SU1739110A1

SU1739110A1 - Keyless connection

Info

Publication number: SU1739110A1
Application number: SU904815537A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Тимофеевич Здоровенко
Priority date: 1990-04-17
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1992-06-07

Abstract

Использование: дл передачи крут щего момента. Сущность изобретени : бесшпоночное соединение содержит ступенчатый вал 1 с двум резьбовыми участками 2 и 3. На одном из них установлена ступица 6, снабженна внутренней цилиндрической резьбовой поверхностью 7. На втором установлена резьбова втулка 4. Ступица 6 и резьбова втулка 4 зафиксированы от взаимного проворота резьбовыми элементами 8. 2 з.п. ф-лы. 5 ил.Use: for transmitting torque. The essence of the invention: a keyless joint contains a stepped shaft 1 with two threaded sections 2 and 3. One of them has a hub 6 fitted with an internal cylindrical threaded surface 7. The second has a threaded sleeve 4. The hub 6 and threaded sleeve 4 are fixed by mutual rotation of the threaded elements 8. 2 z.p. f-ly. 5 il.

Description

(Риг 1(Rig 1

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл бесшпоночной передачи крут щего момента в соединени х вала с охватывающей деталью в различных отрасл х народного хоз йства, в частности дл соединени тонкостенных деталей.The invention relates to mechanical engineering and can be used for the transmission of torque without torque at shaft connections with a female part in various branches of the national economy, in particular for connecting thin-walled parts.

Известно бесшпоночное соединение, содержащее ступенчатый вал круглого сечени с двум резьбовыми участками, один из которых выполнен на цилиндрическом концевом участке вала меньшего диаметра, втулку, навинченную на этот участок, ступицу , охватывающую конический участок вала, расположенный между цилиндрическими участками вала большего и меньшего диаметра , причем втулка жестко соединена со ступицей от углового перемещени резьбовым элементом, ввинченным в резьбовое отверстие ступицы, а второй резьбовый уча- сток выполнен на цилиндрическом участке вала большего диаметра и имеет направление резьбы, противоположное первому резьбовому участку, устройство снабжено дополнительной резьбовой втулкой, уста- новленной на резьбовом цилиндрическом участке вала большего диаметра, вал в зоне перехода от конического участка к цилиндрическому участку большего диаметра выполнен с конической фаской, а в ступице выполнена заходна фаска, ответна упом нутой конической фаске, причем во втулках выполнены безрезьбовые сквозные отверсти , соосные отверстию в ступице, которые также выполнены сквозными, резьбовый элемент выполнен с дополнительным гладким хвостовиком меньшего диаметра , установленным в соосном отверстии одной из втулок.A keyless connection is known, comprising a stepped round-section shaft with two threaded sections, one of which is made on a cylindrical end section of a shaft of smaller diameter, a sleeve screwed onto this section, a hub enclosing a conical shaft section located between the cylindrical sections of the shaft of larger and smaller diameter, moreover, the sleeve is rigidly connected to the hub from the angular displacement by a threaded element screwed into the threaded hole of the hub, and the second threaded section is made on a cylindrical The larger section of the shaft has a thread direction opposite to the first threaded section, the device is equipped with an additional threaded bushing installed on the threaded cylindrical section of the shaft of larger diameter, the shaft in the transition zone from the conical section to the cylindrical section of larger diameter is made with a conical chamfer, and A lead chamfer is made in the hub, in response to the aforementioned conical chamfer, with threaded through holes in the bushings that are coaxial with the hole in the hub, which are also It is made through, the threaded element is made with an additional smooth shank of smaller diameter, installed in the coaxial hole of one of the sleeves.

Недостатком известного соединени вл етс то, что оно обладает повышенными сложностью и материалоемкостью.A disadvantage of the known compound is that it has an increased complexity and material intensity.

Цель изобретени - упрощение конструкции , уменьшение материалоемкости и повышение долговечности.The purpose of the invention is to simplify the design, reduce material consumption and increase durability.

