RU2559132C1

RU2559132C1 - Key joint

Info

Publication number: RU2559132C1
Application number: RU2014122677/12A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Валентинович Марков; Геннадий Васильевич Соболев; Александр Николаевич Глечиков
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Гидрогаз" (ЗАО "Гидрогаз")
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2015-08-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: key joint includes the male and female parts, key installed in slots of the connected parts, made as key slots in form of double-convex lens, protecting bushing fixed on the male part. In slots of the connected shafts, in plane perpendicular to axis two transverse keys are installed diametrically opposite, as key slots they are made with radius equal to radius of outside diameter of the female shaft, at that width of key and slots is equal.

EFFECT: structure is reliable in operation, workable during manufacturing, has low labour intensity of manufacturing, has possibility of transfer of both torque and axial load.

2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к разъемным соединениям, предающим крутящий момент и осевую нагрузку, и может быть использовано в конструкциях соединения валов, деталей машин, приборов и оборудования.The invention relates to mechanical engineering, namely to detachable joints that transmit torque and axial load, and can be used in the construction of connecting shafts, machine parts, instruments and equipment.

Известно шпоночное соединение, содержащее вал, установленную на нем втулку, соединенные между собой шпонкой, обойму с винтами, причем сопрягаемые с валом боковые поверхности шпонки имеют выпуклую криволинейную форму, а ответный паз вала сужен в направлении к центру и имеет плоские стенки (а.с. №339682, МПК F16B 3/00).A key connection is known, comprising a shaft, a sleeve mounted on it, a key connected to each other, a clip with screws, and the side surfaces of the keys mating with the shaft have a convex curvilinear shape, and the return groove of the shaft is narrowed towards the center and has flat walls (a.c No. 339682, IPC F16B 3/00).

Недостатком данного соединения является невозможность передачи осевой нагрузки воспринимать знакопеременную нагрузку.The disadvantage of this connection is the inability to transmit axial load to perceive alternating load.

Известно шпоночное соединение, включающее охватывающую, охватываемую детали, шпонку с наружной цилиндрической поверхностью криволинейной шпонки с хордообразным срезом, а внутренняя поверхность снабжена дугообразным углублением (патент RU №2418998, МПК F16B 3/00).A key connection is known, including a female, male part, a key with an outer cylindrical surface of a curved key with a chord-shaped cut, and the inner surface is provided with an arcuate recess (patent RU No. 2418998, IPC F16B 3/00).

Недостатком данной разработки является невозможность передачи осевой нагрузки, сложность конструкции.The disadvantage of this development is the inability to transmit axial load, the complexity of the design.

Наиболее близким аналогом является шпоночное соединение, имеющее соединяемые детали, шпонку и шпоночные пазы, выполненные в виде двояковыпуклой линзы (а.с. №697751, МПК F16B 3/00).The closest analogue is a keyed connection having connected parts, a key and keyways made in the form of a biconvex lens (AS No. 697751, IPC F16B 3/00).

Недостатком данной конструкции является невозможность передачи осевой нагрузки, сложность сборки.The disadvantage of this design is the inability to transmit axial load, the complexity of the Assembly.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является создание простой технологичной конструкции, имеющей возможность передачи осевой нагрузки, низкой трудоемкости изготовления и сборки шпоночного соединения.The technical result to which this invention is directed is to create a simple technological design with the ability to transmit axial load, low laboriousness of manufacturing and assembling a keyed connection.

Данный технический результат достигается с помощью шпоночного соединения, включающего охватываемую и охватывающую детали, шпонку, установленную в пазы соединяемых деталей, выполненную, как и шпоночные пазы, в виде двояковыпуклой линзы, защитную втулку, зафиксированную на охватываемой детали. В пазах соединяемых валов в плоскости, перпендикулярной оси, установлены диаметрально противоположно две поперечные шпонки, выполненные, как и пазы, с радиусом, равным радиусу наружного диаметра охватывающего вала, причем ширина шпонки и пазов одинакова. Сопрягаемые поверхности шпонок и пазов могут иметь плоские поверхности.This technical result is achieved using a keyed connection, including male and female parts, a key installed in the grooves of the connected parts, made, like keyways, in the form of a biconvex lens, a protective sleeve fixed to the male part. In the grooves of the connected shafts in a plane perpendicular to the axis, two transverse dowels are installed diametrically opposite, made, like the grooves, with a radius equal to the radius of the outer diameter of the enclosing shaft, the width of the dowel and grooves being the same. The mating surfaces of the keys and grooves may have flat surfaces.

