Бесшпоночное соединение Н.И.Хабрата

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к соединениям деталей машин типа вал-ступица, и может быть использована как начальное соединение деталей отдельных узлов машин, так и при восстановлении разрушенных соединений, например, шпоночных и др.
Известно бесшпоночное соединение вала с цилиндрической опорной поверхностью со ступицей посредством винтового соединения - болта (Кудрявцев В.Н. Детали машин. // М.: Машиностроение, 1980. - Рис. 11.8, 6, стр. 194. Аналог).
К недостаткам такого соединения деталей относятся увеличенные радиальные габариты, неравномерность обжатия ступицей вала в тангенциальном направлении.
По технической сущности в качестве прототипа принято бесшпоночное соединение, содержащее круглый вал с обхватывающей его ступицей, выполненной по ее концам с частичными осе-радиальными разрезами, а наружные поверхности конусообразной формы, на которых размещены диски с внутренними конусными поверхностями, стягиваемые между собой болтами через отверстия в диске ступицы (Патент на полезную модель РФ №188009 МПК F16D 1/06 Бюл. №13, 2019. Прототип).
Недостатки этого технического решения - значительные радиальные габариты, неравномерность радиального обжатия ступицы в тангенциальном направлении вследствие неравномерности затяжки отдельных болтов.
Задачей изобретения является разработка конструкции соединения деталей типа вал-ступица, обеспечивающего при минимальных радиальных габаритах надежную работоспособность при легкой сборке и разборке, а также обеспечение возможности восстановления работоспособности разрушенных соединений вала со ступицей, например, шпоночных и др.
Поставленная задача решается путем выполнения конусных поверхностей ступицы с коническими резьбами, а дисков в виде гаек с внутренними коническими резьбами, навинченных на конические резьбы конических поверхностей ступицы с задаваемым крутящим моментом.
На фиг. 1 представлен эскиз бесшпоночного соединения деталей фронтальною вида с осевым сечением.
Бесшпоночные соединения деталей по фиг. 1 содержит вал 1 с цилиндрической поверхностью, на котором установлена ступица 2. имеющая с двух сторон частичные осе-радиальные разрезы 3. Наружные поверхности 4 ступицы 2 выполнены конусообразными с коническими резьбами 4, на которых навинчены гайки 5 с внутренними коническими резьбами.
Работа бесшпоночного соединения деталей.
После установки на вал 1 ступицы 2 на нее навинчиваются с двух сторон гайки 5, вследствие чего по сопрягаемым поверхностям вала и ступицы создается нормальное давление. При нагружении ступицы рабочей нагрузкой по сопрягаемым поверхностям создаются силы трения, передающие валу эту нагруженность.
В случаях разрушения шпоночного соединения вала со ступицей (или прессового и др.) представляется возможность восстанавливать работоспособность прежнего соединения путем создания на ступице перечисленных выше элементов и установки на прежнее место на валу без шпонки, при сохранении посадочных поверхностей сопрягаемых деталей.