Предложенное бесшпоночное соединение позвол ет передавать крут щий момент в обоих направлени х, при этой упрощаетс его конструкци и уменьшаетс материалоемкость за счет того, что в его сборной ступице отсутствует одна резьбова втулка, упрощаютс резьбовые элементы и их установка в ступице, упрощаетс также конструкци вала, кроме того, уменьшаетс толщина стенок резьбовой втулки, ступицы и диаметр вала на величину уклона конусной поверхности.The proposed keyless connection allows torque to be transmitted in both directions, this simplifies its design and material consumption due to the fact that there is no single threaded sleeve in its modular hub, threaded elements are simplified and installed in the hub, the shaft design is also simplified in addition, the wall thickness of the threaded hub, the hub and the shaft diameter are reduced by the amount of taper of the tapered surface.

Указанна цель достигаетс тем, что резьбовые участки вала большего и меньшего диаметров сопр жены между собой конической фаской, ступица выполнена с внутренней цилиндрической резьбовой поверхностью и установлена на одном из участков вала; при этом охватывающа деталь и ступица контактируют взаимообращенными торцами на участке вала меньшего диаметра с полным профилем резьбы, на наружной поверхности охватывающей детали выполнена резьба, направление которой совпадает с резьбой на ее внутренней поверхности, на торце ступицы, обращенной к охватывающей детали, выполнена кольцева расточка с резьбой на ее поверхности, причем резьба расточки соответствует резьбе детали , а резьбовые элементы установлены между двум концентричными резьбовыми поверхност ми, под головками резьбовых элементов и между взаимообращенными торцами ступицы и охватывающей детали размещены упругие элементы.This goal is achieved by the fact that the threaded sections of the shaft of larger and smaller diameters are mated with each other by a conical face, the hub is made with an internal cylindrical threaded surface and is installed on one of the sections of the shaft; at the same time, the female part and the hub contact with mutually reversed ends on the shaft of smaller diameter with a full thread profile, a thread is made on the outer surface of the female part, the direction of which coincides with the thread on its internal surface, on the end of the hub facing the female part, an annular boring with thread on its surface, with the bore thread corresponding to the thread of the part, and the threaded elements are installed between two concentric threaded surfaces, under the heads of The threaded elements and between the mutually reversed ends of the hub and the female part are placed elastic elements.

На фиг.1 изображено бесшпоночное соединение, продольный разрез; на фиг.2-5 - варианты исполнени бесшпоночного соединени .Figure 1 shows the keyless connection, a longitudinal section; Figures 2-5 are versions of a keyless connection.

Бесшпоночное соединение содержит ступенчатый вал 1 круглого сечени с резьбовым участком 2, выполненным на цилиндрическом участке вала большего диаметра, и с резьбовым участком 3, выполненным на цилиндрическом участке вала меньшего диаметра. Направление резьбы, выполненной на резьбовом участке 3, противоположное направлению резьбы, выполненной на резьбовом участке 2. Соединение содержит охватывающую деталь в виде резьбовой втулки 4, навинченной на резьбовый участок 3 (фиг.1) или содержит охватывающую деталь в виде резьбовой втулки 5, навинченной на резьбовый участок 2 (фиг.2). Ступица 6 снабжена внутренней цилиндрической резьбовой поверхностью 7, которой она навинчена на резьбовый участок 2 вала 1 (фиг.1) или навинчена на резьбовый участок 3 (фиг.2). Ступица 6 жестко соединена от углового перемещени с резьбовой втулкой 4 или с резьбовой втулкой 5 резьбовыми элементами 8, ввинченными в тело ступицы или же в тело втулки, в зависимости от удобства монтажа и эксплуатации. Резьбовые участки 2 и 3 вала 1 соединены между собой конической фаской 9. Стыковка ступицы 6 с втулкой 4 или 5 взаимообращенными торцами осуществлена на резьбовом участке 3 с резьбой полного профил , а недорез упом нутой резьбы, примыкающий к конической фаске 9, концентрично расположен внутри ступицы б или втулки 5, установленных на резьбовом участке 2 вала 1.The keyless connection comprises a stepped shaft 1 of circular cross section with a threaded section 2 made on a cylindrical section of a shaft of larger diameter and with a threaded section 3 made on a cylindrical section of a shaft of smaller diameter. The direction of the thread made on the threaded section 3 is opposite to the direction of the thread made on the threaded section 2. The connection contains the female part in the form of a threaded sleeve 4 screwed onto the threaded section 3 (figure 1) or contains the female part in the form of a threaded sleeve 5 screwed on the threaded section 2 (figure 2). The hub 6 is provided with an inner cylindrical threaded surface 7, with which it is screwed onto the threaded portion 2 of the shaft 1 (FIG. 1) or screwed onto the threaded portion 3 (FIG. 2). The hub 6 is rigidly connected from the angular displacement with the threaded sleeve 4 or with the threaded sleeve 5 threaded elements 8 screwed into the body of the hub or into the body of the sleeve, depending on the ease of installation and operation. The threaded sections 2 and 3 of the shaft 1 are interconnected by a conical chamfer 9. The coupling of the hub 6 with the sleeve 4 or 5 mutually reversed ends is carried out on the threaded section 3 with the thread of the full profile, and the undercut of the aforementioned thread, concentrically located inside the hub b or sleeves 5 installed on the threaded section 2 of the shaft 1.

