RU2776271C2 - Assembled installation element (options) and shaft bearing support - Google Patents
Assembled installation element (options) and shaft bearing support Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776271C2 RU2776271C2 RU2020126659A RU2020126659A RU2776271C2 RU 2776271 C2 RU2776271 C2 RU 2776271C2 RU 2020126659 A RU2020126659 A RU 2020126659A RU 2020126659 A RU2020126659 A RU 2020126659A RU 2776271 C2 RU2776271 C2 RU 2776271C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- retaining ring
- base body
- clamping
- installation
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title abstract 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Изобретение относится к стопорной прецизионной гайке и стопорному резьбовому кольцу, которые используются, в частности, при монтаже шпинделей или валов в корпусах. Особенно важными областями применения гаек и резьбовых колец согласно изобретению являются шпиндели приводных держателей инструментов. К подшипниковым опорам этих шпинделей предъявляются чрезвычайно высокие требования в отношении вращения без радиального биения, вращения без торцевого биения, предварительного натяжения и жесткости. Для вращения без радиального и торцевого биения это означает, например, периодическое колебание, составляющее менее 4 мкм.The invention relates to a locking precision nut and a locking threaded ring, which are used in particular when mounting spindles or shafts in housings. Particularly important areas of application for nuts and threaded rings according to the invention are the spindles of driven tool holders. Extremely high requirements are placed on the bearing arrangements of these spindles in terms of runout-free rotation, axial runout-free rotation, preload and rigidity. For rotation without radial and axial runout, this means, for example, a periodic oscillation of less than 4 µm.
Уровень техникиState of the art
Давно известно, что для выполнения этих требований следует монтировать подшипники (как правило, подшипники качения, а в случае шпинделей для приводных инструментов - предпочтительно шпиндельные подшипники или высокоточные конические роликовые подшипники) вала с известным предварительным натяжением. Для того чтобы обеспечить необходимую жесткость, следует точно соблюдать значения предварительного натяжения, задаваемые изготовителем подшипников. Благодаря подшипникам с предварительным натяжением (например, шпиндельным подшипникам), в подшипниковой опоре не возникает зазор, и подшипниковая опора является очень жесткой. В случае высокоточных конических роликовых подшипников в зависимости от расположения опор может потребоваться установка точного базового зазора, чтобы обеспечить требуемое предварительное натяжение во время эксплуатации при достижении рабочей температуры. Установка этого предварительного натяжения или требуемого базового зазора требует большой тщательности и высокой точности вследствие высокой жесткости вала, корпуса и подшипников. Если предварительное натяжение выбрано слишком большим, подшипники перегружаются, и срок их эксплуатации существенно сокращается. Если предварительное натяжение является слишком малым или базовый зазор слишком большим, жесткость подшипниковой опоры оказывается слишком малой. В предельном случае в шпиндельных подшипниках может даже возникать зазор в опоре.It has long been known that to meet these requirements, bearings (usually rolling bearings, and in the case of spindles for driven tools, preferably spindle bearings or high-precision tapered roller bearings) should be mounted on the shaft with a known preload. In order to achieve the required rigidity, the preload values specified by the bearing manufacturer must be strictly adhered to. Thanks to preloaded bearings (eg spindle bearings), there is no play in the bearing arrangement and the bearing arrangement is very rigid. In the case of high precision tapered roller bearings, depending on the arrangement of the bearings, it may be necessary to set an exact base clearance in order to provide the required preload during operation when the operating temperature is reached. Setting this preload or required base clearance requires great care and precision due to the high rigidity of the shaft, housing and bearings. If the preload is set too high, the bearings are overloaded and their service life is significantly reduced. If the preload is too low or the base clearance is too large, the rigidity of the bearing arrangement is too low. In the extreme case, spindle bearings can even develop bearing clearance.
По этой причине подшипники при помощи гаек с внутренней резьбой, которые навинчивают на сопряженную резьбу вала, точно устанавливают в требуемом положении и закрепляют. При этом важно, чтобы гайку можно было закрепить или зафиксировать в любом угловом положении относительно вала. Это относится также к резьбовым кольцам с наружной резьбой. Они завинчиваются для установки подшипника во внутреннюю резьбу корпуса, в который вводится и устанавливается подшипниковая опора шпинделя, и после надлежащей установки подшипниковой опоры закрепляются и стопорятся в этом точном угловом положении или позиции.For this reason, bearings are precisely positioned and secured by means of nuts with internal threads, which are screwed onto the mating thread of the shaft. It is important that the nut can be fixed or fixed in any angular position relative to the shaft. This also applies to threaded rings with external threads. They are screwed to seat the bearing in the internal threads of the housing into which the spindle bearing is inserted and installed, and once the bearing is properly seated, are secured and locked in that precise angular position or position.
Чтобы обеспечить установку подшипниковых опор, необходимо застопорить установочный элемент (гайку или резьбовое кольцо) относительно вала или корпуса, не изменяя установку подшипниковой опоры. Это означает, что путем стопорения или закрепления установочного элемента исключается его перемещение в осевом направлении и его наклон. То и другое негативно влияет на подшипниковые опоры.To ensure the installation of the bearing arrangements, it is necessary to lock the setting element (nut or threaded ring) against the shaft or housing without changing the installation of the bearing arrangement. This means that by locking or fixing the positioning element, its movement in the axial direction and its inclination are prevented. Both have a negative effect on bearings.
На гайках и резьбовых кольцах, как правило, предусмотрена резьба с мелким шагом, чтобы облегчить точную установку подшипниковой опоры. В контексте настоящего изобретения гайки и резьбовые кольца объединяются общим термином "установочный элемент". Изобретение может быть использовано, как для гаек, так и для резьбовых колец. Гайка и резьбовое кольцо отличаются только тем, что гайка содержит внутреннюю резьбу, в то время как резьбовое кольцо - наружную резьбу.Nuts and threaded rings are usually provided with fine pitch threads to facilitate accurate bearing arrangement. In the context of the present invention, nuts and threaded rings are combined under the general term "setting element". The invention can be used both for nuts and threaded rings. The nut and the threaded ring differ only in that the nut contains an internal thread, while the threaded ring contains an external thread.
Из DE 19944131 А1 известна гайка, называемая "зажимным кольцом", в соответствующие резьбовые отверстия которой радиально снаружи ввинчены резьбовые шпильки. Для того чтобы эти резьбовые шпильки не прижимались непосредственно к наружной резьбе приводного вала или другого конструктивного элемента, на внутреннем диаметре, т.е. в области внутренней резьбы гайки, предусмотрены пружинные язычки, на которые нажимают концы резьбовых шпилек. Пружинные язычки, в свою очередь, нажимают на наружную резьбу шпинделя или вала и обеспечивают, таким образом, зажим и защиту от проворачивания гайки относительно вала. Однако затягивание резьбовых шпилек приводит к нежелательному относительному перемещению между гайкой и шпинделем.From DE 199 44 131 A1, a nut, called a "clamping ring", is known, in the respective threaded holes of which threaded rods are screwed radially from the outside. To ensure that these threaded studs do not press directly against the external thread of the drive shaft or other structural element, on the inner diameter, i.e. in the area of the internal thread of the nut, spring tongues are provided, which are pressed by the ends of the threaded studs. The spring tongues, in turn, press on the external thread of the spindle or shaft and thus provide clamping and protection against turning the nut relative to the shaft. However, tightening the threaded rods results in undesirable relative movement between the nut and the spindle.
Другое решение известно из DE 69406652 Т2. В этом варианте осуществления радиально проходящие резьбовые отверстия выполнены в виде глухих отверстий с такой глубиной, чтобы они оканчивались в непосредственной близости от внутренней резьбы. При этом внутренняя резьба в радиальном направлении является такой мягкой, что она в результате затягивания резьбовых шпилек упруго деформируется внутрь. Эта деформация обеспечивает зажим гайки на наружной резьбе вала. Аналогичные решения известны из GB 2177178 и WO 03/036104 А1.Another solution is known from DE 69406652 T2. In this embodiment, the radially extending threaded holes are made in the form of blind holes with such a depth that they end in close proximity to the female thread. In this case, the inner thread in the radial direction is so soft that it is elastically deformed inwards as a result of the tightening of the threaded studs. This deformation secures the nut on the external thread of the shaft. Similar solutions are known from GB 2177178 and WO 03/036104 A1.
