Устройство для передачи вращательного движения и способ его сборки

Устройство для передачи вращательного движения и способ его сборки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для передачи вращательного движения на вал при помощи узлов типа зубчатых колес, зубчатых секторов, шкивов и т.д. Цель изобретения - повышение надежности при снижении требований к механической прочности соединяемых элементов путем придания соединению предохранительных свойств и упрощение технологического процесса сборки-разборки. Устройство для передачи вращательного движения содержит вал 1 с заплечиками, на хвостовой части которого установлены подшипник 2, пару, состоящую из птулки 3 и ступицы узла 4 вращения, крепежный элемент, состоящий из винта 5 и шайбы б. Основание 7 втулки, направленное к ступице узла, выполнено с внутренним конусом. Основание 8 ступицы узла, направленное к втулке, выполнено с наружным конусом и радиальными прорезями 9. Наружное кольцо подшипника установлено в корпусе 10 при помощи крышки 11 и винтов 12. Способ сборки устройства для передачи вращательного движения, реализованный в устройстве, заключается с том, что на хвостовую часть вала 1 с заплечиками в любой последовательности по переходной посадке надевают подшипник 2 и пару, состоящую ил втулки 3 и ступицы узла 4, направляя втулку и ступицу узла друг к другу вторыми основаниями 7 и 8. Втулку 3, ступицу узла 4 и внутреннее кольцо подшипника 2 зажимают аксиальным усилием крепежного элемента , состоящего из оинта 5 или гайки и шайОы б, в направлении заьлсчиков таким образом, что ступица узла 4 зажимает вал 1 посадочным отверстием в зоне конического основания 8 с радиальными прорезями 9. 2 с.п. ф-лы, 3 ил. Ё VJ О ел о СА) СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧECKVIX

РЕСПУБЛИК

„„5U 1705633 А1 (505 Г 16 0 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3

О (Л

Ы

Сд (21) 4772680/27 установлены подшипник 2, пару, состоящую (22) 22.11.89 из втулки 3 и ступицы узла 4 вращения, (46) 15.01.92. Бюл. М 2 крепежный элемент, состоящий иэ винта 5 (71) Московский научно-исследовательский и шайбы 6. Основание 7 втулки, направлентелевиэионный институт ное к ступице узла, выполнено с внутренним (72) О.Н.Иванов и А.А.Чайкин конусом. Основание 8 ступицы узла, направ(53) 621.825(088.8) ленное к втулке, вьптолнено с наружным ко(56) Левин И.Я. Справочник конструктора нусом и радиальными прорезями 9. точных приборов. M.: Машиностроение, Наружное коль io подшипника установлено

1967, с. 531, рис. 486. в корпусе 10 при помощи крышки 11 и винтов

12. Способ сборки устройства для передачи (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ВРА- вращательного движения, реализованный в

ЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ И СПОСОБ устройстве, заключается в то л. что на хвоЕГО СБОРКИ стовую часть вала 1 с эаплечиками в любой (57) Изобретение относится к приборостро- последовательности по переходной посадению и может быть использовано для пере- ке надевают подшипник 2 и пару, состоядачи вращательного движения на вал при щую и.1 втулки 3 и ступицы узла 4, направляя помощи узлов типа зубчатых колес, зубча- втулку и ступицу узла друг к другу вторыми тых секторов, шкивов и т.д. Цель изобрете- основаниями 7 и 8. Втулку 3, ступицу узла 4 ния — повышение надежности при снижении и внутреннее кольцо подшипника 2 зажиматребований к механической прочности сое- ют аксиальным усилием крепежного элединяемых элементов путем придания сое- мента, состоящего из винта 5 или гайки и динению предохранительных свойств и шайбы 6, в направлении заплечиков таким упрощение технологического процесса образом, что ступица узла 4 зажимает вал сборки-разборки. Устройство для передачи посадочным отверстием в зопе конического вращательного движения содержит вал с основания 8 с радиальными прорезями 9. 2 эаплечиками, на хвостовой части которого с.п. ф-лы, 3 ил. 7 . с с, )

ic Г т -, .т —;Гг

4 —:, - - - — — - --! — - --— ! L

1705633

55

Изобретение относится к приборостроению» может быть использовано для передачи вращателы(огo движения на вал при помощи узлов типа зубчатых колес, зубчатых секторов, шкивов и т,д., в (астност» для передачи вращэтелы(ого движен»л при помощи зуб ьэтых колес на тянущие валики устройств точного пошагoaoro перемещен»я бумаги (сканеров), где необходимо устра((LITH осевой л(офт валиков для точного

no3LtLLLtoI(LnpoBa(lL1LI бумаги и максил(ально уменьшить момент инерции узла.