На фиг.З изображено соединение, в котором в соосных отверсти х 10 и 11 ступицыFig. 3 shows a joint in which in the coaxial holes 10 and 11 of the hub.

6 и резьбовой втулки установлены штифты 12, причем штифты 12 установлены в отверсти х 10 с нат гом, а в отверсти х 11 - с радиальным зазором. Отверсти 10 изготовлены в ступице 6, а отверсти 11 - в резьбовой втулке, как изображено на фиг.З. В зависимости от удобства обслуживани и сборки отверстие 10 может быть изготовлено в резьбовой втулке, а отверстие 11 - в ступице. Сборна ступица ограничена с обоих открытых торцов упорными кольцами 13,6 and a threaded bushing, pins 12 are installed, the pins 12 being installed in the openings 10 with tension, and in the openings 11 with a radial clearance. The holes 10 are made in the hub 6, and the holes 11 in the threaded sleeve, as shown in FIG. Depending on the ease of maintenance and assembly, the bore 10 may be made in the threaded bushing, and the bore 11 in the hub. Prefab hub limited from both open ends of the thrust rings 13,

14,установленными на резьбовых участках 2 и 3 вала 1.14, mounted on the threaded sections 2 and 3 of the shaft 1.

В соединении, изображенном на фиг.4, внутренн поверхность ступицы 15 снабжена цилиндрическим резьбовым участком 16 и цилиндрическим резьбовым участком 17, причем они сопр жены между собой ступенчато (фиг.4) или могут быть одинакового диаметра, если высота конической фаски 9 равна толщине стенки резьбовой втулки 18 (не показано). Резьбовый участок 16 ступицы 15 охватывает резьбовый участок 2 вала 1, при этом резьбова втулка охватывает резьбовый участок 3 вала 1 (фиг.4), а если резьбовый участок 16 ступицы 15 охватывает резьбовый участок 3 вала 1, то резьбова втулка охватывает резьбовый участок 2 вала 1 (не показано). Резьбовый участок 17 ступицы 15 охватывает резьбовый участок 19 втулки 18, изготовленный на ее наружной поверхности. Резьба, изготовленна на наружной поверхности втулки 18, имеет одинаковое направление с резьбой, изготовленной на ее внутренней поверхности и резьбовых участках 3 и 17 вала 1 и ступицыIn the connection shown in figure 4, the inner surface of the hub 15 is provided with a cylindrical threaded section 16 and a cylindrical threaded section 17, and they are mated in a stepwise manner (figure 4) or may be of the same diameter if the height of the conical chamfer 9 is equal to the wall thickness threaded sleeve 18 (not shown). The threaded portion 16 of the hub 15 encloses the threaded portion 2 of the shaft 1, while the threaded sleeve covers the threaded portion 3 of the shaft 1 (FIG. 4), and if the threaded portion 16 of the hub 15 encloses the threaded portion 3 of the shaft 1, then the threaded sleeve surrounds the threaded portion 2 of the shaft 1 (not shown). The threaded portion 17 of the hub 15 encloses the threaded portion 19 of the sleeve 18 made on its outer surface. The thread made on the outer surface of the sleeve 18 has the same direction with the thread made on its inner surface and the threaded sections 3 and 17 of the shaft 1 and the hub

15.Втулка 18 зафиксирована от углового перемещени относительно ступицы 15 при помощи винтов 20 или иным известным способом. При необходимости она может быть установлена жестко относительно вала 1 и незафиксированной относительно ступицы 15.15. The sleeve 18 is secured against angular movement relative to the hub 15 by means of screws 20 or by some other known method. If necessary, it can be installed rigidly relative to the shaft 1 and unlatched relative to the hub 15.