Недостаток этих решений, известных из уровня техники, заключается в том, что зажимные усилия резьбовых шпилек действуют между гайкой и валом, поэтому они оказывают влияние на предварительно установленное положение гайки относительно вала и, таким образом, относительно подшипниковой опоры.The disadvantage of these prior art solutions is that the clamping forces of the threaded rods act between the nut and the shaft, so that they affect the preset position of the nut in relation to the shaft and thus in relation to the bearing arrangement.
Кроме того, может возникнуть ситуация, при которой в результате затягивания резьбовых шпилек плоская поверхность гайки относительно вала будет иметь некоторый наклон, при этом внутреннее или наружное кольцо подшипника будет иметь неравномерную нагрузку. Это, в свою очередь, приводит к локальной перегрузке подшипниковой опоры и уменьшению ее жесткости. Кроме того, этот дефект проявляется в ухудшении точности по торцевому и радиальному биению всего вала.In addition, a situation may arise in which, as a result of tightening the threaded studs, the flat surface of the nut relative to the shaft will have some inclination, while the inner or outer ring of the bearing will have an uneven load. This, in turn, leads to a local overload of the bearing support and a decrease in its rigidity. In addition, this defect manifests itself in the deterioration of the accuracy of the end and radial runout of the entire shaft.
Специалистам в данной области техники известны также, так называемые, "пазовые гайки" согласно DIN 981 и стопорные шайбы согласно DIN 5406. Эти стопорные шайбы на внутреннем диаметре содержат выступ, который взаимодействует с геометрическим замыканием с продольным пазом вала и, таким образом, препятствует проворачиванию стопорной шайбы относительно вала. Если подшипниковая опора установлена при помощи затягивания пазовой гайки, выступ, расположенный на наружном диаметре стопорной шайбы, изгибается таким образом, чтобы он входил в зацепление с одним из пазов, предусмотренных на наружном диаметре соответственно установленной пазовой гайки.Those skilled in the art are also familiar with so-called "groove nuts" according to DIN 981 and lock washers according to DIN 5406. These lock washers have a lip on the inner diameter that engages positively with the longitudinal groove of the shaft and thus prevents rotation lock washer relative to the shaft. If the bearing arrangement is installed by tightening the slot nut, the lug located on the outer diameter of the lock washer is bent so that it engages with one of the slots provided on the outer diameter of the correspondingly installed slot nut.
В такой системе защита с геометрическим замыканием от проворачивания пазовой гайки осуществляется в два этапа или в два шага. Шаг 1: стопорная шайба при помощи внутренних выступов соединяется с геометрическим замыканием с валом. Шаг 2: стопорная шайба при помощи одного из наружных выступов соединяется с геометрическим замыканием с гайкой. Недостаток этой системы состоит в том, что пазовая гайка может закрепляться не во всех угловых положениях относительно шпинделя, поскольку всегда должна быть установлена совпадающая угловая позиция выступа и паза. Поэтому базовый зазор или предварительное натяжение подшипниковой опоры может быть установлено только с относительно большими дискретными шагами, а не непрерывно и с достаточной точностью.In such a system, the locking protection against rotation of the slot nut is carried out in two stages or in two steps. Step 1: The locking washer is positively connected to the shaft by internal lugs. Step 2: The lock washer is positively connected to the nut using one of the outer lugs. The disadvantage of this system is that the slot nut may not be secured in all angular positions relative to the spindle, since the same angular position of the lip and slot must always be set. Therefore, the base clearance or preload of a bearing arrangement can only be set in relatively large discrete steps, and not continuously and with sufficient accuracy.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Задачей настоящего изобретения является обеспечение установочного элемента, который может быть защищен от проворачивания без оказания влияния на ранее установленное предварительное натяжение подшипниковой опоры.It is an object of the present invention to provide a mounting element that can be secured against rotation without affecting the previously set preload of the bearing arrangement.
Эта задача решена согласно изобретению при помощи сборного установочного элемента, содержащего кольцеобразное базовое тело, стопорное кольцо и по меньшей мере один зажимной элемент (зажимной винт или резьбовую шпильку), при этом базовое тело содержит плоскую поверхность и резьбу, и при этом защита от проворачивания между стопорным кольцом и валом или корпусом (шаг 1) выполнена с помощью геометрического замыкания, а защита от проворачивания между стопорным кольцом и гайкой или резьбовым кольцом (шаг 2) - с помощью разъемного силового замыкания.This task is solved according to the invention by means of a prefabricated setting element containing an annular base body, a retaining ring and at least one clamping element (clamping screw or threaded rod), while the base body contains a flat surface and a thread, and at the same time the protection against rotation between circlip and shaft or housing (step 1) by positive locking, and the anti-rotation protection between circlip and nut or threaded ring (step 2) by means of a detachable positive lock.
Принцип изобретения может быть также использован таким образом, чтобы защита от проворачивания между стопорным кольцом и валом или корпусом (шаг 1) осуществлялась с помощью разъемного силового замыкания, а защита от проворачивания между стопорным кольцом и гайкой или резьбовым кольцом (шаг 2) - с помощью геометрического замыкания.The principle of the invention can also be used in such a way that the torque protection between the retaining ring and the shaft or housing (step 1) is carried out by means of a detachable positive lock, and the torque protection between the retaining ring and the nut or threaded ring (step 2) by means of geometric closure.
Согласно изобретению с помощью разъемного силового замыкания между стопорным кольцом и базовым телом или стопорным кольцом и валом или корпусом можно предотвратить проворачивание этих конструктивных элементов после установки подшипника в любом угловом положении, при этом вследствие геометрического замыкания между стопорным кольцом и валом или стопорным кольцом и корпусом согласно изобретению силовой поток при создании силового замыкания не проходит через гайку и вал или резьбовое кольцо и корпус и поэтому не оказывает влияния на их относительное положение. Во многих случаях достаточно одного или нескольких дугообразных сегментов, чтобы реализовать достоинства изобретения. Поэтому такой сегмент также является стопорным кольцом в смысле настоящего изобретения.According to the invention, by means of a releasable force closure between the retaining ring and the base body or the retaining ring and the shaft or housing, it is possible to prevent the rotation of these structural elements after the bearing is installed in any angular position, while due to the geometric locking between the retaining ring and the shaft or the retaining ring and the housing according to of the invention, the force flow when creating a force closure does not pass through the nut and the shaft or the threaded ring and the housing and therefore does not affect their relative position. In many cases, one or more arcuate segments are sufficient to realize the advantages of the invention. Therefore, such a segment is also a retaining ring in the sense of the present invention.
Силовое замыкание предпочтительно создается одним или несколькими зажимными винтами, которые взаимодействуют с резьбовыми отверстиями в базовом теле, при этом обе части притягиваются друг к другу. Необходимое для этого усилие прижима может быть подведено при помощи зажимных винтов без деформации базового тела. Зажимные винты и соответствующие резьбовые отверстия могут быть расположены параллельно центральной оси базового тела или под углом между 10°, 20° или 30°. Они могут быть также расположены радиально.The force lock is preferably created by one or more clamping screws which engage with threaded holes in the base body, the two parts being attracted to each other. The clamping force required for this can be applied using clamping screws without deforming the base body. The clamping screws and corresponding threaded holes can be positioned parallel to the central axis of the base body or at an angle between 10°, 20° or 30°. They can also be arranged radially.
Для получения разъемного силового замыкания между стопорным кольцом и валом или корпусом могут быть также использованы резьбовые шпильки.Threaded studs can also be used to provide a releasable positive lock between the circlip and the shaft or housing.
Согласно изобретению, силовой поток при прижатии стопорного кольца к базовому телу при помощи зажимных винтов проходит исключительно внутри трех конструктивных элементов: стопорного кольца, базового тела и зажимных винтов. Корпус, вал или шпиндель и их подшипниковая опора не испытывают влияния или ухудшения со стороны замкнутого силового потока согласно изобретению. То же самое справедливо и в случае, если базовое тело выполнено в виде резьбового кольца и содержит наружную резьбу. Иными словами, создание силового замыкания согласно изобретению не изменяет ранее выполненной установки подшипниковой опоры.According to the invention, when pressing the retaining ring against the base body with clamping screws, the force flow passes exclusively within three structural elements: the retaining ring, the base body and the clamping screws. The housing, shaft or spindle and their bearing arrangement are not affected or degraded by the closed power flow according to the invention. The same is true if the base body is in the form of a threaded ring and contains an external thread. In other words, the creation of a force lock according to the invention does not change the previously performed installation of the bearing support.
