RU45484U1

RU45484U1 - FAN MOUNTING DEVICE FOR DRIVE SHAFT

Info

Publication number: RU45484U1
Application number: RU2004134895/22U
Authority: RU
Inventors: С.И. Гаврилюк; А.Ю. Наговицин; Л.А. Печенкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Автоприбор"
Priority date: 2004-11-29
Filing date: 2004-11-29
Publication date: 2005-05-10

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к автомобилестроению и может быть использована в конструкциях вентиляторов, применяемых для охлаждения двигателей внутреннего сгорания.The utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular, to the automotive industry and can be used in fan designs used for cooling internal combustion engines.

Устройство крепления вентилятора на валу привода, содержит штифт, препятствующий провороту вентилятора и узел фиксации вентилятора от осевого перемещения, включающий кольцевую канавку и пластинчатую пружину с центральным отверстием. Пластинчатая пружина снабжена пазом переменной ширины, расширяющимся к центру отверстия, а наружный контур пластины имеет скошенные трапецевидные кромки, симметрично расположенные относительно оси паза, при этом размер кромок по ширине от начала паза к центру отверстия возрастает.The device for mounting the fan on the drive shaft, contains a pin that prevents the fan from turning and a node for fixing the fan from axial movement, including an annular groove and a leaf spring with a central hole. The leaf spring is provided with a groove of variable width that extends to the center of the hole, and the outer contour of the plate has beveled trapezoidal edges symmetrically located relative to the axis of the groove, while the size of the edges in width from the beginning of the groove to the center of the hole increases.

Выполнение узла фиксации с предложенной пластинчатой пружиной позволяет увеличить надежность фиксации вентилятора на валу привода и снизить деформации пружины при ее установке в устройство.The implementation of the fixing unit with the proposed leaf spring allows to increase the reliability of fixing the fan on the drive shaft and reduce the deformation of the spring when it is installed in the device.

Description

Известны электровентиляторы, включаемые в работу при достижении заданной температуры двигателя. В таких устройствах вентилятор крепится на валу электродвигателя.Known electric fans included in the work when the specified temperature of the engine. In such devices, the fan is mounted on the motor shaft.

Известно устройство крепления вентилятора на валу привода по заявке №2003121769/06(023119) от 15.07.2003 г. Класс МПК 7 F 04 D 29/26 (патент Российской Федерации 2231690).A device for mounting a fan on a drive shaft is known according to the application No. 2003121769/06 (023119) dated July 15, 2003. IPC class 7 F 04 D 29/26 (patent of the Russian Federation 2231690).

Указанное техническое решение является прототипом заявляемой полезной модели.The specified technical solution is a prototype of the claimed utility model.

Прототип заявленного технического решения содержит установленный на валу электродвигателя вентилятор, содержащий два диаметрально расположенных продольных паза, штифт, входящий в пазы вентилятора и обеспечивающий передачу крутящего момента, а также узел фиксации вентилятора от осевого перемещения, который выполнен в виде пластинчатой пружины с центральным отверстием диаметр которого равен диаметру кольцевой канавки вала и продольным зевом, соединенным с центральным отверстием, при этом ширина зева меньше диаметра центрального отверстия на величину, обеспечивающую потребный для установки пластинчатой пружины натяг. Пластинчатая пружина содержит полукруглую и прямоугольную части, причем прямоугольная часть, для обеспечения требуемой, как при установке, так и при эксплуатации, жесткости выполнена с продольными прорезями. На поверхности вентилятора выполнено углубление повторяющее внешний контур пластинчатой пружины.The prototype of the claimed technical solution contains a fan mounted on the motor shaft, containing two diametrically located longitudinal grooves, a pin included in the grooves of the fan and providing torque transmission, as well as a fan fixing unit from axial movement, which is made in the form of a leaf spring with a central hole whose diameter equal to the diameter of the annular groove of the shaft and the longitudinal throat connected to the Central hole, while the width of the throat is less than the diameter of the Central hole TIFA an amount meets the needs for installing a plate spring preload. The leaf spring contains a semicircular and rectangular part, and the rectangular part, to ensure the required rigidity, both during installation and operation, is made with longitudinal slots. On the surface of the fan, a recess is made repeating the outer contour of the leaf spring.

