ШЛИЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Предложение относится к области машиностроения, и может найти применение в турбобурах для соединения валов забойного двигателя, редуктора и шпинделя.
Известно шлицевое соединение валов (авторское свидетельство SU №333317, МПК 7 Е 21 с 15/00, F 16 d 1/04 ), в которых сменные шлицы установлены в сменных обоймах, размещенных в пазах охватывающего вала.
Недостатком данного соединения является ее недолговечность, особенно при работе в агрессивных средах.
Наиболее близким по технической сущности является шлицевое соединение (авторское свидетельство SU №420822, МПК 7 Е 21 с 15/00, F 16 d 1/04, опубл. БИ №11 от 25.03.1974 г.), содержащее вал и втулку связанные между собой с помощью сменных шлицов, размещенных в установленных между ними стакане. В замкнутой полости, образованной торцом вала и днищем стакана, установлена пружина, а на открытый конец стакана навинчена накидная гайка с размещенным в ней внутренним уплотнением.
Недостатком данного соединения являются:
во-первых, сложность конструкции и изготовления, связанная со сложной формой стакана, требующего значительных трудозатрат при его изготовлении;
во-вторых, в процессе работы вал совершает возвратно-поступательные движения относительно втулки, при этом пружина постоянно находится под действием знакопеременной нагрузки, превышение которой выше допустимой может привести к поломке пружины, что снижает надежность устройства в работе.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции и изготовления соединения, а также повышение надежности в работе.
Поставленная задача решается шлицевым соединением, содержащим связанные между собой с помощью сменных шлицов вал с пазами, имеющий возможность совершать возвратно-поступательные движения и втулку с пазами, пружину, накидную гайку с размещенным в ней уплотнением.
Новым является то, что втулка внутри снабжена жестко соединенной с ней заглушкой с пружиной, которая в свою очередь, соединена с торцом вала, при этом заглушка и торец вала образуют замкнутую полость для заполнения смазкой которой, втулка снабжена сквозным отверстием, заглушенным пробкой, при этом накидная гайка ввернута во втулку, причем величина перемещения вала при ее возвратно-
поступательных движений относительно втулки определяется по следующей зависимости:
сж
S≤L
где, S - зазор между левыми торцами сменных шлицов и пазов втулки, м;
сж
L - допустимое расстояние на сжатие пружины, превышение которого приводит к накоплению остаточной деформации, приводящей к поломке пружины, м.
На фигуре изображено предлагаемое шлицевое соединение.
Шлицевое соединение состоит из вала 1 с пазами 2 и втулки 3 с пазами 4, связанных между собой с помощью сменных шлицов 5, установленных в пазы 2 и 4, соответственно вала 1 и втулки 3. Втулка 3 внутри снабжена жестко соединенной с ней заглушкой 6. Втулка 3 и заглушка 6 выполнена в виде единой детали. В замкнутой полости 7, образованной торцом вала 1 и заглушкой 6 установлена пружина 8. На боковой поверхности втулки 3 выполнено сквозное отверстие 9, герметично заглушенное пробкой 10. На валу 1 установлена и ввернута во втулку 3 накидная гайка 11 с размещенным в ней внутренним уплотнением 12.
Во внутрь втулки 3 на заглушку 6 вставляется пружина 8. В пазы 2 вала 1 устанавливаются сменные шлицы 5, которые сначала совмещают, а затем размещают в пазах 4 втулки 3. На открытый конец вала 1 надевают, а затем вворачивают во втулку 3 накидную гайку 11 с размещенным в ней внутренним уплотнением 12. После чего посредством сквозного отверстия 9 втулки 3 заполняют вязкой смазкой замкнутую полость 7, после чего герметично закрывают сквозное отверстие 9 с помощью пробки 10.
В процессе работы крутящий момент от вала 1 ко втулке 3 передается через сменные шлицы 5, при этом вал 1 имеет возможность совершать возвратно-поступательные движения относительно втулки 2. При этом перемещения вала 1 при его возвратно-поступательных движений относительно втулки определяется по следующей зависимости:
сж
S≤L
где, S - зазор между левыми торцами сменных шлицов и пазов втулки, м;
сж
L - допустимое расстояние на сжатие пружины, превышение которого приводит к накоплению остаточной деформации, приводящей к поломке пружины, м.
Предлагаемое шлицовое соединение имеет более простую конструкция, в связи с чем, снижаются трудозатраты на его изготовление, а возможность установки необходимого зазора между левыми торцами сменных шлицов и пазов втулки позволяет не допустить поломку пружины при увеличении знакопеременных нагрузок, а значит повысить надежность работы соединения в целом.