Благодаря конструкции зажима согласно изобретению, стопорное кольцо можно в любой позиции соединять с базовым телом с защитой от проворота, не изменяя позицию установочного элемента на валу или в корпусе. Зажим согласно изобретению также не оказывает влияния на ориентацию плоской поверхности установочного элемента. В результате, таким образом можно обеспечить чрезвычайно точную установку зазора в подшипнике или предварительного натяжения подшипниковой опоры вала. После выполнения установки затягивание зажимных винтов больше не оказывает влияния на нее. Поэтому, благодаря применению установочных элементов согласно изобретению, можно безопасно, воспроизводимо и надежно осуществлять установку зазора в подшипнике или предварительного натяжения подшипниковой опоры. Конструктивные изменения устанавливаемого вала или шпинделя или корпуса, в котором размещаются подшипники, не требуются.Thanks to the design of the clamp according to the invention, the circlip can be connected in any position to the anti-rotation base body without changing the position of the positioning element on the shaft or in the housing. The clamp according to the invention also has no effect on the orientation of the flat surface of the positioning element. As a result, extremely precise setting of the bearing clearance or shaft bearing preload can be achieved in this way. Once the installation is done, tightening the clamping screws no longer affects it. Therefore, by using the setting elements according to the invention, it is possible to safely, reproducibly and reliably set the bearing clearance or preload of the bearing arrangement. Structural changes to the installed shaft or spindle or housing in which the bearings are located are not required.
Кроме того, защита от проворачивания согласно изобретению легко демонтируется и может снова использоваться, например, после замены подшипника.In addition, the anti-rotation protection according to the invention is easily dismantled and can be used again, for example, after a bearing has been replaced.
Диаметр окружности центров отверстий, на которой расположено по меньшей мере одно резьбовое отверстие по меньшей мере для одного зажимного винта, находится внутри следующих границ. Он больше, чем наружный диаметр стопорного кольца с прибавлением номинального диаметра резьбового отверстия. С другой стороны, диаметр окружности центров отверстий меньше, чем наружный диаметр стопорного кольца с прибавлением диаметра головки зажимного винта, ввинчиваемого в резьбовое отверстие.The diameter of the hole center circle, on which at least one threaded hole for at least one clamping screw is located, is within the following limits. It is larger than the outside diameter of the retaining ring plus the nominal threaded hole diameter. On the other hand, the diameter of the circle of the hole centers is smaller than the outside diameter of the retaining ring plus the diameter of the head of the clamping screw to be screwed into the threaded hole.
В результате ввинчивания зажимных винтов в резьбовые отверстия и последующего затягивания стопорное кольцо прижимается или зажимается в осевом направлении к базовому телу установочного элемента. При этом возникает фрикционная защита от проворачивания. Это зажатие может быть осуществлено в любой (угловой) позиции стопорного кольца относительно базового тела установочного элемента.By screwing the clamping screws into the threaded holes and then tightening, the retaining ring is pressed or clamped axially against the base body of the setting element. This creates a frictional anti-rotation protection. This clamping can be carried out in any (angular) position of the retaining ring relative to the base body of the setting element.
Соответствующим образом это можно также осуществлять для установочных элементов с наружной резьбой (резьбовых колец). В этом случае указанная резьба представляет собой наружную резьбу.In a corresponding manner, this can also be carried out for positioning elements with external threads (threaded rings). In this case, said thread is an external thread.
Поскольку зажимные винты в обоих вариантах осуществления ориентированы параллельно или даже под углом к продольной оси внутренней резьбы или наружной резьбы, затягивание зажимных винтов и, таким образом, защиту от проворачивания установочного элемента, можно легко осуществить с торцевой стороны вала или шпинделя. При монтаже или при установке подшипниковых опор шпинделя это является достоинством, которое нельзя недооценивать.Since the clamping screws in both embodiments are oriented parallel or even at an angle to the longitudinal axis of the internal thread or external thread, the tightening of the clamping screws and thus the anti-rotation of the positioning element can be easily carried out from the front side of the shaft or spindle. When assembling or installing spindle bearings, this is an advantage that should not be underestimated.
Для крепления стопорного кольца предпочтительно предусмотрено два, три или даже более резьбовых отверстий и зажимных винтов или резьбовых шпилек. При этом обеспечивается еще более надежная защита от проворачивания, а силы, создаваемые за счет зажатия в стопорном кольце и в базовом теле, равномерно распределяются по периметру. Путем надлежащей последовательности и регулирования моментов затягивания зажимных винтов можно получить зажатие стопорного кольца, абсолютно исключающее проворот, поскольку при этом моменты сил трения под головками винтов всегда значительно меньше, чем моменты сил трения между валом и базовым телом.Preferably, two, three or even more threaded holes and clamping screws or threaded studs are provided for fastening the retaining ring. This provides even more reliable protection against rotation, and the forces generated by clamping in the retaining ring and in the base body are evenly distributed around the perimeter. By properly sequencing and adjusting the tightening torques of the clamping screws, it is possible to obtain a clamping of the retaining ring that absolutely eliminates rotation, since the frictional moments under the screw heads are always significantly less than the frictional moments between the shaft and the base body.
Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает, чтобы на зажимных винтах была установлена зажимная пластина. Когда зажимные винты затягиваются, зажимные пластины прижимают стопорное кольцо к базовому телу установочного элемента и обеспечивают, таким образом, защиту от проворачивания с силовым замыканием. Для того чтобы исключить любое обратное воздействие затягивания зажимных винтов на ранее установленный зазор в подшипнике или предварительное натяжение подшипниковой опоры, в другом варианте осуществления зажимные пластины закрепляются на базовом теле с геометрическим замыканием от проворачивания. Такое геометрическое замыкание можно получить, например, при помощи одного или двух выступов на зажимных пластинах, которые входят в ответные углубления, предусмотренные в базовом теле установочных элементов. Таким образом, обеспечивается защита от проворачивания с геометрическим замыканием зажимных пластин относительно базового тела и, следовательно, также относительно стопорного кольца.Another preferred embodiment of the invention provides that a clamping plate is mounted on the clamping screws. When the clamping screws are tightened, the clamping plates press the retaining ring against the base body of the setting element and thus provide locking protection against rotation. In order to avoid any backlash of the tightening of the clamping screws on the previously set bearing clearance or bearing pedestal pretension, in another embodiment the clamping plates are positively locked against rotation on the base body. Such positive locking can be achieved, for example, by means of one or two protrusions on the clamping plates, which engage in mating recesses provided in the base body of the positioning elements. In this way, the positive locking of the clamping plates against the base body and therefore also against the circlip is ensured.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один зажимной винт содержит головку с контактной поверхностью в форме усеченного конуса (винт с потайной головкой). При этом контактная поверхность в форме усеченного конуса при затягивании зажимного винта создает точечную пластическую деформацию стопорного кольца, и, таким образом, дополнительно к фрикционному зажатию возникает также защита от проворачивания с геометрическим замыканием между базовым телом и стопорным кольцом. Кроме того, при этом обеспечивается закрепление зажимных винтов от нежелательного отвинчивания. Эта дополнительная защита может быть реализована в виде тщательного конструктивного исполнения без дополнительных затрат.In one preferred embodiment of the invention, at least one clamping screw has a head with a truncated conical contact surface (counter-sunk screw). In this case, the contact surface in the form of a truncated cone, when tightening the clamping screw, creates a point plastic deformation of the retaining ring, and thus, in addition to frictional clamping, there is also a positively locking rotation protection between the base body and the retaining ring. In addition, this ensures that the clamping screws are secured against unwanted unscrewing. This additional protection can be realized through careful design at no additional cost.