Недостатком прототипа является недостаточная жесткость пластинчатой пружины проявляющаяся в появлении в процессе эксплуатации осевого люфта, при значительной деформации кромок пластины в процессе установки ее с натягом на диаметр канавки вала. Это связано с формой продольного зева и геометрической прямоугольной формой кромок пластины, поскольку, при установке пластины на вал, деформация кромок пластины возрастает от минимального значения на входе зева в канавку вала до максимального, в зоне центрального отверстия, при постоянной жесткости кромок пластины. Для обеспечения допустимой деформации пластины необходимо либо снижать величину натяга, что приводит к снижению надежности крепления пластины на валу, либо снижать жесткость пластины, например уменьшением ее толщины, что не обеспечивает надежности фиксации вентилятора от осевого перемещения в процессе эксплуатации устройства.The disadvantage of the prototype is the lack of stiffness of the leaf spring, which manifests itself in the appearance of axial play during operation, with significant deformation of the plate edges during installation with an interference fit on the diameter of the shaft groove. This is due to the shape of the longitudinal pharynx and the geometric rectangular shape of the plate edges, since when the plate is mounted on the shaft, the deformation of the plate edges increases from the minimum value at the entrance of the pharynx to the shaft groove to the maximum, in the zone of the central hole, with constant stiffness of the plate edges. To ensure permissible deformation of the plate, it is necessary either to reduce the amount of interference, which leads to a decrease in the reliability of mounting the plate on the shaft, or to reduce the stiffness of the plate, for example, by reducing its thickness, which does not ensure the reliability of fixing the fan from axial movement during operation of the device.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение надежности крепления вентилятора на валу привода при снижении трудоемкости сборки и разборки устройства.The task to which the utility model is directed is to increase the reliability of mounting the fan on the drive shaft while reducing the complexity of assembly and disassembly of the device.

В соответствии с техническим решением, предложенным в заявке на полезную модель, указанная задача решается новой конструкцией пластинчатой пружины в устройстве крепления вентилятора.In accordance with the technical solution proposed in the application for a utility model, this problem is solved by the new design of the leaf spring in the fan mounting device.

В указанном устройстве пластинчатая пружина снабжена пазом переменной ширины, расширяющимся к центру отверстия, а наружный контур пластины имеет скошенные трапецевидные кромки, симметрично расположенные относительно оси паза, при этом размер кромок по ширине от начала паза к центру отверстия возрастает.In the specified device, the leaf spring is provided with a groove of variable width expanding toward the center of the hole, and the outer contour of the plate has beveled trapezoidal edges symmetrically located relative to the axis of the groove, while the size of the edges increases in width from the beginning of the groove to the center of the hole.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен разрез устройства крепления вентилятора на валу привода. На фиг.2 изображен вид в плане на пластинчатую пружину.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, where figure 1 shows a section of a device for mounting a fan on the drive shaft. Figure 2 shows a plan view of a leaf spring.

На валу 1 привода вентилятора 2 установлен штифт 3, входящий в продольные пазы 4 вентилятора 2, а на конце вала выполнена канавка 5, с диаметром 6. В канавку 5 заведена пластинчатая пружина 7, охватывающая пазом A pin 3 is installed on the shaft 1 of the fan drive 2, which is included in the longitudinal grooves 4 of the fan 2, and a groove 5, with a diameter of 6, is made at the end of the shaft. A leaf spring 7 is inserted into the groove 5, covering the groove

8 (см. фиг.2) диаметр 6 канавки 5 вала 1. Пластинчатая пружина 7 имеет прогиб перпендикулярный оси паза 8. Начальная ширина паза 8 имеет размер «b», а в зоне центрального отверстия - размер «g», близкий или равный диаметру 6 паза 5 вала 1. Разность размеров «g» и «b» определяет натяг при посадке пластинчатой пружины 7 на вал 1. Наружный контур пластинчатой пружины 7 имеет скошенные трапецевидные кромки 9, которые в зоне размера «b» имеют минимальный размер «с», а в зоне центрального отверстия - максимальный размер «k», что обеспечивает переменную (возрастающую) жесткость пластинчатой пружины в направлении оси паза 8.8 (see figure 2), the diameter 6 of the groove 5 of the shaft 1. The leaf spring 7 has a deflection perpendicular to the axis of the groove 8. The initial width of the groove 8 has a size of "b", and in the area of the central hole, the size of "g" is close to or equal to the diameter 6 of the groove 5 of the shaft 1. The difference in size "g" and "b" determines the interference fit of the leaf spring 7 on the shaft 1. The outer contour of the leaf spring 7 has beveled trapezoidal edges 9, which have a minimum size "c" in the area of size "b" , and in the zone of the central hole - the maximum size "k", which provides a variable (age conductive) plate spring rigidity in the direction of the axis of the groove 8.

