Шпоночное демпфирующее соединение

 

Использование: в машиностроении, в частности в судостроении. Сущность изобретения: шпонка выполнена с прпдопьными прорезями по всей ее длине, расположенными с обей сторон шпонки Прорези шпонни выполнены радиусными с переменным профилем поперечного сечения. Толщина стенок шпонни соответственно переменна - от предельно малой на торцах до 0,5-1,0 ширины и высоты шпонки на промежуточной длине . На одной из детален со стороны обоитпрцпв охватывающей детали на расстоянии 0,1 5 u з:, 0,8 длины одной из деталей выполнены ионические расточки „ Шпонка установлена стороной с меньшим количеством прорезей в пазу охватывающей детали, а стороной с большим количеством прорезей - в охватываемой Конические расточки заполнены материалом, модуль упругости которого ниже модуля упругости соединяемы;- деталей. 3 з.п, й-лы 10 нл;, ел

фф

СОЮЗ (ОВЕТС(,11, СОЦ! 1АЛ(1СТ11ЧЕ() (1

РЕСПУБП(, ((., f l >l (l l) Г l(, в 3!04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

) ;, ПАТЕНТУ

ОР

Q) (Я (Я Я

ГОС "ДАРСТВЕННОЕ Г)АТЕНЕЙ НОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПЯТЕНТ СССР) < 21 ) 487! 38 7 - 7 () "-7„()7=ß (46) 30.I7 У- Вюл, (Г 48 (7 I ) Одесск:11й попите 111.1ческийч институт (7 ) /, )(Ä I",pасипьнинов, В.)1, 01чдорин „

Р A. Ilep, Н.Д. Сергиев, Я. It. (47ноппев и Н „Я, Гернер (73 ) Я, И, I-,ðàcèïbíèflîâ (56) Явторско свидетельство Г1 СР

))" 73647, кл. г 16 в 3/04, 1930, М (g4) Г!ППНПЦНПЕ ЯЕНПФ)(РУ)01ЦГЕ СПЕД()НЕНИЕ (57 ) )(споль зован11е; в машиностроении, в частности в судостроении. Сущность !

14зобретения: шпонка выпопнена с Ilpn допьныии прорезами по всей ее длине, распоповенныии с о1эе14. сторон шпонки (чзо17ретение относится к общему машиностроению, в частности к судостроению.

ЦЕЛЬН7 IЧ 3017РЕТЕН14а FII3ilRt TCFI ПовЫшение долговечности шпоночного демпфируюцего с17ед11нения „

Э1о дост1чгаетсн теи, что в шпоночнои ди1пфк117у1ощеи соединении., с<7дер1нацем с:«ватыаающую и cl >ààòûl3àåftóít дета.ли с совмещенными шпоночными пазами, в котОры: уcTан 713.пена деип11ирунчщав шпон н а ч выполне HHB FI с продОль ными прорезами по всей ее длине, располо1ненныии с обеи.; сторон шпонни, npG рези шпонни выполнены радиусными с переменныи профиле14 поперечного сечения, толщина стенки шпонки соотПрорези шпонки выполнены радиусныии с переменныи профилеи поперечного сечен11а. Толщина стенок шпонки соответственно переменна - t7T предельно flu>ao14 на торца до 0,5-1,0 ширины и высоты шпонки на проме1куточной длине. На одной из деталей со стороны обои- торцов оватывающей детапи на расстояни11 0,15„„,9,8 длины одной из деталей выпзпнены конические рас" точки. Лпонка установлена стороной с н1еньшим 1:Оличествои прорезей в пазу с»ватывающей детали, а стороной с бОльшии н:Оличествои прОрезей в о":ватыааен1ой I .,QHI I cIFée pBcTGLIêt4 запОпнены иатер1чалОи, иОдуль упругос"

TI1 которого ниве модуля упругости сзединаен1ы: деталей. 3 з.п. О-лы, l 0 ил, I.етстаенно переменна — от предельно малой на торца: до 0,5,:„.1,0 ширины 14 высоты шпонни на промевуточной длине, при этом на одной из деталеи со стороны обои:. торцев О. ватывающей детали, на расстоании О,I5...0„8 длины одной из деталей выполнены коническ1.ге ра:точки, шпонна установлена стороной с и"ньшим колцчестаои прорезей Ft пазу О :ватывающей детали

Ф стороной с больш1чи копичеством прорезей — в о"аатываемой.