Чтобы обеспечить максимально возможное хорошее центрирование стопорного кольца относительно базового тела, на торцевой поверхности базового тела предусмотрена выемка. Диаметр этой выемки согласован с наружным диаметром стопорного кольца. Эта выемка расположена соосно с внутренней или наружной резьбой установочного элемента. Она центрирует стопорное кольцо по всему его периметру.To ensure that the retaining ring is centered as well as possible relative to the base body, a recess is provided on the end surface of the base body. The diameter of this recess is matched to the outer diameter of the retaining ring. This recess is located coaxially with the internal or external thread of the setting element. It centers the retaining ring around its entire perimeter.
В качестве альтернативы центрирование может быть также осуществлено при помощи стержней зажимных винтов. При этом выемка может быть исключена. Если стопорное кольцо имеет достаточную толщину, центрирование может быть также осуществлено при помощи наружной резьбы вала или внутренней резьбы корпуса. В этом случае предпочтительно, чтобы толщина стопорного кольца по меньшей мере в 1,5 раза превышала шаг резьбы установочного элемента или вала.As an alternative, centering can also be carried out using the shafts of the clamping screws. In this case, the recess can be excluded. If the retaining ring is thick enough, centering can also be done using the external thread of the shaft or the internal thread of the housing. In this case, it is preferable that the thickness of the retaining ring is at least 1.5 times the thread pitch of the setting member or shaft.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрено, чтобы по меньшей мере одно из резьбовых отверстий проходило радиально, чтобы стопорное кольцо содержало цилиндрический участок по меньшей мере с одним удлиненным отверстием, проходящим в окружном направлении, и чтобы по меньшей мере один зажимной винт ввинчивался через удлиненное отверстие в радиально проходящее резьбовое отверстие. Такой доступ к одному или более зажимным винтам во многих вариантах применения является более подходящим, чем доступность с торцевой стороны. В этом варианте осуществления достоинства изобретения могут быть также реализованы в полном объеме.In another preferred embodiment of the invention, it is provided that at least one of the threaded holes extends radially, that the retaining ring comprises a cylindrical section with at least one elongated hole extending in the circumferential direction, and that at least one clamping screw is screwed through the elongated hole. into a radially threaded hole. This access to one or more clamping screws is, in many applications, more suitable than front access. In this embodiment, the advantages of the invention can also be fully realized.
Установочный элемент может быть выполнен в виде пазовой гайки, гайки с радиальными отверстиями, гайки с торцевыми отверстиями или шестигранной гайки. Все известные из уровня техники возможности ключа для передачи вращающего момента от инструмента к гайке или к резьбовому кольцу могут быть использованы в установочных элементах согласно изобретению.The mounting element may be in the form of a slotted nut, a nut with radial holes, a nut with end holes, or a hex nut. All the possibilities of a wrench known from the prior art for transmitting torque from a tool to a nut or to a threaded ring can be used in the setting elements according to the invention.
Чтобы исключить проворачивание установочного элемента со стопорным кольцом относительно вала/корпуса, на внутреннем диаметре или в случае резьбового кольца - на наружном диаметре стопорного кольца предусмотрен геометрически замыкающий элемент. Этот геометрически замыкающий элемент предпочтительно представляет собой выступ, который вместе с продольным пазом устанавливаемого вала или корпуса обеспечивает геометрическое замыкание, препятствующее проворачиванию. Поскольку стопорное кольцо и базовое тело в любом угловом положении относительно друг друга могут быть закреплены с силовым замыканием для предотвращения проворачивания, установочный элемент согласно изобретению может быть закреплен в любой осевой позиции, чтобы препятствовать проворачиванию относительно вала или корпуса. При затягивании зажимных винтов ранее осуществленная установка подшипниковой опоры вала в корпусе не изменяется.In order to prevent the adjusting element with the retaining ring from turning relative to the shaft/housing, a geometrically locking element is provided on the inner diameter or, in the case of a threaded ring, on the outer diameter of the retaining ring. This positively locking element is preferably a protrusion which, together with the longitudinal groove of the shaft or housing to be mounted, provides positively locking against rotation. Since the retaining ring and the base body at any angular position relative to each other can be force-locked to prevent rotation, the installation element according to the invention can be fixed at any axial position to prevent rotation relative to the shaft or housing. When tightening the clamping screws, the previously carried out installation of the shaft bearing in the housing does not change.
Геометрически замыкающий элемент или выступ может проходить от внутреннего диаметра радиально внутрь или от наружного диаметра радиально наружу. Эти выступы известны, как таковые, и используются для стопорных шайб согласно DIN 5406.The geometrically closing element or protrusion may extend radially inward from the inner diameter or radially outward from the outer diameter. These lugs are known as such and are used for lock washers according to DIN 5406.
Защита от проворачивания согласно изобретению осуществляется, как известно, в два этапа. Защита от проворачивания с геометрическим замыканием между стопорным кольцом и валом реализуется при помощи выступа и продольного паза, выполненного на валу. Защита от проворачивания с силовым замыканием между стопорным кольцом и базовым телом установочного элемента реализуется при помощи зажимных винтов согласно изобретению.The anti-rotation protection according to the invention is carried out, as is known, in two stages. Anti-rotation protection with positive locking between the retaining ring and the shaft is realized by means of a projection and a longitudinal groove made on the shaft. The force-locked rotation protection between the retaining ring and the base body of the setting element is realized by means of clamping screws according to the invention.
Если на наружном диаметре вала нет места для нанесения продольного паза, на торцевой стороне вала можно предусмотреть одно или несколько углублений. В эти торцевые углубления могут быть введены с геометрическим замыканием выступы стопорного кольца, если один или более выступов будут изогнуты таким образом, чтобы они проходили в осевом направлении.If there is no space for a longitudinal groove on the outer diameter of the shaft, one or more recesses can be provided on the end side of the shaft. Into these end recesses, projections of the retaining ring can be positively engaged if one or more of the projections are bent so that they extend in the axial direction.
Указанные выступы обычно имеют две параллельные боковые стороны, которые с небольшим зазором вводятся в продольный паз вала. В результате обеспечивается незначительный боковой зазор и, благодаря обычно применяемой резьбе с мелким шагом, очень небольшое осевое воздействие. Этот боковой зазор и, следовательно, осевое воздействие, могут быть устранены, если один или более указанных выступов содержат две клинообразные боковые стороны, которые имеют такие размеры, чтобы они приводили к небольшому распружиниванию стопорного кольца, когда выступы вводятся в продольные пазы вала. Вследствие этого такая защита от проворачивания с геометрическим замыканием обеспечивает абсолютное отсутствие зазора. Пружинящие силы, действующие при этом между валом и стопорным кольцом, оказывают лишь очень малое влияние на положение базового тела.These protrusions usually have two parallel sides, which are inserted with a small gap into the longitudinal groove of the shaft. The result is a negligible side clearance and, thanks to the normally used fine pitch thread, very little axial force. This lateral play, and hence the axial thrust, can be eliminated if one or more of said lugs comprise two wedge-shaped sides which are sized to cause the retaining ring to spring slightly when the lugs are inserted into the longitudinal grooves of the shaft. As a result, this form-fitting twist protection ensures that there is absolutely no backlash. The spring forces acting in this case between the shaft and the circlip have only a very small influence on the position of the base body.
Один или более выступов могут также содержать вырез, который вместе со штифтом или выступом вала (например, на торцевой стороне) обеспечивает защиту от проворачивания с геометрическим замыканием между валом и стопорным кольцом. В этом случае также может быть реализована защита от проворачивания между установочным элементом и валом с очень небольшим зазором.One or more of the projections may also comprise a recess which, together with a pin or shaft projection (eg on the front side), provides positive locking anti-rotation protection between the shaft and the circlip. In this case, too, an anti-rotation protection can be implemented between the positioning element and the shaft with a very small clearance.
Стопорное кольцо может быть также выполнено в виде кругового сегмента.The retaining ring can also be made in the form of a circular segment.
