Узел соединения ступицы с валом

 

УЗЕЛ СОВдаНЕНИЯ СТУПИЩЛ С ВАЛОМ, контактирующие пбверхности которых вьлолнены в виде плоских, наклонных к оси соединения граней, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и срока службы, грани сопряжены мехду собой участками конусной поверхйости, при этом в сечении, перпендикулярном оси соединения, диаметр конусной поверх нести ступйщл больше диаметра ответной поверхности вала, а на гранях ступицы или вала вЬшблнены продольные пазы. г (Л со со ;о СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ЗИ ЛЮ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4 (51) F 16 D 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД=ТЕЛЬСТВУ фас.! (21) 3609237/25-27 (22) 24.06.83 (46) 15.02.85. Бюл. У 6 (72) И.Е. Москаленко, Ю.М. Левченко, В.Л. Пащенко, Н.И. Пальчак, В.А.Юргилевич и В.Е. Романенко (7t) Горловский ордена Трудового Красного Знамени машиностроительный завод им. С.М. Кирова (53) 621.824.8(088.8) (56) 1. Ачеркан Н.С. Справочник металлиста. Т. 4. М., "Машиностроение", 1963, с. 675.

2. Орлов П.И. Основы конструирования. Кн. 2, с. 326 (прототип) . (54) (57) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ СТУПИЦЫ

С ВАЛОМ, контактирующие поверхности которых выполнены в виде плоских, наклонных к оси соединения граней, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и срока службы, грани сопряжены мейду собой участками конусной поверхйости, при этом в сечении, перпендикулярном оси соединения, диаметр конусной поверхности ступйцы больше диаметра ответ ной поверхности вала, а на гранях ступицы или вала выполнены продольные пазы.

1! 39915

Изобретение относится к машиностроению, а именно к разъемным соединениям ступиц с валами, работающими в тяжелых режимах, например, исполнительных органов горных ма- 5

1 шин.

Известен узел соединения ступицы с валом, контактирующие поверхности которых выполнены в виде гладкой некруглой конической поверхности 11. 10

Недостатками . этого узла соединения являются сложность его изготовления, низкая надежность из-за невозможности перемещения ступицы в осевом направлении с целью выбора 15 люфта, появляющегося во время работы, в основном в период приработки вала со ступицей, за счет неточности их изготовлений, так как изготовить известное соединение без зазоров прак- 20 тически невозможно, а появляющийся зазор приводит к полному разбиванию . соединения и невозможности замены вала или ступицы при ремонте.

Наиболее близким к изобретению 25 является узел соединения ступицы с валом, контактирующие поверхности которых выполнены в виде наклонном плоских граней(2 ).

Недостатками такого узла соедине- 30 ния также являются низкая надежность и ремонтопригодность иэ-за невозможности перемещения ступицы в осевом направлении с целью выбора люфта, появляющегося во время работы при значительных знакопеременных нагрузках, так как основной износ (разбивание) происходит по граням, при этом износ увеличивается по ме° ре удаления от оси грани к ее пери 40 ферии, а по оси грани и ребрам соединения износа практически не происходит, поэтому при перемещении ступицы для выбора люфта последняя

"зависает" по центру граней и реб45 рам, в результате чего происходит прогрессирующее разбивание соединения.

Цель изобретения - повышение надежности и срока службы узла.

Указанная цель достигается тем, что в узле соединения ступицы с валом, контактирующие поверхности которых выполнены в виде плоских, наклонных к оси соединений граней, последние сопряжены между собой участкаьы конусной поверхности, при этом в сечении перпендикулярном оси соединения, диаметр конусной поверхности ступицы больше диаметра ответной поверхности вала, а на гранях ступицы или вала выполнены продольные пазы.

На фиг. 1 изображен узел соединения, продольный разрез; на фиг. 2— сечение А-А на фиг. 1.

