RU2158383C1

RU2158383C1 - Pin joint

Info

Publication number: RU2158383C1
Application number: RU99104436A
Authority: RU
Inventors: О.Ю. Арефин
Original assignee: Арефин Олег Юрьевич
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2000-10-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: pin joint has wheel positioned on shaft. Wheel is provided with face grooves in hub and with hollow on its side surface. Hollow sizes correspond to those of pin. Pin is installed in diametral hole of shaft and in hollow located on side surface of wheel. Wheel is fixed relative to pin by auxiliary axial stop element which may be made in form of easily detachable thrust washer arranged in shaft groove on side of wheel opposite to side of pin installation. As a result, wheel is secured on shaft without stiff clamping. EFFECT: enhanced efficiency. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к штифтовым соединениям вала и колеса. The invention relates to mechanical engineering, namely to the pin joints of the shaft and wheel.

Известно штифтовое соединение, содержащее концентрично расположенные охватывающую и охватываемую детали с совмещенными диаметральными отверстиями, в которых установлен штифт, средство для удержания последнего от выделения, выполненное в виде охватывающего штифт кольца, и средство осевой фиксации кольца в зоне расположения оси штифта, выполненное в виде проволочной петли с замкнутыми между собой концами, установленной с возможностью охвата участка кольца в зоне расположения отверстия под штифт и расположенной в плоскости перпендикулярной плоскости кольца, при этом диаметр проволоки петли превышает величину технологического зазора между наружной поверхностью охватывающей детали и внутренней поверхностью кольца, а длина штифта определяется из следующего соотношения:
L=D-d,
где L - длина штифта;
D - наружный диаметр охватывающей детали;
d - диаметр проволоки петли.A pin connection is known that contains concentrically located female and male parts with aligned diametrical holes in which the pin is mounted, means for holding the latter from the discharge, made in the form of a female ring pin, and axial ring fixing means in the area of the pin axis, made in the form of a wire loops with closed ends, installed with the possibility of covering a portion of the ring in the area of the hole for the pin and located in the perpendicular plane yarnoy plane of the ring, the diameter of the wire loops exceeds the technological gap between the outer surface of the female part and the inner surface of the ring, and the pin length is determined from the following relation:
L = Dd
where L is the length of the pin;
D is the outer diameter of the female part;
d is the diameter of the loop wire.

(А. с. N 1427092, F 16 B 21/16, заявл. 26.03.87 г., опубл. 30.09.88 г., бюл. N 36). (A. p. N 1427092, F 16 B 21/16, declared 26.03.87, published on 09.30.88, bull. N 36).

Штифтовое соединение осуществляется следующим образом. Охватываемая деталь вставляется в отверстие охватывающей детали до совмещения отверстий, в которые вставляется штифт. Далее надвигается кольцо и фиксируется в осевом направлении посредством охвата участка кольца над отверстием проволочной петлей с последующим скручиванием концов петли между собой. Петля может быть установлена со стороны обоих концов штифта. The pin connection is as follows. The male part is inserted into the hole of the female part until the holes in which the pin is inserted are aligned. Next, the ring slides and is axially fixed by covering the portion of the ring above the hole with a wire loop, followed by twisting the loop ends together. The hinge can be installed on both sides of the pin.

Недостатком такого штифтового соединения является сложность осуществления, обусловленная необходимостью просовывать проволоку в зазор между кольцом, охватываемой деталью и торцом штифта, то есть для реализации такого соединения необходим свободный доступ к месту соединения. The disadvantage of such a pin connection is the difficulty of implementation, due to the need to thread the wire into the gap between the ring covered by the part and the end of the pin, that is, to implement such a connection, free access to the connection point is required.

Наиболее близким к заявляемому прототипом является разъемное соединение, содержащее размещенное на валу колесо, штифт, установленный в диаметральном отверстии вала и в торцевых пазах ступицы колеса, и фиксирующее средство, охватывающее ступицу колеса, выполненное в виде втулки, закрепленной на торце колеса и выполненной с внутренними радиальными выступами, размещенными в торцевых пазах ступицы колеса. (А. с. N 1199996, F 16 B 21/00, заявл. 05.07.84 г., опубл. 23.12.85 г., бюл. N 47). Closest to the claimed prototype is a detachable connection containing a wheel placed on the shaft, a pin installed in the diametrical hole of the shaft and in the end grooves of the wheel hub, and fixing means covering the wheel hub, made in the form of a sleeve mounted on the wheel end and made with internal radial protrusions located in the end grooves of the wheel hub. (A. p. N 1199996, F 16 B 21/00, declared 05.07.84, published on 12.23.85, bull. N 47).