Другие достоинства и предпочтительные варианты осуществления следуют из прилагаемых чертежей, их описания и формулы изобретения. Все признаки, раскрытые на чертежах, в их описании и в формуле изобретения, как по отдельности, так и в любой комбинации, могут представлять собой существенные признаки изобретения.Other advantages and preferred embodiments follow from the accompanying drawings, their description and the claims. All the features disclosed in the drawings, in their description and in the claims, either individually or in any combination, may constitute essential features of the invention.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
ФИГ. 1-22 - варианты осуществления установочных элементов согласно изобретению иFIG. 1-22 - embodiments of the installation elements according to the invention and
ФИГ. 23 - приводной держатель инструмента с установочным элементом согласно изобретению.FIG. 23 shows a driven tool holder with a positioning element according to the invention.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
На всех чертежах для одинаковых конструктивных элементов использованы одинаковые ссылочные номера. Для наглядности не на всех чертежах и видах указаны все ссылочные номера.Throughout the drawings, the same reference numbers are used for the same structural elements. For clarity, not all drawings and views are given all the reference numbers.
На ФИГ. 1а показан вид спереди варианта осуществления установочного элемента согласно изобретению и вид сбоку в разрезе в качестве изображения на разнесенном виде. При помощи этой ФИГ. 1а поясняются важнейшие конструктивные элементы и функциональные поверхности сборного установочного элемента согласно изобретению.FIG. 1a shows a front view of an embodiment of the mounting member according to the invention and a sectional side view as an exploded view. With this FIG. 1a explains the most important structural elements and functional surfaces of the prefabricated installation element according to the invention.
Установочный элемент, представленный на ФИГ. 1а, выполнен в виде гайки 1. Точнее, речь идет о пазовой гайке с четырьмя пазами 3, расположенными по ее периметру. При помощи крючкового ключа (не показан), который вставляется в пазы 3, гайку 1 можно поворачивать.The mounting element shown in FIG. 1a is made in the form of a
Гайка 1 или установочный элемент содержит базовое тело 21, которое имеет плоскую поверхность 5, противоположную ей торцевую поверхность 7, внутреннюю резьбу 9, наружный диаметр 11, выемку 13 и несколько резьбовых отверстий 23. Если установочный элемент представляет собой резьбовое кольцо, то оно имеет наружную резьбу 80 (см. ФИГ. 1b).The
В области торцевой поверхности 7 находится выемка 13. Указанная выемка 13 расположена концентрично относительно внутренней резьбы 9 и служит для установки стопорного кольца 15 согласно изобретению.In the area of the end face 7 there is a
С базовым телом 21 взаимодействует стопорное кольцо 15, которое содержит выступ 17, внутренний диаметр 19 и наружный диаметр 25. Стопорное кольцо 15 в данном варианте осуществления имеет круговой наружный диаметр 25, т.е. не содержащий выступов и углублений. На внутреннем диаметре 19 стопорного кольца 15 выполнен выступ 17. Этот выступ 17 в смонтированном состоянии входит в продольный паз вала. В результате возникает соединение с геометрическим замыканием без возможности поворота между стопорным кольцом 15 и указанным валом. Гайка 1, т.е. установочный элемент, в свою очередь, навинчивается на вал.Cooperating with the
Диаметр вспомогательной выемки 13 выбран таким образом, чтобы наружный диаметр 25 стопорного кольца 15 мог входить в выемку 13.The diameter of the
Внутренний диаметр 19 стопорного кольца 15 несколько больше, чем номинальный диаметр наружной резьбы не показанного вала. Стопорное кольцо 15 в этом варианте осуществления не центрируется по резьбе вала; центрирование стопорного кольца 15 осуществляется при помощи выемки 13 в базовом теле 21 гайки 1 или установочного элемента. В этом варианте осуществления глубина выемки 13 меньше или равна толщине стопорного кольца 15.The
На торцевой поверхности базового тела 21 в этом варианте осуществления распределены четыре резьбовых отверстия 23, продольные оси которых проходят параллельно продольной оси внутренней резьбы 9.On the end surface of the
Диаметр DLk окружности LK центров отверстий предпочтительно расположен внутри следующих границ.The diameter D Lk of the hole circle LK is preferably located within the following boundaries.
Центральные оси резьбовых отверстий 23 расположены на окружности LK центров отверстий, диаметр DLk которой больше, чем наружный диаметр 25 стопорного кольца 15 с прибавлением номинального диаметра 27 зажимного винта 29.The central axes of the threaded
Диаметр DLk окружности LK центров резьбовых отверстий 23 меньше, чем наружный диаметр 25 стопорного кольца 15 с прибавлением диаметра 31 головки 33 зажимных винтов 29. При этом стопорное кольцо 15 удерживается в осевом направлении зажимными винтами 29, когда они не затянуты и позволяют осуществлять свободное вращение стопорного кольца 15.The diameter D Lk of the circumference LK of the centers of the threaded
Кроме того, путем затягивания зажимных винтов 29 обеспечивается прижатие стопорного кольца 15 к базовому телу 21, поскольку внутренние части головок 33 зажимных винтов 29 прижимаются к стопорному кольцу 15, когда затягиваются зажимные винты 29. Это показано на виде спереди гайки 1 с установленным стопорным кольцом 15.In addition, by tightening the clamp screws 29, the retaining
В этом варианте осуществления задача выемки 13 заключается в том, чтобы установить стопорное кольцо 15 концентрично относительно внутренней резьбы 9 базового тела 21. Выемка 13 может быть также исключена. Тогда центрирование стопорного кольца 15 обеспечивают стержни зажимных винтов 29 (см. также ФИГ. 7 и 8). При этом диаметр DLK окружности LK центров отверстий лишь незначительно больше, чем наружный диаметр 25 стопорного кольца 15 плюс номинальный диаметр 27 зажимных винтов 29. В этом случае стержни зажимных винтов 29 центрируют стопорное кольцо 15 относительно резьбы 9 базового тела 21.In this embodiment, the purpose of the
На ФИГ. 1а в качестве примера установочный элемент показан в виде гайки 1 с внутренней резьбой 9. Однако защиту от проворачивания согласно изобретению можно также реализовать с резьбовым кольцом 79, которое содержит наружную резьбу 80 на наружном диаметре 11 базового тела 21. На ФИГ. 1b показано резьбовое кольцо 79 с наружной резьбой 80. Из сравнения ФИГ. 1а и 1b очевидным является сходство установочных элементов согласно изобретению.FIG. 1a, by way of example, the positioning element is shown as a
В этой конфигурации выступ 17 расположен на наружном диаметре. На переходе между торцевой поверхностью 7 и наружным диаметром имеется вспомогательная выемка 13, которая центрирует стопорное кольцо 15 по его внутреннему диаметру.In this configuration, the
Резьбовое кольцо 79 на торцевой поверхности 7 содержит захватные элементы, которые выполнены здесь в виде отверстий 75. В эти захватные элементы может быть вставлен соответствующий инструмент для того, чтобы поворачивать резьбовое кольцо 79 и, таким образом, осуществлять установку подшипниковой опоры.The threaded
Конструктивные детали и достоинства изобретения поясняются далее, в основном, применительно к различным вариантам осуществления гайки 1 с внутренней резьбой 9. Однако специалисты в данной области техники могут просто перенести их на резьбовое кольцо 79 с наружной резьбой 80, аналогичное ФИГ. 1b.The constructional details and advantages of the invention will be explained below mainly in relation to various embodiments of the
На ФИГ. 2 в качестве примера показаны различные виды гайки 1 со стопорным кольцом 15 согласно изобретению в установочном положении. Как наиболее наглядно показано в увеличенном масштабе на фрагменте Z, базовое тело 21 гайки 1 внутренней резьбой 9 навинчено на наружную резьбу шпинделя или вала 35. Для наглядности ссылочные номера для наружной резьбы вала 35 и внутренней резьбы 9 базового тела 21 не указаны.FIG. 2 shows, by way of example, various views of a
Как следует далее из фрагмента Z, плоская поверхность 5 гайки 1 прилегает к внутреннему кольцу 37 подшипника 39 качения. Гайка 1 прижимает внутреннее кольцо 37 к буртику или заплечику 41 вала 35. Иными словами, подшипник 39 качения в этом варианте осуществления закреплен на валу в качестве неподвижной опоры.As follows from fragment Z, the
