Результат интеллектуальной деятельности: Штифтовое соединение

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для безрезьбового крепления деталей типа вал-втулка.

Известно аналогичное штифтовое соединение, содержащее вал, охватывающую его втулку, соединительный элемент в виде штифта, размещенный в радиальных отверстиях вала и втулки, а также средство предотвращения от выпадания штифта, выполненное в виде охватывающего втулку и расположенного в плоскости, проходящей через продольную ось штифта, пружинного кольца, причем на выступающих торцах штифта выполнены прорези, в которых установлено пружинное кольцо. (см. П.И. Орлов «Основы конструирования», справочно-методическое пособие, том №3, стр. 63, рисунок 142, издательство , «Машиностроение», 1977 г.).

Основными недостатками аналогичного штифтового соединения является то, что пружинное кольцо можно применять только при невысокой частоте вращения вала; при большой частоте вращения возникает опасность раскрывания пружинного кольца под действием центробежных сил. Кроме того, пружинное кольцо при многократных использованиях теряет свои пружинящие свойства

От этого недостатка избавлено штифтовое соединение, содержащее вал, охватывающую его втулку, соединительный элемент в виде штифта, размещенный в радиальных отверстиях вала и втулки, а также средство предотвращения от выпадания штифта с прорезями на его концах, выполненное в виде охватывающего втулку и расположенного в плоскости, проходящей через продольную ось штифта, жесткого плоского кольца, на внутренней поверхности которого выполнены монтажные пазы с опорными выступами по центру последних (см. авторское свидетельство СССР №320650, МПК F16B 21/16, опубликованное 04.11.1971, бюллетень №34. Выбранное в качестве прототипа).

Недостаток прототипа состоит в том, что штифт установлен в отверстии по скользящей посадке. Штифт в процессе сборки надо вращать. Такое соединение по скользящей посадке считается ненадежным.

Техническая задача состоит в том, чтобы повысить надежность соединения путем установки штифта с натягом. Однако если штифт не вращается, то невозможно надеть жесткое плоское кольцо с опорными выступами по центру монтажных пазов.

Технический результат - повышение надежности соединения за счет обеспечения возможности установки штифта с прорезями на его концах в отверстия с натягом.

Указанный технический результат достигается тем, что штифтовое соединение, содержащее вал, охватывающую его втулку, соединительный элемент в виде штифта, размещенный в радиальных отверстиях вала и втулки, а также средство предотвращения от выпадания штифта, выполненное в виде охватывающего втулку и расположенного в плоскости, проходящей через продольную ось штифта с прорезями на его концах, жесткого плоского кольца, на внутренней поверхности которого выполнены монтажные пазы, особенность заключается в том, что жесткое плоское кольцо снабжено стопорным элементом, предотвращающим совмещение монтажных пазов со штифтом.

Дополнительно заявляемое штифтовое соединение характеризуется тем, что стопорный элемент выполнен в виде мягкой проволоки со связанными концами.

Дополнительно заявляемое штифтовое соединение характеризуется тем, что стопорный элемент размещен в монтажном пазу.

Дополнительно заявляемое штифтовое соединение характеризуется тем, что на внутренней поверхности жесткого плоского кольца выполнены два крепежных паза, в которых размещен стопорный элемент, предотвращающий совмещение монтажных пазов со штифтом, размещенным между крепежных пазов.

Дополнительно заявляемое штифтовое соединение характеризуется тем, что стопорный элемент выполнен проходящим через крепежные пазы и охватывающим по торцу выступающую часть штифта.

Дополнительно заявляемое штифтовое соединение характеризуется тем, что стопорный элемент выполнен проходящим через крепежные пазы и охватывающим жесткое плоское кольцо в виде восьмерки.

Дополнительно заявляемое штифтовое соединение характеризуется тем, что стопорный элемент состоит из двух частей, каждая из которых выполнена проходящей через крепежный паз и обхватывающей жесткое плоское кольцо.

При исследовании отличительных признаков описываемого устройства не выявлено каких-либо аналогичных известных решений, позволяющих установить штифт, имеющий прорези на выступающих концах, с натягом, что показывает наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков, приведенных в формуле изобретения, и вышеизложенным техническим результатом. Тем самым доказывается «существенность признаков формулы» изобретения.

Появился новый положительный эффект - установка штифта, имеющего прорези на концах, с натягом. Благодаря чему надежность соединения увеличилась.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами.

