаковых диаметрах поперечного сечения стержней 3 и 4) на меньшую, чем ограничители 5, величину. В этом случае величина выступания ограничителей 5 и величина зазора а устанавливаются в зависимости от максимально возможного осевого смещения валов 1 и 2. To ensure this blocking, the stops 6 should protrude relative to the cylindrical surface of the rod 4 (with the same diameters of the cross section of the rods 3 and 4) by a smaller value than the stops 5. In this case, the protrusion of the stops 5 and the clearance a are set depending on the maximum possible axial displacement of the shafts 1 and 2.

При работе известного [1] устройства в условиях осевого смещения валов и действия вибраций с небольшой амплитудой колебаний не исключается возможность смещения профилированного конца основного соединительного элемента относительно ответного паза вала, что может привести, вследствие микросмещений в зонах контакта с валом и дополнительным соединительным элементом, к самопроизвольному выходу элементов из зацепления друг с другом. When the known device [1] operates under conditions of axial displacement of the shafts and vibrations with a small amplitude of vibrations, the possibility of shifting the profiled end of the main connecting element relative to the counter groove of the shaft is not excluded, which may result, due to micro displacements in the contact zones with the shaft and the additional connecting element, to spontaneous release of elements out of engagement with each other.

В описанном выше устройстве такая возможность исключается за счет соответствующей формы сочленения вала 2 и стержня 4, а также за счет наличия ограничителей 5 и 6, что повышает надежность работы соединения валов. Кроме того, обеспечиваются менее жесткие требования к допуску на осевой зазор между торцами валов 1 и 2 при монтаже, что приводит к его упрощению и снижению трудоемкости. Наконец, за счет идентификации формы концов валов 1 и 2 упрощается их изготовление. In the device described above, this possibility is eliminated due to the corresponding form of articulation of the shaft 2 and the rod 4, as well as due to the presence of limiters 5 and 6, which increases the reliability of the connection of the shafts. In addition, less stringent requirements for tolerance on the axial clearance between the ends of the shafts 1 and 2 during installation are provided, which leads to its simplification and reduce the complexity. Finally, by identifying the shape of the ends of the shafts 1 and 2, their manufacture is simplified.

Использование изобретения позволит повысить надежность работы соединения валов, а также упростить изготовление валов и их монтаж. The use of the invention will improve the reliability of the connection of the shafts, as well as simplify the manufacture of shafts and their installation.

Claims

SHAFT CONNECTION containing a connecting element in the form of a cylindrical rod mounted in an axial clearance between the reciprocal ends of the shafts, one of the profiled ends of which is located in the mating groove made on the shaft end surface and is formed by an arc of a circle, characterized in that it is provided with an additional connecting element in the form of a cylindrical rod installed in the axial clearance between the mutually inverted ends of one of the shafts and the main cylindrical rod, profiled con s of the additional cylindrical rod are located in mating grooves made on the end surfaces of the shaft and the main cylindrical rod, and are formed by arcs of concentric circles convex in the direction of the main cylindrical rod, the circular arc of the first profiled end of the main cylindrical rod is convex in the direction of the additional cylindrical rod, when the main and additional cylindrical rods are equipped with adjacent spaced limiter mi fixed on cylindrical surfaces in the plane of articulation of cylindrical rods.