Соединение вращающихся насадных деталей

 

<,„765543

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОюз, Соввтснмх

С©@м@пистич @кмх

Респубпмк

J (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.06.78 (21) 2621646/25-27 (51) М. Кл.а с присоединением заявки №вЂ”

F16 D 1/06

Гащдарстваииьй комитет

ceca (23) Приоритет— (53) УДК 621.882 (088.8) Опубликовано 23.09.80. Бюллетень №35

Дата опубликования описания 2?.09.80 па делам изааратаиий и атирытий (72) Авторы изобретения

Г Ф. Давыденко и А. Г. Давыденко— (7l ) Заявитель (54) СОЕДИНЕНИЕ ВРАЩАЮЩИХСЯ НАСАДНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в соединениях вращающихся насадных деталей типа вал-диск, подвергаемых воздействию центробежных и температурных нагрузок.

Известно соединение вращающихся насадных деталей типа вал-диск, содержащее диск со ступицей, имеющей центральное отверстие, внутрь которого вставлен вал и фиксирующий элемент, выполненный.в виде двухконусного кольца и двух эажимных дисков (ij.

Недостатки укаэанного известного устройства обусловлены трудоемкостью изготовления и изменением сил затяжки при значительном изменении скорости вращения и температурного режима.

Известно также соединение вращающихся насадных деталей, содержащее вал и установленные на нем диск.со ступицей и центрирующее кольцо с фиксирующим элементом, выполненным в виде кольцевого бурта, охва-ывающего ступицу диска и образующего с ней зазор (2) .

Данное устройство по своей технической сущности и достигаемому результату наиболее близко к изобретению.

Известное соединение легко разбирается и обладает взаимоэаменяемостью. Ступица диска в исходном положении центрируется на валу внутренней поверхностью отверстия. В рабочем состоянии, когда диаметр ступицы увеличивается, центрирование осуществляет кольцевой бурт центрирующего кольца, насаженного на вал, а ра10 диальный зазор при этом выбран за счет деформации ступицы.

Недостатки указанного известного устройства обусловлены низкой надежностью центрирования, объясняемой отсутствием I5 центрирования ступицы диска по отношению к валу и кольцевому бурту в промежутке между крайними значениями деформаций ступицы, т. е. когда между валом и ступицей (в результате деформации последней) уже появился зазор, а зазор между ступицей и кольцевым буртом центрирующего кольца, насаженного на вал, ет1те не выбран полностью; ограниченной областью применения, объясняемой отсутствием центрирования ступицы диска при значительных

765543 деформациях ее, когда зазор между ступицей и кольцевым бурсом,выбран полностью, ступица, растягивая кольцевой бурт, начинает. (при дальнейшей деформации) растягйвать и центрирующее кольцо, в результате чего появляется зазор, между валом и центрирующим кольцом.

Этот недостаток обусловлен конструкцией бурта центрирующего кольца, н результате чего при контакте ступицы с буртом центрирующее кольцо начинает равномерно растягиваться.

Цель изобретения — повышение точности центрирования н расширение области применения соединения.

Это достигается тем, что фиксирующий элемент кольца, выц()олнен в виде двух диаметрально противолежащих, охватывающих ступицу выступов, нал снабжен установленным на пем одним или несколькими примыка<ощими друг к другу дополнительными ценгрирующими кольцами, каждое из

КОТО >ых выполнено с двумя диаметрылыю прОтиы)ле>кыц!ими высту<«ыми, Охнытыьы)0щими. прсдыдуш,ие кольца и ступицу, п ричем выступы одного центрирующего кольца расположены под углом к выст)пам примыкыющегÎ центрирующего кольца.

1! 1 ы с() и).. 1 изобры)к<. f!o li p3(«H tl00 cÎp.див«иие, продольf!ый ptfзрез; iiы фиг. 2 (<)едfilf(11!Ие !3 р;1, О!!1)f3iiíîì Bfiд!, HP. фH(, 3 и 4 --- схемы e(1)oplIHpofiafieI центрирующих ко.лец при работе соединения. ,11,иск со OTy пиией яме T цент(>ыльное

ÎTfH и <13«, п0 пойсрхно< i H 2 когс)рого ступицы 1 цеппгриру«те я:!ы с!ылу 3. (ы валу 3 установлены по Обе стороны стуг:ицы 1 ПО дна примыкающих друг к другу кольца 4 и О, )ш которых Быпол)н.ны по двы днам«тР<)ЛЬНО (5(3 С ПОЛОН!«11<

Горич«);:: выступы б ко.)ьиы 4 расположень) под углом (н 3< тпости 90 ) к выступам 7

КО:! b<. и 5.