Длн1 pGcTt,1вениа 3 тои цели поверкности прорезей аыполнен1чч по прлиолинейны11 ипи по кр Чвол1чнейныи Обра зующии., Для дости14ен1чя этои цели коницес41.1е рзстоцич яаполнен41 материало1ЧЧ, модупь упругости 4оторого н1чнге модуля упругости соединяемы.". Детапейч„

На ф1чг, 1 приведен общий спучай шпоноцного демпф11рующего соединения гребного винта 1 с гребным напои 2 посредством де41пфирующе1ч шпонни 3, на фиг. 2 — поперечное сечение A-A

HB ГЬ!чг.: I на ф14Г ° 3 511Ä пО стРелРе на фиГ. 1 HB де41п(ирующую шпон ку 3: йряьчыьчи образующими н и на шпанзцный паз ступицы гребного н1чнта (; на фиг. 4 — де1чпф11рующая шпонка нопнообразнаго профиля „внутренняя понен-:ность 4оторой збразонана

4-ðèBLItIè cf „" на Olfã, 5 ™ зпюра дельны; данпений р н усланны»: единица.». по дл11не шпоноцного демпфирующего соединения„ изобра14енного на Фиг, 1„ при передаче им кр, тящега момента

Х! „Пун4тир ILltll.l линиями и зобра+ена зпюра удепьны. давлений 3 по дли « не обычного 1чччест4ого) со динения р при передаче 1.1м того 111е н.рутящего момента 11, Это соединение на счччгурах рисунка не принедено, На фиг. Ь - 10 изо61р,з1ч1ена де41па1,11 р ующая шпОн 4 а н нОрмапь Ны « . проев 411я4 щ с прямы411ч абра Зу111ц1ч44и и 1ч Острымlч кромками, образонанными пересечени м пряны образующ р с рзбоцей понер:— настью шпон4и под острым угпоьчн 90

1оеди14ение работает спеДуюшим G6 рззам, 35

Гребнаи винт 1 пас31f(eH на 4онус напа 2 по и: посадочным повер-.ностяи на дпине Я с определенным натягом от усил1.чя затянч4ч11 га14км гребного наПа (Г3114 R Нс1 1 11ЧГУР3 «НН Паl- а За Нс1,1

Нагр 34а — актинныи крутящий tfo мент Yft - подн дзн3 4. соединен1ию от более податлино1-1, детапи - нала - с одной стороны., Гребной нал н данном с.пучае янляется более падятп1ч13ОЙ1., деталью, чем ступица гребного нинта. у1ал упругого закручинан1.1я нала

ПРИ ПЕРЕДаЧЕ СОЕДИНЕНИЕМ 4Р„»ТЯЩЕГО момента Tfg ГорззДО 6Ольше уГла

50 за4ручинания ступицы

Поэтому демп1Д11рующая шпон4а 3 своей более 11ес ткой частью — мен ь

Ш1ЧЧЧ 4ОЛ1.1цЕСтНОИ НОПНаабраЭНЫ1« НПадин = обращена B сторону ступицы, 55 а большим - в сторону вала.Та4ое вза имопола1иение демп1чЧирующей шпанки относительно соединяемы- деталей винта 1ч напа - обеспечивает и . более планную связь при деформации от нагрузк11, а спедонательно, бопее сущесTBBHHGe уменьшенlfe концентрации

HanpIIi«eHttfI от реэ4ого перепада величин аесткостей эти деталей, Громе того, шпанка с торцом с более ппанным унел11чением топщины стенок по ее длине обрящем,g н сторону поднОда 4 соеди IeHI1þ на Гp у 34 и

4"pyT«3IlfeI о мОмеНТа 11 k - От borlee ( податп IBGfi детали, TG есть от нала, Усипие, соэданае4чое Ypó TFfùètf моментом„начинает передаваться от на ла на ступицу носовым торцам шпон4и, т, е, торцом, обращенным н сторону поднода этого момента от нэпа, Однако 13 clftfó nnBLIIfIFHHGI. упругой податлиност11 тон4И- стено4: шпанки н этом районе, торец не н состоянии передать нсе ус1чпие, а передает лишь его неэначитепьную часть., Поэтому вступают н работ, соединения - более глубинные участ411 стено4, обладающие меньшей

