Приводной вал

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи вращения от одного механизма к другому. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик при работе в условиях значительных перепадов температур. Вал состоит из собственного вала 1 опорных элементов, выполненных, например, в виде подшипников 4, приводных элементов 5 и промежуточных втулок 6. Вал образован свернутой в плоскую спираль до плотного соприкосновения витков упругой лентой. Материал внутреннего активного слоя ленты имеет больший коэффициент температурного расширения, чем наружного слоя. Варьируемая толщина слоев обеспечивает гарантированный натяг вала с охватывающей деталью при перепадах температур. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)ю F 16 С 1/00, 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г1РИ ГКНТ СССР

1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1326796 (21) 4766862/27 (22) 13.12.89 (46) 30.08,91. Бюл. 1Ф 32 (75) Ю.M.Åðìàêoâ и А.Ю.Ермаков (53) 621.825.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1326796, кл. F 16 С 1/00, 1983. (54) ПРИВОДНОЙ ВАЛ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи вращения от одного механизма к другому. Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик при работе в

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи вращения от одного механизма к другому, Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик при работе в условиях значительных перепадов температур.

На фиг. 1 схематично изображен вал, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А--А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел I на фиг. 1 (увеличено); на фиг. 4- узел Il на фиг. 2 (увеличено).

Устройство состоит из вала 1, выполненного полым в виде свернутой в плоскую спираль упругой биметаллической ленты из слоев 2 и 3, опорных элементов в виде подшипников 4, приводных элементов, например зубчатых колес 5, а также промежуточных распорных втулок 6. Материал внутреннего активного слоя 3 имеет больший температурный коэффициент линейного расширения, чем наружного слоя 2 (фиг. 3). Толщина слоев может быть разной.

„„5U ÄÄ 1673763 A2 условиях значительных перепадов температур. Вал состоит из собственного вала 1 опорных элементов, выполненных, например, в виде подшипников 4, приводных элементов 5 и промежуточных втулок 6. Вал образован свернутой в плоскую спираль до плотного соприкосновения витков упругой лентой. Материал внутреннего активного слоя ленты имеет больший коэффициент температурного расширения, чем наружного слоя. Варьируемая толщина слоев обеспечивает гарантированный натяг вала с охватывающей деталью при перепадах температур, 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Опорные и приводные элементы образуют каркас, в котором установлена плотно закрученная спираль — полый вал 1. Приводные и опорные элементы, выполненные в виде подшипников, охватывают спираль (фиг. 1), Приводной вал собирают следующим образом, Биметаллическая лента закручивается в спираль активным слоем вовнутрь до диаметра меньше диаметров посадочных отверстий приводных и опорных элементов. В таком закрученном состоянии вал 1 заводится в зубчатые колеса 5, распорные втулки 6 и подшипники 4.

Натяг в сопряжении зависит от степени закрутки упругой спирали и температуры эксплуатации. При понижении температуры, вследствие попытки скручивания биметаллической ленты, натяг будет уменьшаться, что будет предохранять конструкцию от хрупкого разрушения. При увеличении температуры натяг будет

1673763 возрастать. Величину изменения натяга можно регулировать изменением соотношения толщин слоев ленты, Чем больше разница толщин слоев, тем меньше будет меняться натяг в зависимости от изменения температуры. Использованием ленты с разными толщинами слоев можно избежать воэможности полного исчезновения натяга при значительных низких температурах.

Пример. Внутренний активный слой состоит из латуни Л62 (температурный коэффициент линейного расширения а>

20,5 10 С ) и имеет толщину 0,1 мм, наружный пассивный слой состоит из стали

36Н (температурный коэффициент линейного расширения а2 = 1 10 С ) и имеет

-6 о -1 толщину 0,1 мм. Ширина ленты 200 мм, длина ленты в развертке 1600 мм. Вал предназначен для установки деталей минимального диаметра отверстий d = 17 мм и максимального D = 45 мм, При диаметре 17 мм вал имеет 30.витков ленты (толщина стенки 6 мм), при диаметре 45 мм — 11,5 витков (толщина стенки 2,2 мм).

Понижение температуры от нормальной+20до-70 С(hT=70 С+20 С)=90 С) вызывает скручивание ленты с образованием растягивающих напряжений в наружном слое и сжимающих во внутреннем (активном) слое. Растягивающие напряжения противоположны по знаку первоначальным

5 напряжениям сжатия закрученного слоя из стали 36Н, несущего основную рабочую нагрузку, Крутящий момент закручивания при охлаждении до температуры -70 С составляет 0,35 Нм и подавляется первоначаль10 ным моментом скрутки ленты при сборке порядка 0,6 Нм, а также сжатием установленных на валу деталей, При нагревании изменение напряжений происходит в обратном порядке, 15 Формула изобретения

1. Приводной вал по авт.св. М 1326796, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик при работе в условиях значительных

20 перепадов температур, лента, охватывающая вал, выполнена биметаллической, причем материал ленты внутреннего слоя имеет больший температурный коэффициент линейного расширения, чем материал ленты

25 внешнего слоя, 2. Валпоп.1,отличающийся тем, что слой ленты выполнены разной толщины.

1673763

Составитель А,Морозов

Редактор Ю,Середа Техред М.Моргентал Корректор М,Пожо

Заказ 2905 Тираж 411 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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