Штифтовое соединение осуществляется следующим образом. Колесо закреплено на валу с помощью штифта, установленного в диаметральном отверстии вала и в торцевых пазах ступицы колеса. На наружную поверхность ступицы колеса установлена втулка, выполненная с резьбовыми гнездами на ее торце, обращенном к колесу, и с радиальными выступам, размещенными в торцевых пазах ступицы колеса. Втулка закреплена с помощью винтов на колесе. При завинчивании винтов втулка подтягивается к колесу, при этом ее радиальные выступы, войдя в торцевые пазы ступицы колеса, взаимодействуют с концами штифта, находящимися в этих пазах. Втулка обеспечивает фиксацию штифта в радиальном и осевом направлениях. The pin connection is as follows. The wheel is mounted on the shaft with a pin installed in the diametrical hole of the shaft and in the end grooves of the wheel hub. A sleeve is installed on the outer surface of the wheel hub, made with threaded sockets at its end facing the wheel, and with radial protrusions located in the end grooves of the wheel hub. The sleeve is fixed with screws on the wheel. When tightening the screws, the sleeve is pulled to the wheel, while its radial protrusions, having entered the end grooves of the wheel hub, interact with the ends of the pin located in these grooves. The sleeve secures the pin in radial and axial directions.

Недостатком такого штифтового соединения является сложность его конструкции, а следовательно, и высокая стоимость, обусловленная наличием резьбовых гнезд и радиальных внутренних выступов на втулке, а также винтов, с помощью которых втулка крепится на колесе и обеспечивается жесткое зажатие штифта. Кроме того, для реализации такого соединения необходим свободный доступ с торца колеса к месту завинчивания винтов. The disadvantage of such a pin connection is the complexity of its design, and therefore the high cost due to the presence of threaded sockets and radial internal protrusions on the sleeve, as well as the screws with which the sleeve is mounted on the wheel and the pin is rigidly clamped. In addition, for the implementation of such a connection requires free access from the end of the wheel to the place of screwing.

Заявленное штифтовое соединение обеспечивает крепление колеса на валу жесткого зажатия штифта. The claimed pin connection provides fastening of the wheel on the shaft of the hard pin clamping.

Поставленная цель достигается тем, что в штифтовое соединение, содержащее размещенное на валу колесо, имеющее торцевые пазы в ступице, и штифт, установленный в диаметральном отверстии вала, дополнительно введена выемка на боковой поверхности колеса, сопряженная с торцевыми пазами в ступице, размеры которой соответствуют размерам штифта, причем штифт задвинут в выемку на боковой поверхности колеса, а колесо зафиксировано в этом положении относительно штифта дополнительным осевым стопорным элементом. This goal is achieved by the fact that in the pin connection containing the wheel placed on the shaft having end grooves in the hub and the pin installed in the diametrical hole of the shaft, a recess is additionally introduced on the side surface of the wheel, mating with end grooves in the hub, the dimensions of which correspond to the dimensions a pin, the pin being pushed into a recess on the side surface of the wheel, and the wheel is fixed in this position relative to the pin with an additional axial locking element.

Сущность изобретения заключается в установке штифта, при сборке штифтового соединения, в выемке на боковой поверхности колеса, открытой только с одной осевой стороны, с последующей дополнительной фиксацией колеса в осевом направлении, исключающей выход штифта из этой выемки в процессе работы. The essence of the invention is to install the pin, when assembling the pin connection, in the recess on the side surface of the wheel, open only on one axial side, with subsequent additional fixation of the wheel in the axial direction, eliminating the pin from this recess during operation.

Наличие указанной совокупности признаков заявленного изобретения обеспечивает надежное крепление колеса на валу как в радиальном, так и осевом направлениях без жесткого зажатия штифта. The presence of the specified set of features of the claimed invention provides reliable fastening of the wheel on the shaft in both radial and axial directions without hard pin clamping.

На фиг. 1 показано заявленное штифтовое соединение. In FIG. 1 shows the claimed pin connection.

На фиг. 2 показан разрез А-А заявленного штифтового соединения. In FIG. 2 shows a section AA of the claimed pin connection.

На фиг. 3 показан разрез Б-Б заявленного штифтового соединения. In FIG. 3 shows a section BB of the claimed pin connection.