ПОДзтПИНОСТЬЮ, а ГЛЕДОНзтЕПЬНО, передающие ylfle несноль4:о бопьшее ус11Л11е„че1ч торцоный участок. И так далее - н глубину соединения - до те пор, по1 а углы за "ручивания, обем; саединяеtlbl." Детале1ч не станут ранным11 1че1нду сабо1, а крутящий HGмент не распределитс,я менду ними B саотн -тстн1ч11 с и 14ест4 аст13111 I „

Т31-.им образом, проис одит планНое наноппение о1 руч наго усипия на ступице от 4рутящего мо1гентз, переданаемого нала>1 посредстно11 демпфирующей шпон41ч Это усил1ге распреде.Ляется па нсеи дл1.1не шпон зцного соединения ппанной нолно1ч, см, зпюр« уд-nf,HI-. данлений. г*1ча 1ччиг, 5, с ци141141 3пьной и" непиц(1на11 н Границны« се чен1 1 я " и t IB4 си41альнаи н Гпубине со д!чнения пр11чetl бОлее плавное нОзрастан1че нолны ГlредусмотренО сО стороны поднода 4рутящего момента

v, соединению от нала, В этом слуцае нершина волны эпюры р за счет 4онструктиннай формы

А шпанки СНЕщена бли111е к границе соеД1чнен111, прОтинополо111нОЙ подна4у к нему Yp ) Tf fföeÃG 11О412нта От нала и на .ОД1чтся от нее на расстоянии 1 (оч„Ф1чг„1, 5) ранном, примерна, 1/3 дпины 1 шпоночного соединения, та есть

1,= 1/З 1

Ч 1) Такое соотношен1.1е выбрано для но 341о11,ности распределения данлени1ч

1 8 пО вс<-й дл Iне шпонни так каK Обычное (жесткое) шпоночное соединение передает н.рутящий момент только 1, 3 сваей длины со стороны подв<зда н:

HetIi крутящего rior eHTB (or вала, - пнзра дзвпен14й (3 таннзг13 соединения

1 имеет форму каратной и высокой попуволны, как это изображено пунктир ными линиями на йиг, 5, t(Bh:СИМаЛЬНОЕ ДаВЛЕНЦЕ П,н .ф

HIeCThОГО СОЕДИНЕНИЧ НанОДЦтНС1 В ЕГО гранична11 районе cG стороны подвода

Y нему н рутчщегз момента от вала, что и является основной причиной его низной pcràëocríi3é прочности, TBI.

1-.;ак уназанное давление вызывает высокую концентрацию так называемы--. нромочны нчпрян;ений, приводящи ° и: образованию усталостны ", трещин на валу в 20 нач,з.пе шпаначного n13а, зарондающц»сч в з:новном на его кромна-;, ipBEllLvEBR эпюру давлений p peblnфирующегo соединения с эпюрой давления 3 жест н ОГО СОединени я GTI le wBer I тамне, что мансимальное давпение „,ц„ демп1 нн1рующего соединения гораздо ценьШЕ Н13КСИМаЛЬНОГО ДЛЯВЛЕН1III (!iii„,„, Н-iECTНОГО COPPLIHeHIIR ТО ЕСТЬ

ЗО

P ца1с (- rHai c () уназаннпе попожение нансимального давления в предлагаемой кон:Tрунции cER2BHQ - pBEI1ределением лав— пений на большую дпину шпсночного соединения по сравнен14ю с обычной (IHECThGI ) 1ОНСТ)ЗУ1 ЦИЕй., За счет прцведенногз перерВспредепения нанта:THbl» давлений по Длине демпфир„.ющего шпоночного соеди IEHIIFI его усталостная прочность, а сле1 I доватепьно, и долГОвечносrb ПОРИ шаеTI R в 1,5 — 5 раз Относительно

