Патент на изобретение №2200882
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ШПОНКА
(57) Реферат: Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в соединениях типа вал-ступица и других, работающих в условиях динамического нагружения. Шпонка с плоскими или округленными в одной плоскости торцами выполнена составной из более двух отдельных частей и соединительной планки. Сопряженные поверхности отдельных частей выполнены наклонными так, что при образовании шпонки в сопряжениях между отдельными частями образованы угловые зазоры. В каждой отдельной части выполнен паз по линии симметрии перпендикулярно к поперечному сечению шпонки для установки упомянутой соединительной планки. Соединительная планка выполнена составной из продольных пластин в виде равнопрочной балки так, что к середине длины шпонки имеет самое большое поперечное сечение, а к краям имеет наименьшее поперечное сечение, соответственно упомянутый паз у средних отдельных частей большей ширины, а к краям – меньшей ширины. В результате уменьшается жесткость шпонки. 6 ил. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в соединениях типа вал-ступица и других, работающих в условиях динамического нагружения. Известны специальные шпонки (см. кн. Орлов П.Н. Основы конструирования. Кн. 2. – М.: Машиностроение, 1988. – 544 с., рис. 577, с.261) разных поперечных сечений, которые обладают очень большой жесткостью, и крутящий момент от вала к ступице или наоборот передается ими мгновенно, а это отрицательно сказывается на долговечности деталей соединения и привода в целом. Известны шпонки по ГОСТ 23360-78, наиболее близкие по своей технической сущности к предлагаемой, выполненные с плоскими или округленными торцами в одной плоскости, но они обладают большой жесткостью и крутящий момент от вала к установленным на нем деталям и наоборот передается этими шпонками мгновенно, а это отрицательно сказывается на долговечности деталей соединения и привода в целом в условиях динамического нагружения. Особенно плохо такое соединение работает при передаче реверсивного крутящего момента. Соединение такой шпонкой представляет собой жесткое защемление, и вал в нем быстро выходит из строя из-за усталостных напряжений, которые возникают у его приступичной части. Задача изобретения – уменьшение жесткости шпонки. Технический результат достигается тем, что шпонка с плоскими или округленными в одной плоскости торцами выполнена составной из более двух отдельных частей и соединительной планки, сопряженные поверхности отдельных частей выполнены наклонными так, что при образовании шпонки в сопряжениях между отдельными частями образованы угловые зазоры, в каждой отдельной части выполнен паз по линии симметрии перпендикулярно к поперечному сечению шпонки для установки упомянутой соединительной планки, причем соединительная планка выполнена составной из продольных пластин в виде равнопрочной балки так, что к середине длины шпонки имеет самое большое поперечное сечение, а к краям имеет наименьшее поперечное сечение, соответственно упомянутый паз у средних отдельных частей большей ширины, а к краям – меньшей ширины. На фиг. 1 изображена шпонка, общий вид; на фиг.2 – вид А на фиг.1; на фиг. 3 – форма шпонки при ее нагружении; на фиг.4 – сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 – сечение В-В на фиг.2; на фиг.6 – сечение Г-Г на фиг.2. Шпонка состоит из более двух отдельных частей, например 1, 2, 3, 4, 5, 6, и соединительной планки, состоящей из продольных пластин 7, 8 и 9. Длины пластин 7, 8 и 9 разные, а толщины равные, так что при сборке образована составная соединительная планка равной прочности, для установки соединительной планки выполнены пазы разной ширины, например наибольшие – в частях 3, 4, меньшие – в частях 2, 5 и наименьшие – в частях 1, 6. Торцевые грани 10 отдельных частей 1, 2, 3, 4, 5, 6 выполнены наклонными. Между отдельными частями 1, 2, 3, 4, 5, 6 образованы угловые зазоры 11. Внешние размеры составной шпонки b, h, l соответствуют ГОСТу 23360-78. Шпонка работает следующим образом. При передаче крутящего момента вал закручивается на определенный угол, который распространяется до приступичной части соединения. Далее в подступичной части соединения со стороны приложения крутящего момента отдельные части, например 6, 5, 4, вместе с пластинами 7, 8, 9 соединительной планки смещаются на угол  и позволяют распространение угла закручивания вала в подступичную часть соединения. Так как соединительная планка выполнена равнопрочной, то пластины частей соединительной планки 7, 8, 9 деформируются одинаково, из-за этого увеличивается долговечность соединительной планки при циклическом нагружении, а из-за распространения угла закручивания вала в подступичной части соединения уменьшается концентрация напряжений в валу. В этой части соединения гасится часть нагрузки и она более мягко передается ступице, что исключено в шпоночном соединении вала и ступицы жесткой сплошной шпонкой, где нагрузка от вала к ступице передается мгновенно, без уменьшения.
Таким образом, предложенная шпонка имеет меньшую жесткость, позволяет смягчить нагрузки, передаваемые от вала к ступице или наоборот, и тем самым повышает долговечность деталей соединения и привода в целом.
Формула изобретения
РИСУНКИ
PD4A – Изменение наименования обладателя патента Российской Федерации на изобретение
(73) Новое наименование патентообладателя:
Извещение опубликовано: 27.07.2005 БИ: 21/2005
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 29.08.2006
Извещение опубликовано: 27.07.2007 БИ: 21/2007
|
||||||||||||||||||||||||||