СО«динс !)ие р )бс)тает следу ющи л об!)а< зом.

До начала вращения ступица 1 по поверхностг! 2 центрального отверстия центрируется по поверхности валы 3.

При вращении вала 3 вместе со ступицей 1 последняя под действием центробежных сил (и тепловых нагрузок) унеличинается в диаметре и меж(!у поверхностью 2 отверстия ступицы 1 и налом 3 появляется зазор. Одновремен)н> ступины стремится растянуть кольца 4 и 5 (с праной и с левой сторон), причем силы, растягинающие указанные кольца, приложены только в местах расположения выступов 6 (для кольца 4) и выступов 7 (для кольца 5). При этом центрирующее кольцо 4 растягивается в направлении оси (указано стролкой), соединяющей ньк тупы 6, а н направлении, перпендикулярном к указанной оси, кольцо 4 еще сильнее

45 и

30 з ф прижимается к валу. Аналогично растягивается и кольцо 5, но в направлении, Нерп«.ндикулярном к растяжению кольца 4.

Таким образом ступица 1 диска при вращении ротора без зазора контактирует с выступами 6 колец 4 и выступами 7 колец 5, которые, всвою очередь,,прижимаются к валу 3. При э ом чем больше деформация (увеличение диаметра ступицы), тем больше сила прижатия ступицы к выступам колец,. а колец к валу. При числе выступов на каждом кольце, равном двум, величина деформации каждого кольца в направлении прижатия к валу получается наибольшей, т. е. надежность центрирования повышается. А так как для фиксации окружности ступицы необходим контакт в системе ступица--33bfступы — -кольца — -вал не менее, чем в трех точках, то число центрирующих колеи должно быть не менее двух, а выступы колеи 4 и 5 необходимо по этой причине раслолагать под углом друг к другу. С увеличением числа колец, например до 3 и 6, возрастает жесткость соединения за счет увеличения общеГО ЧИСЛЫ ТОЧЕК КОЛЕЦ, КОНТЫКТИ(5УЮЩИХ С ВЫлом, до 6 и 12 соответственно.

Это позволяет повысить надежность центрирования при воздействии ны диск радиальной нагрузки, clремящейся сместHTb ш.нтр мыссь! диска Относительно осН в(5ыщ«нии.

H p,*Iìå I3åt3Hå предложенного С )еди нс ни я позволит повыси ь надежность центрировании ступицы диска и вала но всем рабочем диапазоне оборотов. Так как копструкпия

И«НтрнруЮщИХ КОЛЕЦ ПОЗВОЛИЕт цс131рироВЫТЬ С Г)<ПИ ИУ II P tf (1(() f)af! tiл Ь)! ЫХ,<(фОР. 1 Ыциих, происходя!1!Нх под воздейс твием как центробежных, тык и тепловых HHf рузок, то Облtiсть I)pим(.н(ния пp(д.)ож(-нt!01 О «О(ди!(ения рысширист(я.

Фора(ул(! иэобр(те)(и>1

СО(!и ff< ни« е р<1 щ(3 юlиихс и !1ыс(3дных д(тыл(й, содержа)це«ныл и ус(ынонлеииые ны н«м диск со ступи!!(й и 1, нтрирую)ц«е колt> ! 1<) C фикс и()у 1() с) си м э <1«м«1!1 Ом, О тли<((1)ОЙ3еЫ(:.< Т«М, ЧТО, С ЦС.1Ь!О ПОВЫИ!ЕНИЯ TOЧНОС I И ц«нтриронания и расширения области применения, фиксирующий элемент выполнен в виде двух диаметрально г!ротиволежащих, охнс(тываю(цих ступицу выступов, а вал снабжен установленным на нем одним или несколькими примыкающими друг к друг> дополнительными центрирую!цими кольцами, каждое из (соторых выполнено с двумя див метрально противолежащими выступа ми, охватывающими предыдущие кольца и ступицу, причем выступы одного центрирую!иего кольца расположены под углом к выступам примыкающего кольца, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ! . Патент США № 3782841, кл, 403-373, 1974.

2. Орлов П. И. Основы конструирования, M., 1968, с. 371, рис. 287 а (прототип).

7б5543

Составитель А. Шаповаленко

Редактор В. Фельдман . Техред К. Шуфрич Корректор IG. Макаренко

Заказ 6480/35 Тираж l095 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениИ и открытий! l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугпская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ППП,Патент Зак. 1691- 56