Известно устройство для передачи вращaleill ного движения, содержащее вал с заплечиками, Ifa хвостовой части которого последовательно установлены подшипник, чнутренее кольцо которого упирается B заплеч»ки вала, и зубчатое колесо со ступицей, закрепленное на валу штифтол(, торец ступ»цы которого уп»рается во в(«утреннее

". Ол ьцо flofj(1<1(f1 (((1«a, Известен способ сборки устройства для передачи е ра цател ь ного движения, закл 10чающийся в том, что I(a хвостовую часть вала с запле(икам«последовательно надевают подш»пн»к и зубчатое колссо со сгупицей и радиальны((резьбовым отверс1ием

B ней, в рад»аль((oe резьбовое отверстие ступицы вставля(0г крепежнь и элемент, ступицу зубчатого колеса и внутреннее

«О I ь ц 0 Г(Од Ш 11 ll I 111 Y a э а >к и (1 а (0 т а К с (1 Л Л ь I I BI r 1

Tp>(II0i1o(Ltческим ус»л»ел1 и закрепля(от в г(«011 поло>Ke((1111 технологичесKLII радиальны(1 ус(tn(ел1 крепежного эле(1ента, через ступицу» Ba(I caepлят отверст»е под (ит»фт, вставля(от штифт и затем снил(ают тех((ологL1(ескос усилие крепежного эле1.t e I (T a.

Наиболее бл(1зк(1м к предлага, (tortó является устройство для передачи врашатель((ого движения, содержащее вал с запле (11KB(tL1, Ila хвостовой част» которого

ПОСЛЕДОВатЕЛЫ(О УСтаНОВЛЕНЫ ПОД(ВИПНИК, внутреннее кольцо которого уп»рается в заплечики вала, втулка, закрепленная на валу штифтом, торец которой уп»рвется Во внутpell((ee кольцо подшипника, и зубчатое колесо со ступицей, закрепленное на валу ш (ифтам.

Наиболее близк»м, к предлагаел(омуявляется способ сборки устройства для передачи вращательного дв»жения, за«лю га(ощийся в том, что (ьэ xaocTOBy(o lacT(вала с запле«икал(и

l10cneg0vaTenI I(o надева(от подшипник и втулку с рад»альныл1 резьбовым отверст»ел(в ней, в pap«aJI((1oe резьбовое отверстие втулки вставляют крепе;кный элемент, втулку и внутреннее кольцо подшипника зажимают аксиальным технологическим усилием и за10

45 крепля(от в таком положении технологическим радиалы(ым усилием крепежного элемента, через втулку Lt вал сверлят отверстие под штифт, вставля(от штифт и затем снимаf0T технологическое усилие крепежного элемента, на вал надевают зубчатое колесо со ступицей и радиальным реэьбовым отверстием в ней, с радиальное резьбовое отверСт»Е СТУПИЦЫ ВСтаВЛЯ(От КРЕПЕжНЫй элемент, ступицу зубчатого колеса закрепляют в таком положении технологическим радиальным усилием крепежного элемента, через ступицу и вал сверлят отверстие под штифт, вставляют штифт и затем снимают технологическое усилие крепежного элемента.

Недостатками известных устройства и способа его сборки являются невозможность одновременного крепления ступицы узла и внутреннего кольца подшипника на валу и выбора осевого люфта вала относительно внутреннего кольца подшипника, «о влечет за собой увеличение количества операц«й при монтаже-демонтаже и использование специальных технологических операций в процессе сборки, а именно, операций технологического крепежа. Другим

Ife+ocTa TK011 является использование в процессе сборки обрабатывающих операций (cBepne1I»e), а в процессе разборки специальных приспособлений для вынимания шг(1фтов. Всс это B итоге приводит к усложнеf

»спользовании валов небольшого диаметра (порядка нескольf;Ltx миллиметров), Кроме того, к л(атер»злу ступицы узла предъявля(ется высокие требования к механической прочности, TBK как г(ри использован»и узлов из л(атериала с меньшей механической

npo ((OCT=(0 (например пластмасс) при знакоперел(енной нагрузке на валу в месте соединения штифта и ступицы узла происходит постепе((ное "разбитие" отверстия в ступице и как следствие появление дополнительного люфта, позволяющего в определенных пределах проворачиваться ступице узла относительно вала. что приводит, например, к уме (ьшению точности отработки шага в процессе эксплуатации тянущими валиками устройств точного пошагового перемещения бумаги (сканеров), где величина шага состав(чет менее 1 углового градуса. Еще одним недостатком является отсутствие гарантии устранения осевого люфта вала относительно внутреннего кол(ца подшипника, вследствие чего пони>кается функциональная надежность устройства, например при креплении зубчатых колес на тянущих валиках устройств точного пошагoaof переме<цения бумаги (сканеров), где необходимо

17056ЭЗ

15

25

35

55 устранить осевой люфт валиков для точного позиционирования бумаги.

