Способ создания бесшпоночного некруглого разъемного соединения вал-ступица

 

Использование: машиностроение, соединение вала и ступицы с большой нагрузочной способностью. Сущность изобретения: контактные поверхности вала и ступицы выполняют в форме гладких выпуклых овалов и соединяют их с натягом на части контактной поверхности, прилегающей к малой оси овала. После соединения к валу и ступице прикладывают крутящий момент, равный максимальному рабочему моменту. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технике создания соединений вал-ступица с большой нагрузочной способностью, и может использоваться при разработке мощных прессов и прокатных станов.

Известно бесшпоночное соединение вал-ступица, сопрягаемое по некруглой поверхности, состоящей из чередующихся выступов и впадин. Известное соединение выполняют механической обработкой поверхностей вала и ступицы [1].

Недостатком известного способа является его трудоемкость, а недостаток получающегося соединения заключается в наличии концентраторов напряжений в отдельных точках соединения, что приводит к снижению несущей способности соединения и уменьшению срока службы.

Известен способ создания бесшпоночного некруглого разъемного соединения вал-ступица, в котором контур поверхности вала и ступицы выполняют в виде многократных синусоидальных кулачков, получаемых при обработке на шлифовальном станке [2].

Недостатком известного способа является низкая надежность и несущая способность из-за небольшой поверхности контакта и трудоемкость реализации известного способа соединения.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и несущей способности соединения вал-ступица.

Это достигается тем, что в способе создания бесшпоночного соединения вал-ступица контактную поверхность последних выполняют в виде гладких выпуклых овалов, соединяют их с натягом на части контактной поверхности, прилегающей к малой оси овала.

Кроме того, для создания зазора вдоль всей поверхности контакта овальных вала и ступицы прикладывают к ним предварительно в обоих направлениях крутящий момент, равный максимальному рабочему моменту, осуществляют смятие сопрягаемых поверхностей и создают зазор в паре вал-ступица.

При этом сопрягаемые поверхности вала-ступицы выполнены в форме гладких выпуклых овалов с малым эксцентриситетом и с размерами, обеспечивающими при начальном соединении натяг на части контура, прилегающие к малой оси овала, и соединение зазора после предварительного нагружения пары вал-ступица крутящим моментом в обоих направлениях, равным максимальному рабочему моменту.

На фиг.1 представлено соединение вал-ступица при первоначальной установке с натягом по контактной поверхности, прилегающей к малой оси вала; на фиг.2 - положение вала в ступице при предварительном смятии сопрягаемых поверхностей за счет приложения крутящего момента; на фиг.3 - пара вал-ступица после снятия крутящего момента и образования зазора по всей контактной поверхности.

Способ осуществляют следующим образом.

В овальную ступицу 1 вводят с натягом по малой оси овала овальный вал 2 с зазором по большой оси овала (фиг.1).

Затем прикладывают по очереди в обе стороны крутящий момент к валу, равный рабочему моменту, и осуществляют смятие частей 3 контактных поверхностей, примыкающих к малой оси вала (фиг.2). Здесь линиями показаны прямое и обратное вращения вала в ступице.

После снятия предварительного крутящего момента между валом и ступицей образуется непрерывный зазор по всему контуру пары вал-ступица. После чего бесшпоночное некруглое соединение вал-ступица готово к работе.

При использовании изобретения обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что получающееся соединение вал-ступица легко разъемно, выдерживает большие крутящие моменты, в 2-3 раза превышающие для известных некруглых соединений, обеспечивается увеличение срока службы на порядок без увеличения габаритов соединения.

Формула изобретения

1. СПОСОБ СОЗДАНИЯ БЕСШПОНОЧНОГО НЕКРУГЛОГО РАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ ВАЛ-СТУПИЦА, сопряжение которого осуществляется без натяга, отличающийся тем, что контактную поверхность вала и ступицы выполняют с сечением в форме гладких выпуклых овалов и соединяют с натягом на части контактной поверхности, прилегающей к малой оси овала.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для создания зазора вдоль всей контактной поверхности вала и ступицы прикладывают к ним предварительно в обоих направлениях крутящий момент, равный максимальному рабочему моменту, осуществляя смятие сопрягаемых поверхностей и создавая зазор в паре вал - ступица.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3