Штифтовое соединение осуществляется следующим образом, фиг. 1. Колесо 1 устанавливается на вал 2, при этом выемка 3 на боковой поверхности 4 колеса 1 обращена к диаметральному отверстию 5 в вале 2. Штифт 6 устанавливается в диаметральное отверстие 5 вала 2. Затем колесо 1 надвигается на штифт 6, при этом штифт 6 проходит через пазы 7 в ступице 8 колеса 1 и заходит в выемку 3 на боковой поверхности 4 колеса 1, размеры которой соответствуют размерам штифта 6. В канавку 9 на валу 2, которая открывается после надвижения колеса 1 на штифт 6, устанавливается быстросъемная упорна шайба 10. Таким образом штифт 6, упираясь в боковые стенки 11, 12 и 13 выемки 3, фиг. 1, 2, ограничивает перемещение колеса 1 в радиальном и одном осевом направлении, а быстросъемная упорная шайба 10 ограничивает перемещение колеса 1 в другом осевом направлении. При этом торцевые стенки 14 и 15 выемки 3 удерживают штифт 6 от выпадения из диаметрального отверстия 5 вала 2. The pin connection is as follows, FIG. 1. The wheel 1 is mounted on the shaft 2, while the recess 3 on the side surface 4 of the wheel 1 is facing the diametrical hole 5 in the shaft 2. The pin 6 is installed in the diametrical hole 5 of the shaft 2. Then the wheel 1 is pushed onto the pin 6, while the pin 6 passes through the grooves 7 in the hub 8 of the wheel 1 and enters the recess 3 on the side surface 4 of the wheel 1, the dimensions of which correspond to the dimensions of the pin 6. In the groove 9 on the shaft 2, which opens after the wheel 1 is pulled onto the pin 6, a quick-release thrust washer 10 is installed Thus pin 6 abuts against the side the walls 11, 12 and 13 of the recess 3, FIG. 1, 2, restricts the movement of the wheel 1 in the radial and one axial direction, and a quick-release thrust washer 10 restricts the movement of the wheel 1 in the other axial direction. While the end walls 14 and 15 of the recess 3 hold the pin 6 from falling out of the diametrical hole 5 of the shaft 2.

Для исключения вращения быстросъемной упорной шайбы 10 относительно вала 2, что может приводить к ее износу и выпадению из канавки 9, на боковой поверхности 16 ступицы 17 колеса 1 со стороны установки быстросъемной упорной шайбы 10 может быть сделан выступ 18, фиг. 1, 3, размеры которого обеспечивают вхождение его в разрез быстросъемной упорной шайбы 10. Высота h выступа 18 должна быть больше осевого люфта быстросъемной упорной шайбы 10 относительно колеса 1. В этом случае выступ 18 будет удерживать быстросъемную упорную шайбу 10 от проворачивания относительно колеса 1 и, соответственно, относительно вала 2. На практике, при выполнении быстросъемной упорной шайбы 10 и канавки 9, например, по ГОСТ 11648-75, высота выступа 18 может быть задана, например, равной толщине быстросъемной упорной шайбы 10. To prevent rotation of the quick-release thrust washer 10 relative to the shaft 2, which can lead to its wear and loss from the groove 9, a protrusion 18 can be made on the side surface 16 of the hub 17 of the wheel 1 from the installation side of the quick-release thrust washer 10, FIG. 1, 3, the dimensions of which ensure its entry into the section of the quick-release thrust washer 10. The height h of the protrusion 18 should be greater than the axial play of the quick-release thrust washer 10 relative to the wheel 1. In this case, the protrusion 18 will keep the quick-detachable thrust washer 10 from turning relative to the wheel 1 and , respectively, relative to the shaft 2. In practice, when making a quick-release thrust washer 10 and a groove 9, for example, according to GOST 11648-75, the height of the protrusion 18 can be set, for example, equal to the thickness of the quick-release thrust washer 10.

Штифт 6 может вставляться в диаметральное отверстие 5 вала 2 и непосредственно через пазы 7 в ступице 8 колеса 1. Для свободного прохождения штифта ширина пазов 7 в ступице 8 колеса 1 может быть сделана больше диаметра штифта 6. При необходимости, например для повышения жесткости ступицы, пазы 7 могут быть выполнены глухими, то есть без выхода на торцевую поверхность ступицы 8. В этом случае длина пазов 7 должна превышать диаметр штифта 6. The pin 6 can be inserted into the diametrical hole 5 of the shaft 2 and directly through the grooves 7 in the hub 8 of the wheel 1. For the free passage of the pin, the width of the grooves 7 in the hub 8 of the wheel 1 can be made larger than the diameter of the pin 6. If necessary, for example, to increase the stiffness of the hub, the grooves 7 can be made blind, that is, without access to the end surface of the hub 8. In this case, the length of the grooves 7 must exceed the diameter of the pin 6.

