Соединение охватывающей детали с охватываемой

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 1700 1)5 Е 16 О 1/00 ИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ ический инССР89.АЮЩЕЙ ДЕашиностроем, передаюобретения -ю щВ звеавно- нних зо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к мнию, в частности к соединенищим крутящий момент. Цель и Изобретение относится к машиностроению, в частности к соединениям, передающим крутящий момент и осевую нагрузку.Цель изобретения - уменьшение металлоемкости всего соединения при сохранении регламентированной несущей способности.На чертеже показано соединение коническими затяжными кольцами.Соединение состоит из вала 1, ступицы 2, затяжной гайки 3, начальной пары колец 4 и 5 и последней пары колец 6 и 7.Соединение работает следующим обраКольца, надвигаясь при затяжке своими коническими поверхностями одно на дру-ое, упруго деформируют наружные (охватывающие) кольца 6 и 4, растягивая их, внутренние (охватываемые) кольца 5 и 7 сжимаются, вследствие чего на поверхностях вала 1 и отверстия ступицы 2 возникает уменьшение м при сохранени щей способност затяжные коль щимися по шир метрами по ме пары колец, ра тяжного элеме осуществляется изменения абсванных членов обеспечивается длины соедине прочности всех еталлоемкости соединения и регламентированной несу- и. В соединении конические ца выполнены с уменьшаюине геометрическими параре удаления от начальной змещенной со стороны занта. Уменьшение шириныв соответствии с законом олютных значений исследо- ряда фибоначчи (при этом возможность уменьшения ния), а также за счет равнопар колец. 1 ил,требуемый гарантируемый натяг. Как и стно, пары колец нагружаются нер мерно, т.е. на наружных и внутре поверхностях колец, контактирующих со ступицей и валом,. напряжение контакта прямо пропорционально осевым силам затяжки. Таким образом, первая пара колец, контактирующая с зажимной гайкой, нагружается больше всех, а последняя пара нагружается меньше всех. Например, если часть осевой силы Р затяжки затрачивается на создание натяга в первой паре колец, то вторая пара колец нагружается осевой силой, равной Р 2 = РТ 1, где Т 1 - осевая составляющая сил трения в начальной паре колец. Третья же пара колец нагружается осевой силой, равной Рз = Р 2-2 Тг, где Т 2 - составляющая сил трения во второй паре. Очевидно, что каждая последующая пара колец нагружается все более уменьшающимися осевыми силами, которые соответст1700302 Составитель А.МорозовТехред М,Моргентал Корректор М.Демчи Редактор А.Бе аз 4455 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 венно создают контактные напряжения на поверхностях контакта, Если уменьшить площадь контакта тел при постоянном значении силы контакта, то напряжения будут увеличены, т,еуменьшая площадь контакта пар колец с валом и со ступицей по мере удаления от начальной пары колец, можно добиться увеличения напряжений в указанных парах колец, другими словами, добиться приблизительного равенства напряжений во всех парах колец, Очевидно, что площадь контакта пар колец является функцией размера ширины колец, Уменьшая ширину пар колец по мере удаления от начальной, достигается эффект более равномерного распределения напряжений по длине соединения, что увеличивает несущую способность соединения. Кроме того, все пары колец, кроме начальной, имеют меньшие осевые габариты, что уменьшает общую длину соединения и способствует уменьшению металлоемкости соединения.Экспериментальные и теоретические исследования показывают, что напряжение контакта по длине соединений подчиняются экспоненциальному закону, причем пиковое значение возникает в начальной паре. Тогда, уменьшая ширину пар колец (кроме начальной) на 2, 3, 5 и 8 мм и т.д., получаем пары колец с уменьшающимися,ширинами, Т,к, общая длина соединения уменьшается,то ступица может быть изготовлена короткой, что также уменьшает металлоемкость, Вышеуказанный ряд является рядом Фибоначчи, который растет по экспоненциально му закону, что и является причиной егоприменения.Использование предлагаемого изобретения в производстве даст зкономический эффект за счет уменьшения металлоемкости 10 при сохранении несущей способности всегосоединения Формула изобретения Соединение охватывающей детали с ох ватываемой посредством упругих пар конических затяжных колец последовательно с частичным охватом друг друга, установленных в кольцевом зазоре между взаимообращенными поверхностями соединяемых 20 деталей, при этом один из геометрическихпараметров кольца каждой пары уменьшается относительно начальной пары согласно изменению абсолютного значения последовательных членов ряда Фибоначчи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшенияматериалоемкости при сохранении регламентированной несущей способности, все пары выполнены с уменьшающимися геометрическими параметрами по ширине ко лец при одинаковом угле конусности вкаждой паре,