В этом варианте осуществления зажимной винт 29 выполнен в виде винта с потайной головкой. Поэтому резьбовые отверстия 23 в базовом теле 21 снабжены соответствующей конической раззенковкой. Стопорное кольцо 15 не содержит таких конических фасок. Более того, потайные головки зажимных винтов 29 при затягивании локально и пластически деформируют стопорное кольцо 15. Эта деформация представлена на фрагменте Z. Она образует дополнительное соединение с геометрическим замыканием и защиту от проворачивания между стопорным кольцом 15 и зажимным винтом 29. Кроме того, она препятствует самопроизвольному отвинчиванию зажимных винтов 29, т.е. действует также в качестве резьбового фиксатора.In this embodiment, the
Как можно видеть из изометрии и разреза на ФИГ. 2, выступ 17 стопорного кольца 15 входит в продольный паз 43 вала 35 без возможности поворота, но с возможностью перемещения в осевом направлении, поэтому в результате затягивания зажимных винтов 29 возникает защита с геометрическим замыканием и фрикционная защита от проворачивания гайки 1 относительно вала 35.As can be seen from the isometric and sectional view of FIG. 2, the
Прижатие стопорного кольца 15 к базовому телу 21 при помощи зажимных винтов 29 приводит к возникновению замкнутого силового потока между базовым телом 21, стопорным кольцом 15 и зажимными винтами 29. Этот силовой поток условно показан на фрагменте Z штрихпунктирной линией.Pressing the retaining
Это зажимное действие не оказывает влияния на внутреннюю резьбу 9 гайки 1 и наружную резьбу вала 35. Поэтому осевая сила, прикладываемая гайкой 1 через плоскую поверхность 5 к внутреннему кольцу 37 подшипника 39 качения, не изменяется вследствие зажимного действия. Иными словами, затягивание зажимных винтов 29 не оказывает влияния на позицию гайки 1 относительно вала 35 или внутреннего кольца 37 подшипника 39 качения. Это является достоинством установочного элемента согласно изобретению.This clamping action does not affect the
Еще одно достоинство состоит в том, что прижатие между внутренним кольцом 15 и базовым телом 21 может быть прекращено в любой момент путем отвинчивания зажимных винтов 29. При этом ослабляется фрикционное замыкание между стопорным кольцом 15 и базовым телом 21 гайки 1, а также вспомогательное геометрическое замыкание между потайными головками зажимных винтов 29 и стопорным кольцом 15.Another advantage is that the pressure between the
Как правило, стопорное кольцо 15 с пластической деформацией, создаваемой зажимными винтами 29, заменяют после употребления.In general, the retaining
В варианте осуществления, показанном на ФИГ. 2, на валу 35 выточен продольный паз 43, который обеспечивает соединение с геометрическим замыканием с выступом 17 стопорного кольца 15. Стопорное кольцо 15 сохраняет возможность перемещения в осевом направлении, однако, проворачиванию стопорного кольца 15 относительно вала 35 препятствует геометрическое замыкание.In the embodiment shown in FIG. 2, a
На ФИГ. 2 также можно видеть, что продольный паз 43 заканчивается до конца вала 35. Для того чтобы надвинуть стопорное кольцо на вал, необходимо устанавливать его путем соосного перемещения. Это означает, что диаметр вписанной окружности между выступом 17 и внутренним диаметром 19 стопорного кольца должен быть больше или по меньшей мере равен диаметру вала. В этом случае стопорное кольцо можно соосно надвигать на вал до тех пор, пока выступ 17 не войдет в продольный паз 43. Затем стопорное кольцо можно соосно переместить в выемку 13 базового тела 21. После этого при таком монтаже, как правило, устанавливают зажимные винты. При этом в зависимости от геометрической формы конструктивных элементов можно частично или даже по всему периметру установить радиальный монтажный зазор при слегка ослабленных зажимных винтах 29.FIG. 2 it can also be seen that the
На ФИГ. 3 показан несколько упрощенный вариант осуществления, в котором вместо продольного паза 43 на валу 35 имеется радиальное углубление 45 или коническая фаска. Это углубление 45 может быть выполнено, например, при помощи спирального сверла.FIG. 3 shows a somewhat simplified embodiment in which, instead of a
На ФИГ. 4 продольный паз 43 является открытым до торцевой стороны вала 35. Этот вариант является особенно простым с технологической точки зрения. В вариантах осуществления, показанных на ФИГ. 2, 3 и 4, не требуется каких-либо изменений установочного элемента согласно изобретению. Отличия относятся к валу 35.FIG. 4, the
На ФИГ. 5 показан другой вариант осуществления, в котором выступ 17 вначале проходит радиально внутрь, а затем - в осевом направлении, т.е. загибается примерно на 90°. Конец выступа 17, проходящий в осевом направлении, входит в углубление 45, предусмотренное на торцевой стороне вала 45, и образует при этом требуемое геометрическое замыкание, таким образом, стопорное кольцо 15 закрепляется, чтобы предотвратить проворачивание относительно вала 35. Этот вариант осуществления является особенно предпочтительным, если выполнение пазов или отверстий на периметре вала нежелательно или невозможно.FIG. 5 shows another embodiment in which the
Выступ 17 предпочтительно является упругим, поэтому через него может передаваться лишь пренебрежимо малое усилие в радиальном направлении от вала к стопорному кольцу. Таким образом, в данном варианте осуществления все достоинства изобретения также реализуются в полном объеме.The
На ФИГ. 6 показан другой вариант осуществления, в котором геометрическое замыкание между валом 35 и стопорным кольцом 15 также осуществляется при помощи торцевой стороны вала 35. В этом варианте осуществления на торцевой стороне вала 35 запрессован штифт 47, который выступает над торцевой стороной вала 35 в осевом направлении. Этот штифт 47 вместе с вырезом 49 в выступе 17 образует соединение с геометрическим замыканием, которое препятствует проворачиванию стопорного кольца 15 относительно вала 35.FIG. 6 shows another embodiment in which positive locking between the
Ширина выреза 49 согласована с диаметром штифта 47 таким образом, чтобы обеспечить, по возможности, беззазорное геометрическое замыкание в тангенциальном направлении стопорного кольца 15. Вырез 49 предпочтительно выполнен таким образом, что его длина в радиальном направлении превышает диаметр штифта 47. В результате этого в радиальном направлении имеется зазор между штифтом 47 и вырезом 49, поэтому между стопорным кольцом 15 и валом 35 не может возникнуть натяжение и передача сил.The width of the
На ФИГ. 7 представлен вариант осуществления, в котором стопорное кольцо 15 центрируется при помощи стержней зажимных винтов 29. Задание направления или центрирование может также осуществляться при помощи потайной головки 33 зажимных винтов 29. В этом варианте осуществления три или более зажимных винтов 29 должны быть распределены по периметру, чтобы обеспечить достаточно точное центрирование стопорного кольца 15 относительно базового тела 21 гайки 1.FIG. 7 shows an embodiment in which the retaining
На ФИГ. 8 представлен вариант осуществления, в котором центрирование стопорного кольца 15 осуществляется при помощи выступа 17. Выступы 17 входят в зацепление с ответными формованными выемками 51 на торцевой стороне вала 35. При этом происходит центрирование стопорного кольца 15. В этом варианте осуществления достаточно, чтобы по меньшей мере два выступа 17, расположенных со смещением на 180°, входили в две выемки 51. Разумеется, возможны также варианты осуществления более чем с двумя выступами 17, и более чем с двумя выемками 51, которые осуществляют центрирование стопорного кольца 15.FIG. 8 shows an embodiment in which the
Таким образом, обеспечивается позиционирование/центрирование стопорного кольца 15 относительно вала 35 при отсутствии прямого контакта между наружным диаметром вала 35 и внутренним диаметром стопорного кольца 35. Кроме того, от стопорного кольца на базовое тело 21 не передается радиальное усилие, которое приводит к перемещению базового тела 21 на валу 35.Thus, the positioning/centering of the retaining
В этом варианте осуществления зажимные винты 29 выполнены в виде "обычных" винтов, т.е. без потайной головки. При затягивании зажимных винтов 29 возникает фрикционное осевое сжатие между стопорным кольцом 15 и базовым телом 21 гайки 1.In this embodiment, the clamping screws 29 are in the form of "normal" screws, i.e. no hidden head. When tightening the clamping screws 29, a frictional axial compression occurs between the retaining
