Изобретение относится к области машиностроения, а именно к узлам соединения ведущих и ведомых валов. Узел соединения валов содержит внутренний вал (1), внешний вал (2) и гайку (3). На внутреннем валу (1) выполняются резьба, по которой завинчивается гайка (3), и ступень. На задней торцевой поверхности ступени, обращенной к резьбе, выполнены чередующиеся сквозные пазы (4) и глухие пазы (5), равномерно расположенные по окружности. На внешнем валу (2), присоединяемом со стороны ступени, противоположной резьбе, выполнены ответные зубья (6), повторяющие форму и расположение глухих пазов (5) на внутреннем валу (1). Достигается повышение надежности. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Техническое решение относится к области машиностроения, а именно к узлам соединения ведущих и ведомых валов.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известна конструкция цангового соединения для валов электроцентробежных погружных насосов. Данное приспособление содержит соединительную муфту, полый трубчатый элемент муфты для размещения в нем концов каждого из двух вращающихся валов, цангу для прикрепления муфты к одному из двух валов. На одном конце цанги имеются раздвижные лепестки для приложения радиального усилия к наружному диаметру одного из двух валов. На лепестках выполнены буртики для фиксации в одном пазу на одном из двух валов (См. патент RU 2607927 С1, МПК F16D 1/116, опубликовано 11.01.2017, фиг. 1).
Недостатки известной конструкции заключаются в наличии дополнительных элементов между валами.
Известна конструкция узла соединения валов, у которого в осевом зазоре между взаимообращенными торцами валов установлен соединительный элемент, выполненный в виде двух осесимметричных частей, образующих цилиндрический стержень, охватываемый двумя втулками, выполненными в виде постоянных магнитов и установленными по обе стороны от закрепленного на стержне упора из магнитного материала. Профилированные концы частей стержня расположены в ответных пазах, выполненных на цилиндрических поверхностях валов и образованных дугами окружности, диаметр которой превышает длину соединительного элемента. От осевого перемещения валы блокируются втулками и пазами на валах (См. патент RU 2044185 С1, МПК F16D 1/00, опубликовано 20.09.1995, фиг. 2).
Недостатки известной конструкции заключаются в наличии дополнительных элементов между валами.
Наиболее близким аналогом из существующих конструкций является конструкция муфты из двух неподвижных полумуфт для гидравлической системы, в которой две полумуфты надеты на вал, расположены соосно и представляют собой охватывающую и охватываемую детали, причем внутри охватывающей полумуфты сделаны зубья, а в охватываемой полумуфте выполнены продольные и глухие пазы. Зубья охватывающей полумуфты входят в глухие пазы охватываемой полумуфты, таким образом препятствуя провороту полумуфт относительно друг друга. От взаимных осевых перемещений относительно друг друга полумуфты ограничивает буртик, сделанный на валу, в торец которого упирается своим торцом охватывающая полумуфта (См. патент FR 861.505, опубликовано 11.02.1941, фиг. 1).
Недостатки известной конструкции заключаются в усложнении процесса изготовления вала.
Задачей, решаемой указанным техническим решением, является разработка конструкции узла соединения валов, упрощающей процесс сборки узла, запрещающей взаимные осевые перемещения валов в противоположных направлениях, а также запрещающей проворот валов относительно друг друга без применения дополнительных деталей между валами.
Поставленная задача решается за счет того, что в узле соединения валов, содержащим по меньшей мере внутренний вал (1), внешний вал (2) и гайку (3), на внутреннем валу (1) выполняются резьба, по которой завинчивается гайка (3), и ступень; на задней торцевой поверхности ступени, обращенной к резьбе, выполнены чередующиеся сквозные пазы (4) и глухие пазы (5), равномерно расположенные по окружности; на внешнем валу (2), присоединяемом со стороны ступени, противоположной резьбе, выполнены ответные зубья (6), повторяющие форму и расположение глухих пазов (5) на внутреннем валу (1), причем форма сквозных пазов (4) на внутреннем валу (1) такова, что позволяет зубьям (6) внешнего вала (2) проходить через них в процессе сборки узла.
