Соединение вала со ступицей
Изобретение относится к машиностроению , в частности к разъемным соединениям вала со ступицей для передачи крутящего момента. Цель изобретения - повышение надежности соединения за счет более равномерного распределения нагрузки по профилю сечения соединяемых элементов. Соединение имеет вал 1 и ступицу 2, контактирующие поверхности которых выполнены в виде части пространственной фигуры. Данная фигура формируется образующей окружностью, расположенной параллельно и соосно окружности такого же диаметра со стороны , обращенной к меньшему поперечному сечению, при перемещении окружности вдоль оси 1-1 с одновременным ее провсротом вокруг своей оси от i О до 90. 5 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
re ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ оса* (21) 4242064/ 23-27 (22) 08.05.87 (46) 23. 12.88. Бюл. И 47 (75) И.Е.Москаленко и В.И.Москаленко (53) 621 ° 825.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 1286846, кл. F 16 D 1/06, 1984, (54) СОЕДИНЕНИЕ ВАЛА СО СТУПИЦЕЙ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к разьемным соединениям вала со ступицей для передачи крутящего момента. Цель изобретения — повышение надежности
„„SU„„1446376 А 1 @4 F 16 D 1/06 соединения за счет более равномерно- го распределения нагрузки по профилю сечения соединяемых элементов.
Соединение имеет вал 1 и ступицу 2, контактирующие поверхности которых выполнены в виде части пространственной фигуры. Данная фигура формируется образующей окружностью, расположенной параллельно и соосно окружности такого же диаметра со стороны, обращенной к меньшему поперечному сечению, при перемещении окружности вдоль оси 1-1 с одновременным ее проворотом вокруг своей оси от
1 0 до 90 ° 5 ил.
- 144637б
Изобретение относится к машиностроению, в частности к разъемным соединениям вала со ступицей для передачи крутящего момента.
Целью изобретения является повышение надежности соединения за счет более равномерного распределения нагрузки по профилю сечения элементов. 10
На фиг. 1 представлено предлагае- мое соединение, общий вид;на фиг.2контакт элементов соединения, вид сбоку; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез ББ на фиг. 2, 15 на фиг. 5 — положение обрабатывающего инструмента относительно ступицы.
Соединение содержит вал 1 и ступицу 2 (фиг. 1), контактирующие поверхности которых выполнены в виде части пространственной фигуры, изображенной на фиг. 2 и 3.
Она получается образующей окружностью 3, расположенной на расстоянии 1 параллельно и соосно окруж- 25 ности 4 такого же диаметра d со стороны, обращенной к меньшему поперечному сечению, при перемещении окружности 4 вдоль оси Х-Х (оси, относительно которой происходит передача ЗО крутящего момента) с одновременным ее проворотом вокруг своей оси (например, II-II) от 0 до 90 . В соединении используется часть изображенной фигуры длиной " . обусловленной допустимыми углам:. . резания для обрабатывающего инструмента при его повороте. Сечение на длине I соответствует торцу вала.
При изменении положения окружнос- щти 4 перемещается окружность 3 причем центр ее перемещается не по оси Х-Х, а по оси III-III, касающейся оси
Х-I в сечении В-В (фиг. 2) фигуры и удаляющейся от нее с уменьшением угла наклона ot окружности 4 до мак симальной величины, равной расстоянию 1 -между окружностями З.и 4., При этом в любом произвольном поперечном сечении пространственной фигу-5 ры расстояние между осями Х-I u
ХХХ-ХХХ определяется зависимостью
1,» - leos 4n где dh - угол наклона окружности 3,, через центр которой проходит55 сечение, к оси Х-I °
Тогда в начале проворота (4n
90 ) 1 О, в конце проворота (а/n - О) 1, - 1.
При перемещении и провороте окружности 3 совместно с окружностью
4 размер фигуры в плоскости перемещения оси окружности 3, параллельной оси II-II остается постоянным и равным диаметру окружности d, В плоскости перемещения другой оси образующей окружности 3 (перпендику" лярной оси II"II) с небольшим допущением можно принять, что расстояние от оси III-III до точек на поверхности фигуры равно:
d d а — з1п 4. а ° - sin ef «>
1 2 а(° > ;i
7 а; а;, так как г т.е. относительно оси ХХХ-III филь фигуры не симметричный. проВместе с тем, относительно оси
I-I профиль сечения будет симметричным при соблюдении равенства (фиг.2) а -1 ° а +1
7. . 1
Т.е. необходимое расстояние 1 между окружностями 3 и 4 для получе ния симметричного профиля зависит от изменения угла поворота окружности 4 на единицу перемещения по оси
I-I.
Во всех сечениях фигуры (кроме сечения В-В, фиг. 2) сумма а; и а меньше d, т.е. соединение является профильным, за счет чего и осуществ ляется передача крутящего момента.
Кроме того, сумма а и а; равна диаметру в сечении В-В и уменьшается до наименьшего значения в сечении на длине L, т.е. в плоскости перемещения оси образующей окружности, перпендикулярной оси II-II име где а1;, а - значения углов наклона плоскости окружности 4 (а следовательно, и ок" ружности 3) к оси Х"I
d - диаметр окружностей
3 и 4 а;,а - величины расстояний от оси III-III до соответствующих точек на поверхности фигуры.
Кроме сечения В-В (фиг. 2), спра ведливо
1 446376 ет место коническое беззаборное соединение.
Обработка элементов соединения осуществляется. режущим инструментом, закрепленным на оправке, имеющей три степени, свободы: вращение вокруг своей оси, перемещение параллельно оси обрабатываемой детали (соответствующей оси I-I на фиг. 2 и 3) и проворот относительнооси (соответствующей оси Ы-ТХ), перпендикулярно пересекающей ось детали. При этом плоскость вращения вершины резца отстоит ат оси проворота на величину
1. Окружность, описываемая вершиной режущего инструмента, соответствует образующей окружности.
На фиг. 5 приведена схема обработки одного as элементов соедине иия - ступицы при этом"длина оправки должна обеспечивать обработку отверстия на всю глубину. Обработка начинается со стороны меньшего сечения 25
Обработка второго элемента - вала осуществляется аналогично с той разницей, что оправка выполнена и випе кольца с резцом, введенным вовнутрь вершиной.
Использование изобретения позволит добиться равномерного распределейия нагрузки по профилю сечения элемен тов, а следовательно, повысить надежность соединения за счет устранения неравномерного износа, возникновения дополнительных изгибающих моментов в соединении.
Формула и з о б р е т е н и я
Соединение вала со ступицей с контактной поверхностью, представляющей собой пространственную фигуру,которая в каждом сечении, расположенном под углом к оси соединения, последовательно уменьшающимся в направлении к торцу вала, имеет форму круга одного диаметра, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности соединения круг, формирую щий поверхность контакта элементов, расположен на одинаковом расстоянии соосно и параллельно кругу такого же диаметра, центр которого совпадает с осью соединения со стороны меньmего поперечного сечения пространственной фигуры.
1446376
Составитель А. Храмцов
Редактор Г.Гербер Техред Л.Олийнык Корректор С.Шекмар
Заказ 67 3". /4 1 Тирах 784 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгороц, ул. Проектная, 4