На ФИГ. 9а представлен вариант осуществления, в котором стопорное кольцо 15 центрируется при помощи его внутреннего диаметра на наружной резьбе 53 вала 35. В этом варианте осуществления целесообразно, чтобы толщина стопорного кольца 15, т.е. его размер в осевом направлении вала 35, был больше, чем шаг наружной резьбы вала 35. В этом случае исключается заедание стопорного кольца 15 на наружной резьбе 53. На фрагменте Z наружная резьба вала 35 обозначена ссылочным номером 53.FIG. 9a shows an embodiment in which the
На ФИГ. 9b показана ситуация, где стопорное кольцо 15 находится на участке вала 35, на котором отсутствует наружная резьба 53, но который имеет несколько уменьшенный диаметр, и поэтому образована цилиндрическая опорная поверхность для центрирования стопорного кольца 15.FIG. 9b shows the situation where the retaining
На ФИГ. 10, 11 и 12 представлены различные варианты осуществления выступа 17. На ФИГ. 10 между боковыми сторонами продольного паза 43 и боковыми сторонами выступа 17 в окружном направлении имеется небольшой зазор. Во многих областях применения этот незначительный круговой зазор является допустимым.FIG. 10, 11 and 12 show various embodiments of
На ФИГ. 11 представлен вариант осуществления, в котором боковые стороны выступа 17 имеют клинообразную форму. Размеры клинообразных боковых сторон выбраны таким образом, чтобы эти боковые стороны, подпружиненные в определенной степени, прилегали сверху на углах продольного паза 43 к диаметру вала. При этом обеспечивается беззазорное геометрическое замыкание в тангенциальном направлении между выступом 17 и продольным пазом 43 вала.FIG. 11 shows an embodiment in which the sides of the
Такой же эффект, однако, с увеличенной контактной поверхностью между выступом 17 и продольным пазом 43 получается, если боковые стороны продольного паза 43 также расположены клинообразно относительно друг друга и параллельно клинообразным боковым сторонам выступа 17. Этот вариант осуществления представлен на ФИГ. 12.The same effect, however, with an increased contact surface between the
На ФИГ. 13 на фрагменте X показана уже многократно описанная пластическая деформация 57 на наружной кромке стопорного кольца 15, возникающая в результате затягивания зажимных винтов 29 с потайной головкой. При этом образуется дополнительное геометрическое замыкание между зажимными винтами 29 и стопорным кольцом 15.FIG. 13, detail X shows the already repeatedly described
На ФИГ. 14 представлен вариант осуществления, в котором под головкой 33 зажимных винтов 29 предусмотрена зажимная пластина 59. Зажимная пластина 59 функционирует аналогично зажимной лапке и прижимает стопорное кольцо 15 в осевом направлении к ответной опорной поверхности базового тела 21 гайки 1.FIG. 14 shows an embodiment in which a
В одном особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения зажимные пластины 59 на стороне, обращенной к базовому телу 21, содержат один или два выступа 61. Эти выступы 6 входят в ответные углубления 63, предусмотренные на торцевой стороне базового тела 21. Таким образом, обеспечивается защита от проворачивания зажимных пластин 59, и зажимные пластины 59 не проворачиваются при затягивании зажимных винтов 29.In a particularly preferred embodiment of the invention, the clamping
На ФИГ. 15 представлен еще один вариант осуществления, в котором стопорное кольцо 15 проходит в осевом направлении. Стопорное кольцо 15 содержит кольцеобразную площадку с примыкающей к ней цилиндрической частью 65. Цилиндрическая часть 65 окружает базовое тело 21 гайки 1.FIG. 15 shows another embodiment in which the
В цилиндрической части 65 имеется окружной паз 67. Через этот окружной паз 67 проходит зажимной винт 29, который ввинчен в радиальное резьбовое отверстие, предусмотренное в базовом теле 21 гайки 1. На ФИГ. 15 представлен только сегмент (с дугой примерно 45°) стопорного кольца 15 и цилиндрической части 65.The
Во многих вариантах осуществления достаточно установить такой сегмент в качестве стопорного кольца. Однако возможно также, использование стопорного кольца, как и в других вариантах осуществления, в виде замкнутого круга, как показано на ФИГ. 16.In many embodiments, it is sufficient to install such a segment as a retaining ring. However, it is also possible to use the retaining ring, as in other embodiments, in the form of a closed circle, as shown in FIG. 16.
Если по периметру базового тела 21 имеется множество радиально проходящих резьбовых отверстий 69 и расстояние между ними меньше, чем тангенциальное протяжение окружного паза 67, стопорное кольцо 15 в этом варианте осуществления также может быть закреплено при помощи зажимных винтов 29 в любой угловой позиции на базовом теле 21.If there are a plurality of radially extending threaded
В варианте осуществления, показанном на ФИГ. 16, стопорное кольцо 15 с цилиндрической частью 65 представлено в виде замкнутого тела.In the embodiment shown in FIG. 16, the
В варианте осуществления, показанном на ФИГ. 17, цилиндрическое базовое тело 21 гайки на наружном диаметре не имеет пазов или отверстий, поэтому наружный диаметр базового тела 21 может быть использован в качестве уплотняющей поверхности, которая взаимодействует, например, с радиальным уплотнением 71 вала или также с не показанным щелевым уплотнением.In the embodiment shown in FIG. 17, the
Для того чтобы создать в базовом теле 21 крутящий момент, необходимый для установки гайки 1, на торцевой стороне базового тела могут быть предусмотрены захватные элементы, выполненные в данном случае в виде отверстий 75. В этих захватных элементах может быть установлен соответствующий инструмент, который позволяет проворачивать гайку 1 относительно вала 35.In order to create in the
Благодаря варианту осуществления закрепления установочного элемента и вала/корпуса без поперечных усилий, при закреплении не происходит также радиального перемещения обоих конструктивных элементов относительно друг друга. Это является особым достоинством для уплотнения, поскольку позволяет ориентировать уплотняющие элементы соосно друг другу. Проблемы не герметичности, возникающие вследствие известной несоосной ориентации уплотнения и рабочей поверхности, в значительной степени уменьшаются.Thanks to the embodiment of the fastening of the positioning element and the shaft/housing without transverse forces, there is also no radial movement of the two structural elements relative to each other during the fastening. This is a particular advantage for the seal, since it allows the sealing elements to be oriented coaxially with each other. Leakage problems resulting from the known misalignment of the seal and sealing surface are greatly reduced.
На ФИГ. 18 показан еще один вариант осуществления на примере резьбового кольца 79 и корпуса 83, в котором базовое тело 21 установочного элемента на наружном диаметре содержит внешний зубчатый венец 77 с мелкими зубцами, который взаимодействует с ответным внутренним зубчатым венцом 81 стопорного кольца 15. В стопорном кольце 15 выполнен дугообразный окружной паз 67, через который зажимные винты 29 ввинчиваются в корпус 83. Стопорное кольцо 15 показано ФИГ. 18 сборным, однако, разумеется, оно может быть также, выполнено в виде цельного или/и замкнутого стопорного кольца 15.FIG. 18 shows another embodiment with threaded
В этом варианте осуществления установочный элемент выполнен в виде резьбового кольца 79 с наружной резьбой 80. Поэтому защита от проворачивания должна осуществляться между установочным элементом и корпусом 83, окружающим установочный элемент.In this embodiment, the locating element is in the form of a threaded
На ФИГ. 19 показан другой вариант осуществления, в котором стопорное кольцо 15 также имеет внутреннюю резьбу. Оба элемента навинчиваются на резьбу вала 35. Базовое тело 21 и стопорное кольцо 15 соединены друг с другом при помощи одного или нескольких элементов соединения с геометрическим замыканием. На ФИГ. 19 элементы соединения с геометрическим замыканием представлены в виде штифтов 84, которые запрессованы в отверстие стопорного кольца 15. Базовое тело 21 служит для точной установки подшипника 39, в то время как стопорное кольцо 15, соединенное штифтами 84 с базовым телом 21, обеспечивает защиту от проворачивания, например, при помощи радиально расположенных резьбовых шпилек 85. При этом, разумеется, могут быть использованы все возможные резьбовые фиксаторы, например, описанные в вышеуказанных патентах.FIG. 19 shows another embodiment in which the
В этом варианте осуществления важно, чтобы стопорное кольцо и базовое тело согласно изобретению не прикладывали друг к другу сил при стопорении.In this embodiment, it is important that the retaining ring and the base body according to the invention do not apply forces to each other during locking.