Читайте также: Лансер 9 температурный корректор частоты вращения коленчатого вала
Совокупность существенных признаков заявляемого изобретения, заключающаяся в том, что на внутреннем валу (1) выполняются резьба, по которой завинчивается гайка (3), и ступень; на задней торцевой поверхности ступени, обращенной к резьбе, выполнены чередующиеся сквозные пазы (4) и глухие пазы (5), равномерно расположенные по окружности; на внешнем валу (2), присоединяемом со стороны ступени, противоположной резьбе, выполнены ответные зубья (6), повторяющие форму и расположение глухих пазов (5) на внутреннем валу (1), обеспечивает возможность после сборки узла получить с одной стороны упор задней торцевой поверхности зубьев (6) в заднюю торцевую поверхность глухих пазов (5), ас другой стороны — упор передней торцевой поверхности зубьев (6) в заднюю торцевую поверхность гайки (3), а также упор боковых поверхностей зубьев (6) в боковые поверхности глухих пазов (5).
Таким образом разработанная конструкция узла соединения валов упрощает процесс сборки узла, запрещает взаимные осевые перемещения валов в противоположных направлениях, а также проворот валов относительно друг друга без применения дополнительных деталей между валами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых показаны:
Фиг. 1 — Узел соединения валов, схема продольного разреза валов в сборе;
Фиг. 2 — Узел соединения валов, схема поперечного разреза валов в сборе по сечению зубьев (6);
Фиг. 3 — Узел соединения валов, схема продольного разреза валов в сборе при наличии втулки (8) и канавки (7).
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагаемый узел соединения валов содержит по меньшей мере внутренний вал (1), внешний вал (2) и гайку (3), причем на внутреннем валу (1) выполняются резьба, по которой завинчивается гайка (3), и ступень; на задней торцевой поверхности ступени, обращенной к резьбе, выполнены чередующиеся сквозные пазы (4) и глухие пазы (5), равномерно расположенные по окружности; на внешнем валу (2), присоединяемом со стороны ступени, противоположной резьбе, выполнены ответные зубья (6), повторяющие форму и расположение глухих пазов (5) на внутреннем валу (1), причем форма сквозных пазов (4) на внутреннем валу (1) такова, что позволяет зубьям (6) внешнего вала (2) проходить через них в процессе сборки узла. Для облегчения прохода зубьев (6) через сквозные пазы (4) и захода зубьев (6) в глухие пазы (5) в процессе сборки узла на внутреннем валу (1) может выполняться канавка (7) (фиг. 3). В тот момент, когда зубья (6) полностью войдут в канавку (7), осуществляется поворот всего внешнего вала (2) до совмещения зубьев (6) с глухими пазами (5). Затем выполняется взаимное осевое перемещение внутреннего вала (1) и внешнего вала (2) для того, чтобы зубья (6) вошли в глухие пазы (5) до упора так, что боковые и задняя торцевая поверхности зуба (6) начнут упираться в боковые и заднюю торцевую поверхности глухого паза (5). При необходимости между гайкой (3) и внешним валом (2) могут располагаться другие детали, такие как ступицы шестерен, кольца подшипников и т.д. На фиг. 3 эти детали условно изображены втулкой (8), надетой на внутренний вал (1), и расположенной между резьбой и ступенью. При этом втулка (8) запирает зубья (6) в глухих пазах (5), а в осевом направлении вся конструкция фиксируется гайкой (3).
Читайте также: Опорный шип вала 5 букв
Узел соединения валов работает следующим образом.