Фиг. 1 - показан разрез общего вид штифтового соединения в собранном состоянии.

Фиг. 2 - показан штифт, с прорезями на концах.

Фиг. 3 - показан вид с боку фигуры 1.

Фиг. 4 - показан вид, когда стопорный элемент располагается в монтажном пазу.

Фиг. 5 - показан стопорный элемент, когда он обхватывает штифт по его торцу.

Фиг. 6 - вид с боку фигуры 5, когда стопорный элемент обхватывает штифт по его торцу.

Фиг. 7 - показан стопорный элемент обхватывающий кольцо в виде восьмерки.

Фиг. 8 - показан вид сверху фигуры 7, когда стопорный элемент, обхватывает кольцо восьмеркой.

Фиг. 9 - показан стопорный элемент, состоящий из двух частей.

Предложенное штифтовое соединение, содержит вал 1, охватывающую его втулку 2, соединительный элемент в виде штифта 3 с прорезями 4 на концах, размещенный в радиальных отверстиях вала 1 и втулки 2, средство предотвращения от выпадания штифта, жесткого плоского кольца 5, на внутренней поверхности, которого выполнены монтажные пазы 6, кольцо снабжено стопорным элементом 7 выполненным в виде мягкой проволоки со связанными концами и предотвращающим совмещение монтажных пазов 6 со штифтом 3.

Возможно выполнение на внутренней поверхности жесткого плоского кольца двух крепежных пазов 8, в которых размещают стопорный элемент 7, при этом штифт 3 располагается между крепежных пазов 8, а стопорный элемент 7 выполнен проходящим через крепежные пазы 6 и охватывающим по торцу выступающую часть штифта (см. фигуру 5 и фигуру 6). Стопорный элемент 7 может быть выполнен проходящим через крепежные пазы 8 и охватывающим жесткое плоское кольцо в виде восьмерки. (см. фигуру 7 и фигуру 8). Стопорный элемент 7 может состоять из двух частей, каждая из которых выполнена проходящей через крепежный паз 8 и обхватывающей жесткое плоское кольцо 5 (см. фигуру 9, фигуру 2).

Сборка устройства. Надеваем на втулку 2 кольцо 4. Вставляем вал 1 во втулку 2 так, чтобы совместились радиальные отверстия. Устанавливаем с натягом в отверстия штифт 3, так чтобы прорези 4 на его концах располагались перпендикулярно оси втулки 2. Совмещаем пазы 6 с выступающими частями штифта 3. Надвигаем кольцо 5 на штифт 3 до его середины и поворачиваем кольцо 5. В один из пазов 6 вставляем мягкую проволоку, делаем 3-4 витка вокруг кольца 5, а концы проволоки скручиваем. Этот стопорный элемент 7 будет препятствовать совмещению штифта 3 с монтажными пазами 6 кольца 5, так как поперечное сечение стопорного элемента 7 больше, чем ширина прорези 4 в штифте 3. Однако такое выполнение стопорного элемента 7 не фиксирует кольцо 4 в радиальном направлении. Кольцо может вращаться почти на 172 градуса.

Для фиксации кольца 4 в радиальном направлении необходимо на внутренней поверхности кольца выполнить два крепежных паза 8, в которых будет размещаться стопорный элемент 7. Выступающий конец штифта 3 должен быть расположен между крепежных пазов 8 кольца 5. В этом случае стопорный элемент 7 может иметь три различных варианта вязки (см. фигуру 5, фигуру 7, фигуру 9). Для разборки соединения сначала удаляют стопорный элемент 7. Кольцо 5 поворачивают до совмещения монтажных пазов 6 с выступающими концами штифта 3 и сдвигают вдоль оси втулки 2. Извлекают штифт 3 и вал 1 из втулки 2. В том случае, когда стопорный элемент 7 будет выполнен в третьем варианте вязки (см. фигуру 9), удаляют только одну половинку стопорного элемента 7. Вторая половинка стопорного элемента не будет препятствовать разборке штифтового соединения.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для машиностроения и может быть использовано для безрезьбового крепления деталей типа вал-втулка;

- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Преимущество изобретения состоит в том, что исключение опорных выступов по центру монтажных пазов и выполнение стопорного элемента из мягкой проволоки, делает ненужной операцию поворота штифта с прорезями на концах при сборке штифтового соединения. Исключение этой операции позволяет заменить ненадежную скользящую посадку штифта на надежную посадку с натягом. Надежность штифтового соединения повышается.