Работает устройство следующим образом. На вал 1 привода со штифтом 3 устанавливается вентилятор 2, при этом выступающие концы штифта 3 входят в пазы 4 вентилятора 2. В кольцевую канавку 5 вала 1 заводится паз 8 пластинчатой пружины 7, контактирующей вогнутой частью с вентилятором 2. Паз 8 пластинчатой пружины 7, контактируя своим минимальным размером «b» с диаметром 6 канавки 5 вала 1, обеспечивает расхождение кромок 9 пружины 7 от оси паза 8. Угол раскрытия кромок 9 пружины 7 в начальный момент-максимальный, определяемый величиной натяга паза 8 с размером «b» на диаметр 6 с размером «g» канавки 5. По мере продвижения диаметра 6 канавки 5 вала 1 к центру пластинчатой пружины 7 угол расхождения кромок 9 пружины 7 уменьшается и, при совпадении оси вала 1 с центром пластинчатой пружины 7, кромки 9 возвращаются в исходное состояние. Таким образом, штифт 3 контактируя с пазами 4 вентилятора 2 обеспечивает передачу крутящего момента с вала 1 на вентилятор 2, а пластинчатая пружина 7, установленная в канавку 5 вала 1, обеспечивает фиксацию вентилятора 2 от осевого перемещения относительно вала 1.The device operates as follows. A fan 2 is installed on the drive shaft 1 with a pin 3, while the protruding ends of the pin 3 fit into the grooves 4 of the fan 2. A groove 8 of the leaf spring 7 is brought into the annular groove 5 of the shaft 1, which contacts the concave part with the fan 2. The groove 8 of the leaf spring 7, contacting its minimum size "b" with a diameter of 6 grooves 5 of the shaft 1, ensures the divergence of the edges 9 of the spring 7 from the axis of the groove 8. The opening angle of the edges 9 of the spring 7 at the initial instant is maximum, determined by the tightness of the groove 8 with the size "b" by diameter 6 with size "g" groove 5. As we move diameter 6 of the groove 5 of the shaft 1 to the center of the leaf spring 7, the divergence angle of the edges 9 of the spring 7 is reduced and, when the shaft 1 coincides with the center of the leaf spring 7, the edges 9 are reset. Thus, the pin 3 in contact with the grooves 4 of the fan 2 provides the transmission of torque from the shaft 1 to the fan 2, and a leaf spring 7 installed in the groove 5 of the shaft 1 ensures the fixing of the fan 2 from axial movement relative to the shaft 1.

Выполнение пластинчатой пружины 7, с переменной жесткостью в двух плоскостях по длине паза 8, которая достигается за счет скоса кромок 9 с размера «k», в зоне центрального отверстия пружины 7, до размера «с» и выполнения пластинчатой пружины 7 в виде трапеции, позволяет обеспечить надежную осевую фиксацию вентилятора 2 относительно вала 1 при переменных осевых The implementation of the leaf spring 7, with variable stiffness in two planes along the length of the groove 8, which is achieved by beveling the edges 9 with size “k”, in the area of the central hole of the spring 7, to size “c” and making the leaf spring 7 in the form of a trapezoid, allows for reliable axial fixing of fan 2 relative to shaft 1 with variable axial

эксплуатационных нагрузках. Выполнение паза 8 переменной ширины, с увеличением размера к центральному отверстию пластинчатой пружины 7 позволяет обеспечить максимальный натяг при посадке пружины 7 в канавку 5 вала 1, при одинаковых с прототипом деформациях, что обеспечивает увеличение надежности посадки пружины 7 на вал 1.operational loads. The execution of the groove 8 of variable width, with an increase in size to the Central hole of the leaf spring 7 allows you to provide maximum interference fit of the spring 7 in the groove 5 of the shaft 1, with the same deformations as the prototype, which increases the reliability of the spring 7 on the shaft 1.

Пластинчатая пружина в заявленном техническом решении может быть изготовлена и с другим наружным контуром, при этом, конфигурация кромки пружины выполняется в соответствии с потребным расчетным законом изменения жесткости пластины. Ширина паза пластинчатой пружины по его длине может изменяться также по любому закону. Изготовление пластинчатой пружины заявленного устройства, технологично. Металлоемкость пластинчатой пружины, ее стоимость и стоимость технологической оснастки ниже чем у прототипа.A leaf spring in the claimed technical solution can be made with another external contour, moreover, the configuration of the edge of the spring is performed in accordance with the required design law for changing the stiffness of the plate. The width of the groove of the leaf spring along its length can also be changed according to any law. The manufacture of a leaf spring of the claimed device is technologically advanced. The metal intensity of the leaf spring, its cost and the cost of technological equipment is lower than that of the prototype.

Claims

A device for mounting a fan on a drive shaft, comprising a pin preventing rotation of the fan and a fan fixing unit against axial movement, including an annular groove and a leaf spring with a central hole, characterized in that the leaf spring is provided with a groove of variable width expanding toward the center of the hole, and the outer contour the plate has beveled trapezoidal edges symmetrically located relative to the axis of the groove, while the size of the edges in width from the beginning of the groove to the center of the hole is older t