На фрагменте Z наглядно показано, что штифт 84 входит в карман 86 базового тела 21, длина которого в радиальном направлении больше, чем диаметр штифта 84. В тангенциальном направлении длина кармана 86 равна диаметру штифта 84. Штифты 84 соединяют стопорное кольцо 15 и базовое тело 21, образуя соединение с крутильной жесткостью. С другой стороны, соединение в радиальном и осевом направлении является настолько гибким, что изменение положения стопорного кольца 15 относительно вала 35, возникающее при затягивании резьбовых шпилек 85, не передается на базовое тело 21.Fragment Z clearly shows that the
Вместо внутренней резьбы в стопорном кольце 15 может быть также предусмотрено простое цилиндрическое отверстие. При этом вал 35 вместо резьбы в области стопорного кольца 15 может также иметь только цилиндрическую часть.Instead of an internal thread, the
На ФИГ. 20а представлен еще один вариант осуществления, в котором стопорное кольцо 15 и базовое тело 21 соединены друг с другом без возможности поворота. Это соединение осуществляется при помощи штифта 84, который проходит примерно параллельно продольной оси вала 35. Штифт 84 может быть запрессован в базовое тело 21 и с небольшим зазором вводиться в отверстие 87 стопорного кольца 15.FIG. 20a shows another embodiment in which the retaining
В этом варианте осуществления наиболее предпочтительно использовать только один штифт 84 в качестве элемента соединения с геометрическим замыканием. Зажимные винты 29 ввинчены в вал 35; между зажимными винтами 29 и внутренним диаметром стопорного кольца 15 имеется относительно большой люфт, поэтому радиальные усилия не передаются базовому телу 21 через зажимные винты 29 и стопорное кольцо 15. При этом осевые усилия, передаваемые через штифт 84 от стопорного кольца 15 базовому телу 21, являются настолько малыми, что не могут оказывать негативного влияния на его вращение без торцевого биения.In this embodiment, it is most preferable to use only one
На ФИГ. 20b представлен аналогично функционирующий вариант осуществления, в котором, однако, установочный элемент выполнен в виде резьбового кольца 79. Зажимные винты 29 ввинчиваются в корпус 83.FIG. 20b shows a similarly functioning embodiment, in which, however, the setting element is in the form of a threaded
На ФИГ. 21 представлен еще один вариант осуществления, в котором стопорное кольцо 15 устанавливается или центрируется в выемке 13, предусмотренной в базовом теле 21. Зажимные винты 29 расположены во внутренней части стопорного кольца 15 и позволяют вначале осуществлять частичный поворот в базовом теле 21. Однако, благодаря наличию в базовом теле 21 дополнительных резьбовых отверстий 23, возможно любое позиционирование, при этом для зажатия используются соответствующие свободные резьбовые отверстия 23.FIG. 21 shows yet another embodiment in which the
На ФИГ. 22 представлен вариант осуществления, в котором зажимные винты 29 установлены наклонно относительно продольной оси базового тела 21, чтобы обеспечить удобство доступа к ним. Во многих случаях применения, например, если перед зажимным винтом 29 расположено относительно большое зубчатое колесо, доступ к головкам зажимных винтов, параллельных оси, отсутствует. Угол наклона зажимных винтов 29 может составлять, например, 20°, 30° или 45°.FIG. 22 shows an embodiment in which the clamping screws 29 are mounted obliquely with respect to the longitudinal axis of the
Кроме того, в соединении с потайными головками, благодаря наклонному расположению зажимных винтов, можно оптимизировать локальную деформацию между головкой винта и стопорным кольцом 15.In addition, in connection with countersunk heads, thanks to the inclined arrangement of the clamping screws, it is possible to optimize the local deformation between the screw head and the
На ФИГ. 23 в качестве примера применения установочных элементов согласно изобретению показан инструмент 100 прямого привода с корпусом 83 и шпинделем 102.FIG. 23 shows a
Шпиндель 102 содержит на левом конце инструментное гнездо для обычного цангового патрона согласно ISO 15488, а на правом конце - муфту, которая является совместимой с приводом не показанного станка. Шпиндель 102 установлен с возможностью вращения в корпусе 83 при помощи двух радиально-упорных шариковых подшипников. О-образная схема установки подшипников шпинделя поддерживается при помощи установочного элемента согласно изобретению, в данном случае - гайки 1, без зазора в осевом направлении с целевым предварительным натяжением и закреплением в требуемой позиции при помощи стопорного кольца 15 с выступом 17 согласно изобретению. Детали установочного элемента согласно изобретению на этом чертеже не показаны. В этой связи следует обратиться к ФИГ. 1-2.The
Если вместо радиально-упорных шариковых подшипников используются конические роликовые подшипники, то осевой зазор подшипниковой опоры может быть точно установлен и закреплен в требуемой позиции.If tapered roller bearings are used instead of angular contact ball bearings, the axial clearance of the bearing arrangement can be precisely set and fixed in the required position.
Claims (17)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102019121755.5 | 2019-08-13 | ||
| DE102019121755.5A DE102019121755A1 (en) | 2019-08-13 | 2019-08-13 | Multi-part actuator |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020126659A RU2020126659A (en) | 2022-02-10 |
| RU2020126659A3 RU2020126659A3 (en) | 2022-02-10 |
| RU2776271C2 true RU2776271C2 (en) | 2022-07-15 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1232862A1 (en) * | 1984-12-04 | 1986-05-23 | Sorokin Gennadij M | Self-locking nut |
| WO1994021930A1 (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-29 | Skf Mekan Ab | Lock nut having locking screw |
| DE19944131A1 (en) * | 1999-09-15 | 2001-03-22 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Clamp ring can be releasably fixed to shaft and has indentations around its inner surface, each containing tongue fitted with Allen screw allowing it to be adjusted |
| RU2235926C2 (en) * | 1999-04-27 | 2004-09-10 | Образцов Дмитрий Иванович | Self-locking nut |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1232862A1 (en) * | 1984-12-04 | 1986-05-23 | Sorokin Gennadij M | Self-locking nut |
| WO1994021930A1 (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-29 | Skf Mekan Ab | Lock nut having locking screw |
| RU2235926C2 (en) * | 1999-04-27 | 2004-09-10 | Образцов Дмитрий Иванович | Self-locking nut |
| DE19944131A1 (en) * | 1999-09-15 | 2001-03-22 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Clamp ring can be releasably fixed to shaft and has indentations around its inner surface, each containing tongue fitted with Allen screw allowing it to be adjusted |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4969788A (en) | Nut with pressure ring | |
| JP2774539B2 (en) | Coupling device | |
| US20110233839A1 (en) | Quick change system | |
| US4731955A (en) | Apparatus for releasably coupling grinding tools to rotary spindles | |
| US10245650B2 (en) | Chucking device | |
| US11193534B2 (en) | Multi-part adjusting element | |
| JPH0828648A (en) | External circulating type ball screw device | |
| GB2129898A (en) | Locknut assembly | |
| US3766788A (en) | Radial roller anti-friction transmission with eccentric bushings | |
| US9284979B2 (en) | Permanent visual indicator and diametrical to axial relation gage and method of using same | |
| RU2776271C2 (en) | Assembled installation element (options) and shaft bearing support | |
| US5609456A (en) | Locking nut | |
| US4778303A (en) | Quick change gear apparatus | |
| US5524988A (en) | Rotary apparatus with gap-controlling | |
| CN116044909B (en) | Bearing pre-tightening device and gear box | |
| US20190032771A1 (en) | Planetary carrier for a gearset stage of a planetary gearset, and pretensioning method | |
| JPH02203020A (en) | Bearing mechanism | |
| US6148690A (en) | Cam follower mounting assembly | |
| US7147380B2 (en) | Pressure screw assembly primarily used with an axially guided locking ring to permit controlled axial clearance movement of the chock bearing | |
| US5795119A (en) | Adjustable lock nut | |
| US5613795A (en) | Conical connecting device for connecting machine components | |
| US5111575A (en) | Swaging tool for bearing installation | |
| KR20040007555A (en) | Clamping gap nut | |
| JP2001116103A (en) | Linearly moving drive mechanism for sealing device | |
| GB2328484A (en) | Lock nut |