Во время работы к валам могут прикладываться осевые силы, действующие в противоположных направлениях. Они могут вызывать как «сжатие», так и «растаскивание» валов относительно друг друга. В том случае, когда осевые силы начнут «растаскивать» валы, будет происходить упор задней торцевой поверхности зубьев (6) в заднюю торцевую поверхность глухих пазов (5), в случае же, когда осевые силы начнут «сжимать» валы — упор передней торцевой поверхности зубьев (6) в заднюю торцевую поверхность гайки (3) либо втулки (8). В то же время упор боковых поверхностей зубьев (6) в боковые поверхности глухих пазов (5) позволяет передавать крутящий момент между валами.
Таким образом, разработанная конструкция узла соединения валов упрощает процесс сборки узла, запрещает взаимные осевые перемещения валов в противоположных направлениях, а также проворот валов относительно друг друга без применения дополнительных деталей между валами.
1. Узел соединения валов, содержащий по меньшей мере внутренний вал, внешний вал и гайку, отличающийся тем, что на внутреннем валу выполняются резьба, по которой завинчивается гайка, и ступень, на задней торцевой поверхности ступени, обращенной к резьбе, выполнены чередующиеся сквозные пазы и глухие пазы, равномерно расположенные по окружности, на внешнем валу, присоединяемом со стороны ступени, противоположной резьбе, выполнены ответные зубья, повторяющие форму и расположение глухих пазов на внутреннем валу.
2. Узел соединения валов по п. 1, отличающийся тем, что для облегчения прохода зубьев через сквозные пазы и захода зубьев в глухие пазы в процессе сборки узла на внутреннем валу может выполняться канавка.
3. Узел соединения валов по п. 1 или 2, отличающийся тем, что при необходимости между гайкой и внешним валом могут располагаться другие детали, такие как ступицы шестерен, кольца подшипников.
Видео:Посадка подшипника на вал: самый полный обзор методов и стандартовСкачать
Подшипниковые узлы
Подшипниковый узел — это готовая опора вала, сборочная единица, состоящая из корпуса, шарикового или роликового подшипника качения, системы смазки и защитного уплотнения подшипника. Подшипниковые узлы самоустанавливающиеся (в зависимости от типа узла либо внешняя поверхность наружного кольца подшипника и внутренняя поверхность корпуса имеют сферическую поверхность, либо применятся самоустанавливающиеся подшипники), способны компенсировать осевые отклонения разнесённых опор до 5 градусов во всех направлениях.
Применяются, когда необходима простота сборки, установки, быстрая замена узлов с подшипниковыми опорами (сельхозмашины, ткацкие станки, строительное, пищевое оборудование и др.). Также применяются в качестве опор судовых валов, крупногабаритных электрических машин.
Корпуса подшипниковых узлов изготавливаются из чугуна, стали, нержавеющей стали, алюминия или термопласта. Корпуса для тяжело нагруженных подшипниковых узлов изготавливаются из чугуна и имеют разъемную конструкцию.
Читайте также: Цементация вала в домашних условиях
Видео:Самоцентрирующийся подшипник UCPСкачать
Типы подшипниковых узлов
Стационарные подшипниковые узлы в неразъёмных корпусах. Имеют опорную поверхность, параллельную оси вращения подшипника. Подшипник крепится на валу с помощью двух винтов либо кольца с эксцентриком, либо при помощи зажимной втулки. Комплектуются однорядным шариковым подшипником. Например, это узлы серии UСP , UCPH и UCPA . Последние применяют корпуса типа PA. Они не имеют крепёжных лап, крепление прямо через глухие отверстия в корпусе. Такая конструкция имеет меньшие габариты и применяется при установке узла в ограниченном пространстве.
Стационарные подшипниковые узлы в разъемных корпусах. Имеют корпус, разъемный в плоскости параллельной опорной поверхности, проходящей через ось вращения подшипника. Применяются при тяжелых нагрузках для крупногабаритного оборудования (конвейеры, прокатные станы, опоры судовых валов, крупногабаритные электрические машины и т.д.). Комплектуются шариковыми двухрядными самоустанавливающимися или сферическими роликовыми подшипниками. Подшипник может фиксироваться на валу при помощи закрепительной втулки, при это он должен иметь коническую посадочную поверхность внутреннего кольца. Это узлы серии SNL .