При необходимости ширина выемки 3 может быть согласована с диаметром штифта 6 так, чтобы штифт 6 выходил в выемку 3 с небольшим натягом. Это исключает радиальный люфт в штифтовом соединении нежелательный, например, при реверсивном вращении вала 2. If necessary, the width of the recess 3 can be matched with the diameter of the pin 6 so that the pin 6 extends into the recess 3 with a slight tightness. This eliminates the radial play in the pin connection undesirable, for example, when the shaft 2 is reversed.

Если у колеса 1 отсутствует ступица 8, то в этом случае паз 7 отсутствует, однако этот случай можно рассматривать как совмещение паза 7 непосредственно с выемкой 3 на боковой поверхности 4 колеса 1. Если у колеса 1 отсутствует ступица 17, то в этом случае выступ 18, исключающий проворачивание быстросъемной упорной шайбы 10 относительно вала 2, располагается непосредственно на боковой поверхности колеса 1 со стороны установки быстросъемной упорной шайбы 10. If the wheel 1 does not have a hub 8, then in this case the groove 7 is absent, however this case can be considered as the combination of the groove 7 directly with the recess 3 on the side surface 4 of the wheel 1. If the wheel 1 does not have a hub 17, then in this case the protrusion 18 , excluding the rotation of the quick-stop thrust washer 10 relative to the shaft 2, is located directly on the side surface of the wheel 1 from the installation side of the quick-thrust washer 10.

Технико-экономический эффект от использования заявленного штифтового соединения заключается в возможности крепления колеса, в частности зубчатого, на гладком валу в корпусе, ограничивающем доступ к штифтовому соединению, например, только с радиального направления. При этом штифт может быть легко вставлен в отверстие вала, без запрессовки, например рукой. Это значительно облегчает сборку и разборку предложенного штифтового соединения без ограничения их числа. При этом не требуется такой высокой точности изготовления диаметрального отверстия в вале и диаметра штифта как это необходимо при запрессовке штифта. Это снижает стоимость изготовления деталей и, соответственно, всего штифтового соединения. Увеличение длины штифта в пределах боковой поверхности зубчатого колеса обеспечивает повышение механической прочности предложенного штифтового соединения за счет снижения давления в месте контакта штифта с боковыми стенками колеса. Особенно это важно при изготовлении колес из пластмассы, причем в этом случае выемка на боковой поверхности колеса изготавливается непосредственно при литье самого колеса. The technical and economic effect of the use of the claimed pin connection consists in the possibility of fastening the wheel, in particular the gear, on a smooth shaft in the housing, restricting access to the pin connection, for example, only from the radial direction. In this case, the pin can be easily inserted into the shaft hole, without pressing, for example, by hand. This greatly facilitates the assembly and disassembly of the proposed pin connection without limiting their number. It does not require such a high accuracy of manufacturing a diametrical hole in the shaft and the diameter of the pin as it is necessary when pressing the pin. This reduces the cost of manufacturing parts and, accordingly, the entire pin connection. The increase in the length of the pin within the side surface of the gear wheel provides an increase in the mechanical strength of the proposed pin connection by reducing the pressure at the point of contact of the pin with the side walls of the wheel. This is especially important in the manufacture of wheels made of plastic, and in this case, a recess on the side surface of the wheel is made directly when casting the wheel itself.

Claims

1. A pin connection comprising a wheel placed on a shaft and a pin mounted in a diametrical hole of the shaft, characterized in that a recess is introduced into it on the side surface of the wheel, the dimensions of which correspond to the dimensions of the pin, the pin being located in the recess on the side surface of the wheel, and the wheel is fixed in this position relative to the pin pin with an additional axial locking element.

2. The pin connection according to claim 1, characterized in that the additional axial locking element is made in the form of a quick-detachable thrust washer installed in the groove on the shaft from the wheel side opposite to the installation of the pin.

3. The pin connection according to claim 2, characterized in that on the end surface of the wheel from the side of the quick-detachable thrust washer, a protrusion is made that cuts into the section of the quick-detachable thrust washer, the height of which exceeds the axial play of the pin.

4. The pin connection according to claim 1, characterized in that the wheel has a hub with end grooves that are associated with a recess on the side surface of the wheel.