Цель изобретения — повышение надежности при снижении требований к механической прочности соединяемых элементов путвм придания соединению предохранительных свойств.

Поставленная цель достигается тем. что в устройстве для передачи вращательного движения, содержащем вэл с заплечиками, нэ хвостовой части которого установлены подшипник, втулка и узел вращения со ступицей. первые основания которых выполнены перпендикулярными оси вала, и крепежный элемент. второе основание ступицы узла вращения выполнено в форме наружного конуса с радиальными прорезями, второе основание втулки — в форме внутрвннего конуса, втулка и ступица узла вращения соединены вторыми основаниями и образуют пару. крепежный элемент зажимает вдоль оси вала подшипник и пару, установленные на вал по переходной посадке в любой последовательности между заплечиками и крепежным элементом.

Кроме того, поставленная цель достигается тем, что в способе сборки устройства для передачи вращательного движения, заключающемся в том, что на хвостовую часть вала с ээплечиками надевают подшипник, втулку и узел вращения со ступицей, втулка и ступица узла вращения образуют пару, на вэл надевают подшипник и пару в любой последовательности по переходной посадке, и зажимают аксиальным усилием крепежного элемента в направлении заплечиков, ступица узла вращения зажимает вал посадочным отверстием в зоне одного из своих оснований.

Крепежный элемент обеспечивает акси- 40 альное рабочее усилие в направлении заплечиков вала таким образом, что ступица узла вращения зажимает вал посадочным отверстием в зоне конического основания и радиальных прорезей. Тем самым обеспечивается относительная неподвижность ступицы узла оращения на валу, а также устранение осевого люфта вала относительно внутреннего кольца подшипника.

Сравнительный анализ отличительных признаков предлагаемых устройства и способа его сборки показал, что, например, в тяжелом машиностроении для устранения осевого люфта вала относительно внутреннего кольца подшипника ступицу узла, втулку и внутреннее кольцо подшипника связывают крепежным элементом. закрепленным в верхнем основании хвостовой части вала. Но для исключения возможности вращения на валу узла вращения используются второй крепежный элемент в виде шпонки или шлицов, расположенных на валу и внутренней поверхности ступицы. Однако шпоночное или шлицевое соединение можно выполнить только при использовании валов достаточно большого диаметра. При диаметрах валов порядка нескольких миллиметров применять шпоночное или шлицевое соединения технологически сложно и экономически не оправдано. Кроме того, за счет зазороо между проточкой под шпанку на валу, шпонкой и проточкой под шпонку на внутренней поверхности ступицы или шлицами на валу и шлицами на внутренней поверхности ступицы, остается люфт, позволяющий в небольших пределах проворачиваться ступице узла относительно вала, что сказывается, например, на точности отработки шага тя нущими валиками устройств точного пошагового перемещения бумаги (сканероо), где величина шага составляет менее 1 углового градуса. В приборостроении известно также крепление узлов вращения на валу при помощи цанговых зажимов. Помимо сложности самой цанги эти устройства все равно содержат дополнительные технологические элементы для создания радиальных технОлогических усилий непосредственно о процессе монтажа-демонтажа для устранения осевого люфта вала относительно внутреннего кольца подшипника.

Нэ фиг. 1-3 представлено устройство с различной последовательностью сборки его составляющих, продольное сечение.

Устройство для передачи вращательного движения (фиг. 1) содержит вал 1 с заплечиками, на хвостовой части которого установлены подшипник 2, пару. состоящую из втулки 3 и ступицы узла 4 вращения, крепежный элемент, состоящий из винта 5 и шайбы 6. Основание 7 втулки, направленное к ступице узла, выполнено с внутренним конусом. Основание 8 ступицы узла, направленное к втулке, выполнено с наружным конусом и радиальными прорезями 9.

Наружное кольцо подшипника установлено о корпусе 10 при помощи крышки 11 и винтов 12.

Устройство для передачи вращательного движения согласно фиг. 2 отличается or устройства на фиг. 1 тем, что крепежный элемент состоит из гайки 5 и шайбы 6, а ио хвостовой части вала 1 установлены подшипник 2 и пара, состоящая иэ ступицы узла

4 и оту" ки 3.

