Соединение вала с охватывающей деталью
Изобретение относится к машиностроению , в частности к соединениям, обеспечивающим безлюфтовую угловую и осевую фиксации деталей на гладких валах. Цель изобретения - упрощение конструкции при повышении надежности и технологичности изготовления. Соединение включает вал, охватывающую деталь с резьбовым отверстием и запирающим болтом и фиксирующую деталь. В охватывающей детали выполнено наклонное цилиндрическое отверстие под углом /Зк оси, пересекающее резьбовое отверстие. Фиксирующая деталь имеет вид шарика диаметром d. равным диаметру наклонного отверстия. В валу выполнено конусное отверстие с углом конусности а и глубиной Н конусного гнезда на валу, определяемой следующей зависимостью
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
n<)s F 16 0 1/06, F 16 В 21/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
» О
1
ill
1 ф ,Ql
) юЭ ) (21) 4772829/27 (22) 22.12,89 (46) 30.07,92. Бюл. М 28 (75) Л. M. Раскин (56) Авторское свидетельство СССР
М 1677395, кл. F 16 0 1/06, 1989. (54) СОЕДИНЕНИЕ ВАЛА С ОХВАТЫВАЮ-
ЩЕЙ ДЕТАЛЬЮ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к соединениям, обеспечивающим безлюфтовую угловую и осевую фиксации деталей на гладких валах. Цель изобретения — упрощение конструкции при повышении надежности и технологичности изготовления. Соединение включает вал, охватывающую деталь с резьбовым отверИзобретение относится к машиностроению, в частности к соединениям для угловой ° и осевой фиксации деталей на валу, и может быть использовано в разнообразных машинах и механизмах, Цель изобретения — упрощение конструкции при повышении технологичности изготовления и повышение надежности путем обеспечения жесткой безлюфтовой фиксации в угловом и осевом направлениях.
На фиг, 1 показано соединение, продольный разрез; на фиг. 2 — выносной элемент соединения (увеличен).
Соединение содержит цилиндрический вал, охватывающую деталь, фиксирующую деталь и запирающий элемент в виде болта или винта, Охватывающая деталь 1 имеет центральное отверстие 2, резьбовое отверстие 3, параллельное оси центрального отверстия 2, и наклонное отверстие 4, выполненное в
„„. Ж„„1751512 А1 стием и запирающим болтом и фиксирующую деталь. В охватывающей детали выполнено наклонное цилиндрическое отверстие под углом Р к оси, пересекающее резьбовое отверстие. Фиксирующая деталь имеет вид шарика диаметром d; равным диаметру наклонного отверстия. В валу выполнено конусное отверстие с углом конусности а и глубиной H конусного гнезда на валу, определяемой следующей зависимостью:
H=d/2(1/ç! è а/2-созф Совпадение диаметров наклонного отверстия с диаметром шарика обеспечивает четкое угловое фиксирование детали относительно цилиндрического вала, 2 ил. плоскости, проходящей через оси отверстий
2 и 3, и пересекающее резьбовое отверстие
3. Наклонное отверстие 4 просверлено под углом к оси отверстия 2, который выполняется максимально приближенным к прямому (P=70 — 80 ). Наклонное отверстие 4 располагается вблизи торца охватывающей детали 1 с тем, чтобы резьбовое отверстие 3 было бы минимальной длины.
Резьбовое отверстие 3 рассверлено в передней части, пересеченной наклонным отверстием 4. Эта передняя часть 5 с гладкой поверхностью взаимодействует с такой же гладкой поверхностью 6 болта 7, ввинченного в резьбовое отверстие 3.
Фиксирующая деталь 8 выполнена в виде шарика, диаметр которого (d) выполнен равным диаметру наклонного отверстия 4, Охватывающая деталь 1 установлена на цилиндрическом валу 9, в котором выполнено углубление — конусное гнездо 10 с углом
1751512 конуса а, который в зависимости от конструкции сверла может быть равным 90 или
120О. Фиксирующая деталь (шарик 8) одновременно взаимодействует с поверхностью конусного гнезда 10 вала 9, внутренней по- 5 верхностью наклонного отверстия 4 охватывающей детали 1 и с гладкой поверхностью болта 7. При этом глубина конусного отверстия 10 должна быть вполне определенной.