Фланцевые подшипниковые узлы в неразъёмных корпусах. Имеют опорную поверхность, перпендикулярную оси вращения подшипника. Подшипник крепится на валу с помощью двух винтов либо кольца с эксцентриком, либо при помощи зажимной втулки. Это узлы серии UСF — квадратная форма фланца, UСFС — круглая форма фланца, UСFL — ромбовидная форма фланца (два отверстия крепления).
Натяжные корпуса. Предназначены для опор приводных (ременная, цепная передача) валов, где требуется регулировка натяжения приводных устройств. Имеют две канавки по торцам корпуса для перемещения в направляющих. Перемещением узла в направляющих регулируется натяжение ремня или цепи. Имеют обозначение UCT .
Выбор подшипникового узла
Примерная последовательность выбора узла:
- Предполагается, что конструктор определил пространственное расположение требуемого узла, привязку к смежным узлам.
- По условиям нагрузки узла — радиальная и осевая нагрузка, скорость вращения — определяются по расчетным формулам эквивалентная действующая нагрузка на подшипник.
- Исходя из скорости вращения вала, действующей нагрузки и требуемого ресурса по расчётным формулам определяется требуемая динамическая или статическая грузоподъёмность подшипника.
- По динамической С и статической С0 грузоподъёмности подбирается тип подшипника, определяется его внутренний диаметр. При этом учитываются условия работы: агрессивность, запылённость рабочей среды (выбор уплотнения подшипника, уточнение материала подшипника).
- По выбранному типу подшипника, условиям работы и конструктивной обстановки выбирается тип подшипникового узла по корпусу: стационарный или фланцевый, с опорными лапками или без, монолитный или разъемный.
- Определяется способ крепления подшипника на валу: стопорными винтами, эксцентриковым кольцом либо закрепительной втулкой.
Компания Техноберинг — это крупнейший магазин подшипниковых узлов, официальный сайт дистрибьютера ведущих производителей ISB, SKF, BECO . Вся продукция сертифицирована, соответствует ГОСТ РФ и стандартам ISO.
Если качественные подшипниковые узлы или комплектующие к ним нужны «на вчера», приобретайте в компании с долголетней репутацией, широкой линейкой сертифицированной продукции и легкодоступным оперативным складом.
Опытные, толковые специалисты Техноберинга подскажут, быстро подберут и порекомендуют наиболее оптимальные варианты подшипниковых узлов из нескольких возможных.
Магазин Техноберинг — надёжный поставщик подшипниковых узлов и отдельных комплектующих к ним!
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🎬 Видео
Подшипниковые узлы. Принципы проектированияСкачать
Разборные подшипниковые узлыСкачать
Разъемный подшипниковый узел, видеообзор. Корпуса подшипников: особенности и преимуществаСкачать
Отличия стационарного и фланцевого подшипниковых узлов!Скачать
Подшипниковые узлы от Kirelis. ruСкачать
подшипниковый узел вала циркулярной пилы чертежиСкачать
Проектирование подшипниковых узлов 08 12 2020Скачать
Синхронный узел зацепления валов RU 2681608Скачать
Как работает торцевое уплотнение? / Центробежный насосСкачать
Подшипниковый узел на гранулятореСкачать
Подшипниковые узлы серии UCPСкачать
Краткий обзор подшипниковых узлов или корпусных подшипников.Скачать
Вал и ось. В чем отличие? Назначение валов и осей в машиностроении и не толькоСкачать
Узел валСкачать
Надежность подшипников Зазоры в подшипникеСкачать
Дизельный двигатель Ленд Ровер Фрилендер 2 узел уравновешивающих валовСкачать
восстановление вала при помощи loctite 3473Скачать
Разборные закрытые подшипниковые узлыСкачать