Такое выполнение шпоночного соединения позволяет передать большой крутящий момент при одинаковой высоте шпонки, оно до минимума сводит концентрацию напряжений в месте закрепления соединяемых деталей, не ослабляет сечение вала. Такое шпоночное соединение воспринимает крутящий момент плоскостью, а не линией или точкой.This embodiment of the keyway allows you to transfer large torque at the same height of the keys, it minimizes the concentration of stresses in the place of fastening of the connected parts, does not weaken the cross section of the shaft. Such a key connection takes up the torque with a plane, and not with a line or point.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображено шпоночное соединение в разрезе, на фиг. 2 - разрез по A-A.In FIG. 1 shows a key connection in section; FIG. 2 is a section along A-A.

Шпоночное соединение состоит из охватываемого вала 1, охватывающего вала 2, поперечных шпонок 3, установленных в пазы такой же формы и ширины b, что и шпонки 3. От выпадения шпонки 3 защищены втулкой 4, которая удерживается от осевого перемещения стопорным винтом 5. Поперечные шпонки 3 и пазы под них выполнены в виде двояковыпуклой линзы и расположены диаметрально противоположно в плоскости, перпендикулярной оси валов. R6 паза = R7 шпонки = ½ d, т.е. радиус паза равен радиусу шпонки и равен радиусу наружного диаметра вала 2.The key connection consists of a male shaft 1, female shaft 2, transverse keys 3 installed in the grooves of the same shape and width b as the keys 3. The key 4 is protected from falling out of the key 3, which is held from axial movement by the locking screw 5. Cross keys 3 and the grooves under them are made in the form of a biconvex lens and are located diametrically opposite in the plane perpendicular to the axis of the shafts. R6 groove = R7 dowels = ½ d, i.e. the radius of the groove is equal to the radius of the dowel and equal to the radius of the outer diameter of the shaft 2.

Сборка шпоночного соединения производится следующим образом. На вал 1 надевается защитная втулка 4 и сдвигается в крайнее положение, после чего вал 1 вставляется в глухое отверстие вала 2. Путем проворота валов 1 и 2 друг относительно друга обеспечивается совпадение положения шпоночных пазов 6. Устанавливаются шпонки 3 в пазы 6 валов. Защитная втулка 4 перемещается в осевом направлении, занимая на валу 2 положение, исключающее выпадение шпонок 3 из пазов, и фиксируется от осевого перемещения стопорным винтом 5.Assembly keyway is as follows. A protective sleeve 4 is put on the shaft 1 and shifted to the extreme position, after which the shaft 1 is inserted into the blind hole of the shaft 2. By rotating the shafts 1 and 2 relative to each other, the position of the keyways 6. The keys 3 are installed in the grooves 6 of the shafts. The protective sleeve 4 is moved in the axial direction, occupying a position on the shaft 2 that prevents the keys 3 from falling out of the slots, and is fixed from axial movement by the locking screw 5.

Шпоночное соединение работает следующим образом.Key connection works as follows.

Шпонки 3 одновременно контактируют с обоими валами 1 и 2. Помимо этого торцовые поверхности шпонок 3 передают осевую нагрузку от вала 1 к валу 2, что особенно характерно при вертикальном расположении валов. Шпонки воспринимают крутящий момент плоскостью. Данная конструкция не имеет концентраторов напряжений в шпоночных пазах, не ослабляет сечение вала, способствует передаче большого крутящего момента, т.к. работает не на срез, а на сжатие.The dowels 3 simultaneously contact with both shafts 1 and 2. In addition, the end surfaces of the dowels 3 transmit the axial load from the shaft 1 to the shaft 2, which is especially typical for the vertical arrangement of the shafts. The dowels perceive torque in a plane. This design does not have stress concentrators in the keyways, does not weaken the shaft section, and contributes to the transfer of large torque, as It doesn’t work on cutting, but on compression.

Все детали шпоночного соединения легко устанавливаются и удаляются при сборке-разборке.All parts of the keyway are easily installed and removed during assembly-disassembly.

Данная конструкция надежна в работе, технологична в изготовлении, обладает низкой трудоемкостью изготовления, имеет возможность передачи как крутящего момента, так и осевой нагрузки.This design is reliable in operation, technologically advanced in manufacture, has a low manufacturing complexity, has the ability to transmit both torque and axial load.

Claims

A key connection, including a male and female part, a key installed in the grooves of the connected parts, made like keyways in the form of a biconvex lens, a protective sleeve fixed on the male part, characterized in that the grooves of the connected shafts in the plane perpendicular to the axis are installed diametrically opposite two transverse keys, made, like the grooves, with a radius equal to the radius of the outer diameter of the female shaft, the width of the keys and grooves being the same.