Для того, чтобы шарик 8 взаимодейство- 10 вал с отверстием 4 по всему периметру диаметрального сечения (фиг. 2), центр шарика 8 должен быть смещен с образующей цент ального отверстия 2 на величину
Ь=> sin(90 — P) => cosP. б 15
Расстояние от центра шарика до верши-. ны конусного отверстия равно
2 ЗФ й72 20
cl
Таким образом, глубина конусного отверстия должна быть равной
2 (s1nm2 Р)
Именно в этом случае обеспечивается одновременный контакт шарика с тремя деталями, Соединение собирается и работает сле- З0 дующим образом, При вывернутом из резьбового отверстия 3 болте 7 в наклонное отверстие 4 опускается шарик 8, который, погрузившись в отверстие 4, не выступает за поверхность 35 центрального отверстия 2. В таком положеним в центральное отверстие 2 вставляется вал 9 и конусное отверстие 10 сбвмещается с наклонным отверстием 4 (для удобства выполнения этого, совмещения выполняет- 40 .ся разметка на валу и охватывающей детали).
В совмещенном положении вал 9 совместно с охватывающей деталью 1 поВора:чйваютвокруг оси на 180, после чего шарик 45
8 перемещается а наклонном отверстии 4 до упора в конусное отверстие 16.
Тогда в резьбовое отверстие 2 вворачивается до упора болт 7, который своей цилиндрической поверхностью б запирает 50 шарик 8, Если конусное отверстие 10 выполнено глубиною H согласно приведенной зависимости, обеспечивается четкая осевая фиксация детали 1 на валу 9, так как при погружении шарика 8 до соприкосновения с конусной поверхностью отверстия 10 шарик 8 по всему диаметральному сечению соприкасается с поверхностью наклонного отверстия 4, Совпадение диаметров отверстия 4 с диаметром шарика 8 обеспечивает в то же время четкое угловое фиксирование детали
1 относительно вала 9.
Предлагаемое соединение вала с охватывающей деталью выполняется с помощью только сверлильной операции и с использованием стандартного шарика и болта, Упрощенное изготовление соединения в то же время обеспечивает точную и надежную беэлюфтовую фиксацию охватывающей детали на цилиндрическом валу.
Формула изобретения
Соединение вала с охватывающей деталью, содержащее непосредственно вал, охватывающую вал деталь, фиксирующий и запирающий элементы, первый из которых размещен в гнездах, выполненных на взаи-. мообращенных цилиндрических поверхно- стях вала и детали с возможностью радиального перемещения в гнезде последней до осуществления полного выхода иэ гнезда вала, а запирающий элемент выполнен в виде винта с гладким цилиндрическим участком в зоне головки и расположен в аксиальном резьбовом ступенчатом отверстии, выполненном в охватывающей детали и пересекающем гнездо под фиксирующий элемент в данной детали, при этом поверхность первой, большей, ступени отверстия выполнена гладкой и сопряжена с гладким участком винта, который указанным участком контактирует с фиксирующим элементом, отличаю щее с ятем, что, с целью упрощения конструкции при повышении технологичности изготовления и повыше.ния надежности путем обеспечения жесткой безлюфтовой фиксации а угловом и осевом направлениях, гнездо в охватывающей детали выполнено в виде цилиндрического отверстия, расположенного под углом к оси соединения, 6 плоскости, проходящей через оси вала и винта, гнездо на валу вы- полнено конусным, фиксирующий элемент выполнен в виде шарика с диаметром, рав-. ным диаметру наклонного отверстия в охватывающей детали, а глубина конусного гнезда вала определяется из следующего соотношения:
2 (з1п а72
d 1 где Н вЂ” глубина конусного гнезда на валу;
d — диаметр шарика; а — угол конусности отверстия на валу;
Р- угол наклона отверстия в охватывающей детали к оси вала, 1751512
Эиа1
Составитель В;Морозов
Техред ММоргентал Корректор Э.Лончакова
Редактор M.Ïåòðîâà
Яроизводственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101
Заказ 2680 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, ж-35, Раушская наб„4/5