Устройство для передачи вращательного движения, представленное на фиг. 3, отличается от устройстоа по фиг. 1 тем, что на хвостовой части вала 1 установлены пара, 1705 }) 33 состолl<(лл 1}3 (1угlиць! узла) 4 и н! J .<ки 3, и подшип}н}к 2, Суи,l!Oc(ь способа cUi}pKII у<;(ройст(<л длл I!ар! дл ii! нращлгалы<о(о д)и:кап<}л злКЛ!О I 1<01ÑË В то}4, (10 I(<) ХBOC10В) !Г< IBCTb вллл 1 с злпла }<;}

rl(3jilIil

L1с! I!< и ступи«у y;5<}a Др; к другу ()торами oci

it 13, (3тулку, Cfy(

II:! i< ()а <<<<он !и:)лпла!L1!:OB Tаким образом, ч<О с гупицл уэпа 4 злжимаа г I)B

l (ðQ;!

;,а «:. Гской проч» fclLl и OGf!!

Г ро}, сл м»f! B:1<л искл<О-<ены до(,олнительные тех< многи IccY!<å операции, такие как

0()(.лбл(ы})а Оь,< !а (снерление L! т.д.), onepai<,, }соз; л! Пл лксилп},} ых !1рлд!<алы<ыхтехf,oë(<, .)Огlix уси Il!!1, } аоб<оди,.}ые при

Kf)C i1J1C! IL1i! СТУ 01< ЦЫ УЭП<7, НЛ П РИМО(), П Р11 Г10f <<3 If(if <<}ТИ

0c0б,. I II0 (!О 10:

:.vn, ji<;Bb =т) }!О арык составляет са,i}

1! pil это! 1

I ЮР}!<)а ll CÏ!)X,II<,." . ) <эx!!OBО(-и«е(. Y!1<. . Оflарлциi

f> .О! IKÐåò I Ь<х, !QBл иза(,ИЛХ УС I ОойС! BO paC (I

10 5

10 с15

50 закли}н}нлнил UGQãо маха<}из((л flpL1 заклинивании од}(ой из аг0 частей.

Ф 0 р t4 у Jl 7 L! 3 0 б () а т а ll Ll 51

1. Устройство Дпл переда (it н()а(цлга)!ьног0 днижани;1, содержащее нлл с элплечиклми, It7 хвостовой< foci <1 k??topo! ????????.:???????????? ????????????!!l k, y3qji ???????????????? ???? ??????????????l} ?? ????????????, ???????????? ?????????????????????????????? ????l<???????????? ??????????hlx b????????}iqiii,i ??????f)??! i?????????????????? ?????? ????????, ?? ?????????? ???????????????? ????????>кной и осеной фиксации зла<401 10В соЕДИ!(ЕНИЯ ОтНОСИтЕЛЬ}<О BBJtrl, О т Л И

OTtl0CИтЕЛЫ1О лапа Нь(ПСЛНЕНЫ Н (Н(дЕ ПЛрЫ кон <веских сопрл>кe«l.(<х по<зархиoc(QII, расположенных на (.Top! tx оснонлнигх указа}н(ых элементов, образу(огцих фрикционную пару и поджатых друг к другу н ÎGQBotl напранлении посредством резьбоного крег ежного эла}лента, устанонле}и<ого (!а конце вала, при 3TO(4 0:<ватынаемая кони <ескал поверх}<осгь расположена 1!а ступица и выполнена с радиальными Г!рирезл(1!1, а подшипник и пара, образовлннал втулкой и ступицей, установлены на валу по пареход1 ой посэдке и расположены между крепея<н ы м э л е(<е н ). о м и э а и л е ч и к л (1 i l н л ю б о и последовлтелы<ости, 2. Способ сборки устройстнл длл передачи нращателы<ого движенил, элкл<оча<ощийсл в том, KI(o" сти при упрощении технологического процесса сборки-разборки. подшипник, втулку и ступицу узла нра(ценил уста!(алли(}лют на

f!;!л в л<обой посладовлте1bl!oc111 по переходной посадке с B03r<î>KI

1l1Qf крапежногÎ элема!(та в нлпрэнлани(1 зс)ПЛЕЧИКОВ Пу1 Q<4 эажl»4а НЛ)lа ПОСадо (! IЫ}4

Ori)Q()CTLIQ СтУ(в<ЦЫ Н ЗОНЕ }:ОНИ<(ЕС}10! 0 ОС}(Она(н}л 1}оспедна(1.

1705633

ft

12

Фиг.2

Составитель Н.Иванов

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор Ю.Середа

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 8% Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5