На фиг.5 изображено соединение, в котором между ступицей 6 и втулкой 4 установлены упругие элементы 21. а подголовки резьбовых элементов 8 установлены упругие элементы 22. Упругие элементы 21 и 22 могут быть изготовлены в виде витых или тарельчатых пружин или в виде колец из упругого материала, или иной известной конструкции. От отворачивани резьбовые элементы 8 зафиксированы в теле ступицы 6 при помощи винтов (не показано) или за счет изготовлени резьбы с нат гом и т.д.Figure 5 shows a connection in which elastic elements 21 are installed between the hub 6 and the sleeve 4 and elastic elements 22 are installed under the head of the threaded elements 8. The elastic elements 21 and 22 can be made in the form of twisted or dish springs or in the form of rings from elastic material, or other known construction. From unscrewing, the threaded elements 8 are fixed in the body of the hub 6 by means of screws (not shown) or by making thread with tension, etc.

Соединение работает следующим образом .The connection works as follows.

При вращении ведущего вала 1 в ту или иную сторону ступица 6 с резьбовой втулкой проворачиваетс относительно вала, в результате в резьбовых соединени х выбираютс зазоры, и так как ступица 6 и втулка 4 (5) упираютс друг в друга своими торцами или их движениюWhen the drive shaft 1 rotates in one direction or another, the hub 6 with a threaded bushing rotates relative to the shaft, as a result gaps are chosen in the threaded connections, and since the hub 6 and the bushing 4 (5) abut each other with their ends or their movement

преп тствуют резьбовые элементы 8, то они расклиниваютс на валу и начинают передавать крут щий момент. При увеличении крут щего момента происходит упруга деформаци резьбы и остальных элементовthe threaded elements 8 interfere, they are wedged onto the shaft and begin to transmit torque. As the torque increases, elastic deformation of the thread and other elements occurs.

0 соединени , в результате чего снижаютс ударные нагрузки на механизмы.0 connection, resulting in reduced shock loads on the mechanisms.

При вращении ступицы 6 передача крут щего момента происходит аналогично. Соединение, изображенное на фиг.З,During rotation of the hub 6, the transmission of torque is similar. The compound shown in FIG. 3

5 передает полный крут щий момент в одну сторону, когда при расклинивании ступица 6 и резьбова втулка упираютс друг в друга , и передает ограниченный крут щий момент , когда при расклинивании ступица 6 и5 transfers the full torque to one side when the hub 6 and the threaded bushing abut against each other when wedging, and transmits the limited torque when the hub 6 and when wedging

0 резьбова втулка расход тс и своими открытыми торцами упираютс в упорные кольца 13 и 14. Величина передаваемого момента в этом случае определ етс конструктивными возможност ми колец 13 и 14.0, the threaded sleeve diverges and, with its open ends, abut against the stop rings 13 and 14. The magnitude of the transmitted moment in this case is determined by the design possibilities of the rings 13 and 14.

5 Соединение, изображенное на фиг.4, передает крут щий момент аналогично соединени м , изображенным на фиг.1 и 2, за исключением того, что при расклинивании на валу 1 резьбовой втулки 18 резьбового5 The connection shown in FIG. 4 transmits a torque in the same way as the connections shown in FIGS. 1 and 2, except that when wedging the shaft 1 of the threaded sleeve 18 of the thread

0 участка 16 ступицы 15 возникающее усилие раст гивает или сжимает ступицу 15.0 of the section 16 of the hub 15, the force generated expands or compresses the hub 15.

При передаче крут щего момента соединением , изображенным на фиг.5, его упругие элементы 21 воспринимают на себ When transmitting a torque by the joint shown in Fig. 5, its elastic elements 21 perceive themselves

5 расклинивающее усилие при движении ступицы 6 и резьбовой втулки 4 навстречу друг другу и сжимаютс . А упругие элементы 22 воспринимают на себ расклинивающее усилие при расхождении ступицы 6 и резь0 бовой втулки 4. Упругие элементы 21 и 22 воспринимают расклинивающее усилие частично , если ступица и втулка доход т до упора, а крут щий момент увеличиваетс . Формул а изобретени 5, the wedging force during movement of the hub 6 and the threaded sleeve 4 towards each other and compressed. And the resilient elements 22 take up a proppant when the hub 6 and the threaded sleeve 4 diverge. The resilient elements 21 and 22 perceive the propping force partially if the hub and the sleeve come up to the stop, and the torque increases. Invention Formula