Узел соединения включает вал 1 и ступицу 2.Контактирующие поверхности вала и отверстия ступицы BbmoJIíåíû в виде наклонных к оси соединения плоских граней 3,, сопряженных между собой криволинейными участками 4, усеченного конуса 5, при этом высота криволинейных участков усеченного конуса ступицы Н.превышает высоту аналогичных участков вала Н„, образуя зазор 8 между ними. На гранях ступицы или вала выполнены карманы 6, например, в виде продольных пазов.

Ступица 2 жестко соединена с коркусом шнека 7, например, сваркой или прессовым соединением. Крепление ступицы 2 на валу 1 осуществляется при помощи гайки 8 и упругого элемента 9.

Изготовление соединения осуществляется следующим образом.

Конец вала выполняют в виде усеченного конуса 5, например, точением или шлифованием. Затем обрабатывают наклонные к оси грани 3, например, фрезерованием. Обработка ступицы заключается в следующем: обрабатываются отверстия в виде усеченного конуса, затем они под прессовым вы- давливаются пуансоном, имеющим форму, идентичную форме сопрягаемой поверх,ности вала, при этом высота кривоI линейных участков усеченного конуса. пуансона превышает высоту аналогич- ных участков вала, а на поверхности граней пуансона выполнены вйступы для образования карманов иа гранях отверстия в ступице. После формирования посадочного отверстия в ступице 2, последнюю надевают на оправку, имеющую. форму, идентичную форме, посадочного отверстия в ступице, и обрабатывают ее по наружной поверх- " ности для придания цилиндрической формы под запрессовку в корпус шнека 7.

При работе исполнительного органа крутящий момент передается корпусу шнека 7 через вал 1 и ступицу 2, жестко закрепленную в корпусе шнека

7. Крепление ступицы 2 на валу 1 осуществляется при помощи гайки 8

3 11399 и упругого элемента 9. Упругий элемент (или какой-либо компенсирующий механизм) необходим для поджима ступицы 2 на вал 1 при появлении в соединении люфта, неизбежного при приработке вала и ступицы при передаче значительных крутящих моментов, переменных по величине и направлению.

4К„М кр

<.)с

Предлагаемое устройство представляет caoei o рода самоподнастраивающееся соединенйе..

Постепенно выбирая зазор в соединении, получаем беззазорное соединение ступицы с валом, что позво,ляет повысить надежность и ремонто,пригодность, т.е. срок службы. г „а-Й

В процессе работы узла соедине- 10 ния основной износ (разбивание) происходит по граням, при этом он увеличивается по мере удаления от оси грани к ее периферии, а на криволинейных участках 4 усеченного конуса 1

5 и по оси грани 3 разбивания поверхностей не происходит, поэтому для перемещения ступицы при появлении люфта выполнены гарантированные зазоры с/"между криволинейными участ- 20 кама усеченного конуса вала и ступицы, а на гранях вала или ступицы выполнены карманы 6. Глубина h карманов 6 и величина зазоров d"ïðèíèмаются равными 2-ЗЬ, где Ь вЂ” вели- ?5 чина дппуска на изготовление соединения, а ширина Ь карманов 6 рассчитывается по формуле!

5 4 где К вЂ” коэффициент неравномернос-, нп ти распределения нагрузки;

М вЂ” передаваемый крутящий мокр мент; г число граней а — ширина грани в среднем сечении по длине ступицы; — половина ширины кармана; — длина ступицы.

Ъ

В нашем случйе г 3: Е гр 2

Формула для определения ширины кармана имеет вид:

6,„ .„= -и — —,ф ().

Г

Преобразуя формулу получаем:

3E@3cIK(a 2) 1 = 12К„„И„р

Ь

Ь 4К М к (6) см-, 1139915

А -А

Фиг. 2

Составитель В. Голов

Техред С. Йовжий Корректор Е. Сирохман;

Редактор А. Гулько

Заказ 248/27

Тираж 898 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4