r обычного I н4естного) шп зночного ссе« динен III в частности, отн 3cl1тепьно базовой ннзнстр31 ццц, (pot IE ТОГО затрачиваемая работа на упругую деформацию npLV нагруIHåíèfl предлагаемого с зединения значительно больше аналогичной работы для обычного I, IHecrhof-o) соединения За счет этого ABI тора повышаетсч демп14зирующзч способность предлагаемого соедин нип, что дополнцтельнз повышает 55 его допговечнссть, а тан:не допговечность други; деталец, l3.»33äRùLI" . в систему передачи ме: анцчесн:ой энергии цли статичеснolv нагрузки, ((панна в злнообразного переменного прОфипч Обладз T меньнге1I массой чем обычная (ннесткач1 шпанка пря Ioyгопьного сечения, Гпедовательно, общая масса соединен IR предлагаемой

I43HCTPir tl4L4L4 НЕНЬШЕ МаССЫ СОЕДИНЕНИЯ обычной (нестной) кзнструн ции.

Длч иснлюченцч отрицательного вличнич прессовой посадк14 на усталастную прочность шпоночного соединения

E его граничны: района:, где наиболее интенсивно развивается Фреттцнг

КОРРОЗИЯ, пОЕЕР.нН13СГИ СОПРчжЕНИЯ соединчемы деталей со стороны торцовы Границ HB v wBcrh33:. L 1 ll L i (см, AIV I 1 ), ра вны: О, 2-0 „9 длины соединения и за ватывающи< зоны демпфцрующи Ghi3íå÷íocreL1I шпанки HB длцНЦ.. 51 И Б.;, ВЫПОЛНЕНЫ С Н13НИЧЕСНИМЦ расточкаци 4 11 5, образующими l

Д1I HE HI (и аДГе зи йнО Те ",нико 3 h,"GH GHI I чеснfllv зффен:т занлюча тсч в увепиче1 н 11 ср - ка с п н бы шпоночн зг 3 ден1пФиРУЮШЕГО CAi=.ÄLVHEHIVFI „ фoprfyла и зобретени я

1. Ипоночное демп 4ирующ "е соедине ние„содержащее о в,зтывающую и G.: —.ватыРаем,ю детали с совмещенными шпоночными nB3B11и, в которы< установлена

ДЕМПф IP, ЮЦаЯ lflnOHh"а, РЫПОЛНЕННач С ПРОдольн:llll1 прорезямц по всей ее длине„ распалю ненными с обец.: сторон шпоннц, отли чающее с я тем, что, с це.пьlo повышения долг1звечности, прорези шпонкз выполнены радиуснымц с. Псрененным про 4ипем поперечногo сеченцч, толщина стенон шпанки соответственно nepeflEI-IHB or предель-1 но малой на торца до 0,5-1,0 шири" ны ц EbIcclTbl шпонкl1 HB промежуточной длине, при .этом на одной из деталей со стоРоны Обои„- тоРЦов о ватываюЩей детапи, на расстоянии 0 15-0,8 длины одной из деталей 1зып<злнены нонические расточни, lUTloHvа установлена стороной с меньшим количеством прорезейй в пазу G, Eàòûíàþùåé дета.пи, а стороной с большим количеством проре зей - о ватываеной, 2„ Соединение по и, 1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что поверности прорезей выполнены по прямолинейным образующим„

3, Соединение по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что повериности прорезей выполнены по криволинейным образующим, 4- Соединение по и, 1, о т л ич а hl щ е е с я тем, ч Го конические росточки заполнены материалом, модуль упругости которого ни не модуля упру1р гости соединяемых деталей„

17 8gsgg

Дур ) pg 7 и

Составитель Н. Гернер

Редактор A.ьер Te ред t1 t1оргентал

< ee ееае еюе Ее ВЕеЕЕЕВмее ° В

Заказ4378 Тираж

БНПЦПИ Гое рдерственного F G)lllтете IIQ изобретениан и

113035„Поен оз, 6 — 35, Ра. часкан riaG.

Коррентор С.,Писина

° е рв м уе ее Чю е ФЕ е е

Подписное от ритипи при ГЕНГ СССР д. ч/5

ПроизводеTOeHHG-иэдатепьсн ии го(бинзт "Патент", г.) +город, ул,. Гагарина, 101