5 1. Бесшпоночное соединение, содержащее вал с двум цилиндрическими противо- положного направлени резьбовыми участками большего и меньшего диаметров, охватывающую деталь и ступицу, зафикси0 рованные от взаимного углового перемещени резьбовыми элементами, размещенными в совмещенных резьбовых отверсти х детали и ступицы, причем охватывающа деталь установлена на соответст5 вующем участке вала, отличающеес тем, что, с целью упрощени конструкции и уменьшени материалоемкости, резьбовые участки вала большего и меньшего диаметров сопр жены между собой конической фаской , ступица выполнена с внутренней5 1. A keyless joint containing a shaft with two cylindrical opposite directions threaded sections of larger and smaller diameters, covering the part and the hub, fixed from mutual angular movement by threaded elements located in the combined threaded holes of the part and the hub, and the surrounding part is installed In a corresponding shaft section, characterized in that, in order to simplify the construction and reduce the material consumption, the threaded shaft sections of larger and smaller diameters with p wife between a conical chamfer, the hub is provided with an internal

цилиндрической резьбовой поверхностью и установлена на одном из участков вала, при этом охватывающа деталь и ступица контактируют взаимообращенными торцами на участке вала меньшего диаметра с полным профилем резьбы.cylindrical threaded surface and mounted on one of the shaft sections, while the female part and the hub are in contact with mutually reversed ends on the shaft section of smaller diameter with a full thread profile.

2. Соединение по п.1, отличающее- с тем, что на наружной поверхности охватывающей детали выполнена резьба, направление которой совпадает с-резьбой на ее внутренней поверхности, на торце ступицы , обращенной к охватывающей детали,2. A compound according to claim 1, characterized in that a thread is made on the outer surface of the female part, the direction of which coincides with a carving on its internal surface, on the end of the hub facing the female part,

8eight

Редактор В.ДанкоEditor V.Danko

2 Ч2 h

ФигЛ фиг. 5FIG FIG. five

Составитель Д.Здоровенко Техред М. Мор ген та лКорректор Т.ПалийCompiled by D. Zdorenko Tehred M. Mor gen ta l Corrector T. Paliy

выполнена кольцева расточка с резьбой на ее поверхности, резьба расточки соответствует резьбе охватывающей детали, а резьбовые элементы установлены между двум концентричными резьбовыми поверхност ми .an annular boring is made with threads on its surface, the boring thread corresponds to the thread of the female part, and threaded elements are installed between two concentric threaded surfaces.

3. Соединение поп.1,отличающее- с тем, что.с целью повышени долговечности , под головками резьбовых элементов и между взаимообращенными торцами ступицы и охватывающей детали размещены упругие элементы.3. Connection pop. 1, characterized in that, with the aim of increasing durability, elastic elements are placed under the heads of the threaded elements and between the mutually reversed ends of the hub and the female part.

12 1112 11

Claims

Claim

1. Keyless connection containing a shaft with two cylindrical opposite directions of the threaded sections of larger and smaller diameters, covering the part and the hub, fixed from mutual angular movement by threaded elements placed in the combined threaded holes of the part and the hub, and the covering part is installed on the corresponding section of the shaft, characterized in that, in order to simplify the design and reduce material consumption, threaded sections of the shaft of larger and smaller diameters are conjugated between a conical chamfer, the hub is formed with a threaded cylindrical inner surface and mounted on one of the shaft portions, wherein the female member and the hub contact vzaimoobraschennymi ends to a smaller diameter shaft portion of the full profile thread,

2. The connection pr. 1, distinguished by the fact that on the outer surface of the enclosing part, a thread is made, the direction of which coincides with the thread on its inner surface, at the end of the hub facing the enclosing part, cf. 2, an annular bore with a thread on its surface is made, the thread of the bore corresponds to the thread of the female part, and the threaded elements are installed between two 5 concentric threaded surfaces.

3. Connection pop, 1, excluding, and most often, in order to increase durability, elastic elements are placed under the heads of the threaded elements and 10 between the mutually inverted ends of the hub and the female part.

FIG. 3