Разъемное соединение

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к бесшпоночной передаче крутящего момента в соединениях вала с охватывающей деталью, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности. Разъемное соединение содержит вал с упорным буртом и выполненными на последнем лысками. Ступица, установленная на указанном валу, имеет торцовый паз, образованный двумя жестко соединенными между собой частями, имеющими различный коэффициент линейного расширения. Часть с большим коэффициентом линейного расширения контактирует с лысками вала. Лыски выполнены наклонными к оси соединения. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„15 4415 A 1 (51)5 F 16 В 3/00, В 23 P 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4306111/30-27 (22) 14.09.87 (46) 15.05.90. Бюл. № 18 (71) Гомельский конструкторско-технологический и экспериментальный институт по техническому перевооружению и подготовке производства (72) Г. Л. Никулин (53) 621.825.4 (088.8) (56) Орлов П. И. Основы конструирования.

М.: Машиностроение, 1977, кн. 2, с. 316, рис. 339 б. (54) РАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к бесшпоночной передаче

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для бесшпоночной передачи крутящего момента в соединениях вала с охватывающей деталью в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности.

На фиг. 1 изображено разъемное соединение, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема расчета выполнения соединения; на фиг. 4 — то же, биметаллический элемент, вид сбоку.

Устройство состоит из вала 1 с буртом 2, на поверхности которого выполнены две лыски 3, расположенные одна против другой, причем лыски выполнены с уклонами от ступицы 4, на торцовой поверхности которой выполнен паз 5, ответный лыскам.

Таким образом, в обычных условиях соединение ступицы с валом осуществиться не может, так как заходная часть ступицы меньше начального размера лысок. Для осуществления соединения фиксирующая часть ступицы выполнена в виде биметаллической крутящего момента в соединениях вала с охватывающей деталью, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности.

Разъемное соединение содержит вал с упорным буртом и выполненными на последнем лысками. Ступица, установленная на указанном валу, имеет торцовый паз, образованный двумя жестко соединенными между собой частями, имеющими различный коэффициент линейного расширения. Часть с большим коэффициентом линейного расширения контактирует с лысками вала. Лыски выполнены наклонными к оси соединения. 4 ил. пары, причем материал 6, который контактирует с лысками, имеет коэффициент линейного расширения больше, чем основной металл ступицы. Соединение же этих материалов может осуществляться пайкой, сваркой, ступица может быть получена методами порошковой металлургии, что обеспечивает спекание различных материалов.

Соединение работает следующи м образом.

Нагрев ступицы приводит к деформации биметаллической пары, т. е. паз ступицы расширяется (на фиг. изображено штрихпунктирной линией).

После соединения вала со ступицей, при котором лыски проходят в паз, ступица охлаждается и стенки паза сжимаются и прижимаются к лыскам.

Направление уклонов лысок и стенок паза обеспечивает осевую фиксацию ступицы относителъно вала. Передача вращения происходит вследствие того, что вал входит своим буртом с лысками в паз ступицы.

1564415

==2,18 мм.

Фиг. 1

Для разъединения соединение достаточно нагреть, при этом биметаллические пары изогнутся, освобождая тем самым лыски.

Пример. В качестве материала 7 выбрана сталь (коэффициент линейного расширения а1=11,7 10 б град., материал 8 — дюралюминий (коэффициент линейного расширения а0=22,6Х10 6 град., а расчетной формулой является формула вида:

12

Й=An — AV, S где 6 — величина вертикального смещения;

1 — длина биметаллического элемента;

S — толщина биметаллического элемента;

AV — температура нагрева, Ьа=а2 — n«

Для примерного расчета: Ла=10,9X

Х IO 6 град., i=100 мм; S=10; A V=

=200 С; h=10,9Õ 10 Х Х 200

ПО разложению с«л (фиг. 1) Fnp=(F2 — F1)

11р«малых углах (до 6 ) з1пр численно раЛ1 о вен tg(I. По закону Гука—

1дс Nl — увеличение длины при удлинении;

4 — начальная длина; о — — напряжения, возникающие при деформации;

E — модуль Юнга;

F1 F2

О1= — —, О2 — „, S1 5

Л1i=а1XA V=11,7Х 10 X200=0,00234;

Al2=n2xAv=22,6X10 X200=0,00452;

F= 5Е.

lo

При расчетах биметаллических элементов используется Е„, (модуль Юнга приведенный), который гвен:

Е1 — Е0

-1 Ег-1- Е " где Е1 — модуль Юнга для стали (2,0 — 2,1) Х

Х 106 кгс/см, Е0 — модуль Юнга, для дюралюминия

0,71 ° 106 кгс/см2.

Fi= — ° 127 6,8 1Ок=2,08 ° 1Ок кгс;

0,00234

100

F2 — 206 6,8 105=6,3 10 кгс;

100

F, (6,3 — 2,03) !Π— — 93,0 кгс. ,2,18

При наличии двух биметаллических элементов осевое усилие равно

2F„2 93

0 "ь tg(1. 10 — 0,0218

25 Формула изобретения

Разъемное соединение, содержащее вал с лысками и охватывающую вал ступицу, выполненную с ответным лыскам торцовым пазом, отличающееся тем, что, с целью по30 вышения надежности, лыски выполнены наклонными к оси соединения, паз образован выполненными из двух жестко соединенных между собой частей торцовыми выступами, а указанные части имеют различный коэффициент линейного расширения, причем

35 часть выступа с большим коэффициентом линейного расширения расположена со стороны, обращенной к соответствующей лыске вала.

1564415

Фиг. 2

1564415

СоставительА. Шведов

Редактор А. Долинин Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 1150 Тираж 554 Поди иск ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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