Узел соединения ступицы с валом

СОЮЗ СОВЕТСКИХОЗЛМЛЮМесиииРЕСПУБЛИК 09) (11) 51) Р 16 Р 1/О ЕТЕ ТВ е фас. УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИД.:(56) 1. Ачеркан Н.С, Справочникталлиста. Т. 4. М., "Машиностро1963, с. 675.2. Орлов П.И. Основы конструивания. Кн, 2, с, 326 (прототип) нко, Ю.М. Левченко,Пальчак, В.А.Юрги ненко ордена Трудового Кра ностронтельный заво(54) (57) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ СТУПИЦЫС ВАЛОМ, контактирующие поверхностикоторых выполнены в виде плоских,наклонных к оси соединения граней,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности и срокаслужбы, грани сопряжены между собойучастками конусной поверхйости, приэтом в сечении, перпендикулярном осисоединения, диаметр конусной поверхности ступйцы больше диаметра ответ-ной поверхности вала, а на граняхступицы или вала выполнены продольные пазы.Изобретение относится к машиностроению, а именно к разъемным соединениям ступиц с валами, работающими в тяжелых режимах, например, исполнительных органов горных ма1шин.Известен узел соединения ступицы с валом, контактирующие поверхности которых выполнены в виде гладкой некруглой конической поверхности 11. 10Недостатками. этого узла соединения являются сложность его изготовления, низкая надежность из-за невозможности перемещения ступицы в осевом направлении с целью выбора 15 люфта, появляющегося во время работы, в основном в период приработки вала со ступицей, за счет неточности их изготовпения, так как изготовить известное соединение без зазоров прак тически невозможно, а появляющийся зазор приводит к полному разбиванию . соединения и невозможности замены вала или ступицы при ремонте.Наиболее близким к изобретению 25 является узел соединения ступицы с валом, контактирующие поверхности которых выполнены в виде наклонных плоских граней 2 .Недостатками такого узла соедине- З 0 ния также являются низкая надежность и ремонтопригодность иэ-за невозможности перемещения ступицы в осевом направлении с целью выбора люфта, появляющегося во время работы при значительных знакопеременных нагрузках, так как основной износ (разбивание) происходит по граням, при этом износ увеличивается по мере удаления от оси грани к ее пери 40 ферии, а по оси грани и ребрам соединения износа практически не происходит, поэтому при перемещении ступицы для выбора люфта последняя "зависает" по центру граней и реб 45 рам, в результате чего происходит прогрессирующее разбивание соединения,Цель изобретения - повышение надежности и срока службы узла. Указанная цель достигается тем, что в узле соединения ступицы с валом, контактирующие поверхности которых выполнены в виде плоских, наклонных к оси соединений граней, последние сопряжены между собой участкам 4 конусной поверхности, при этом в сечении перпендикулярном оси соединения, диаметр конусной поверхности ступицы больше диаметра ответ. ной поверхности вала, а на гранях ступицы или вала выполнены продольные пазы.На фиг. 1 изображен узел соединения, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.Узел соединения включает вал 1 и ступицу 2.Контактирующие поверхности вала и отверстия ступицы выполнены в виде наклонных к оси соединения плоских граней 3 сопряженных между собой криволинейными участками 4, усеченного конуса 5, при этом высота криволинейных участков усеченного конуса ступицы Н.превышает высоту аналогичных участков вала Н, образуя зазор о между ними. На гранях ступицы или вала выполнены карманы 6, например, в виде продольных пазов. Ступица 2 жестко соединена с коркусом шнека 7, например, сваркой или прессовым соединением. Крепление ступицы 2 на валу 1 осуществляется при помощи гайки 8 и упругого элемента 9,Изготовление соединения осуществляется следующим образом.Конец вала выполняют в виде усеченного конуса 5, например, точением или шлифованием. Затем обрабатывают наклонные к оси грани 3, например, фрезерованием, Обработка ступицы заключается в следующем: обрабатываются отверстия в виде усеченного конуса, затем они под прессовым вы- давливаются пуансоном, имеющим форму, идентичную форме сопрягаемой поверх,ности вала, при этом высота криволинейных участков усеченного конуса. пуансона превышает высоту аналогич- ных участков вала, а на поверхности граней пуансона выполнены вйступы для образования карманов иа гранях отверстия в ступице. После формирования посадочного отверстия в ступице 2, последнюю надевают на оправку, имеющую. форму, идентичную форме, посадочного отверстияв ступице, и обрабатывают ее по наружной поверх- " ности для придания цилиндрической формы под запрессовку в корпус шнека 7. При работе исполнительного органа крутящий момент передается корпусу шнека 7 через вал 1 и ступицу 2, жестко закрепленную в корпусе шнека 7. Крепление ступицы 2 на валу 1 осуществляется при помощи гайки 83 1139 и упругого элемента 9. Упругий элемент (или какой-либо компенсирующий механизм) необходим для поджима ступицы 2 на вал 1 при появлении в соединении люфта, неизбежного при приработке валаи ступицы при передаче значительных крутящих моментов, переменных по величине и направлению. В процессе работы узла соедине ния основной износ (разбивание) происходит по граням, при этом он увеличивается по мере удаления от оси грани к ее периферии, а на кривопинейных участках 4 усеченного конуса 15 5 и по оси грани 3 разбивания поверхностей не происходит, поэтому для перемещения ступицы при появлении люфта выполнены гарантированные зазоры Омежду криволинейными участ ками усеченного конуса вала и ступицы, а на гранях вала или ступицы выполнены карманы 6. Глубина Ь карманов 6 и величина зазоров "принимаются равными 2-ЗЬ , где Ь - вели чина дппуска на изготовление соединения, а ширина Ь карманов 6 рассчитывается по формуле1к,95 4 где К - коэффициент неравномернос-, нпти распределения нагрузки; М - передаваемый крутящий мокрмент; з р - число граней; а - ширина грани в среднемсечении по длине ступицы; Г - половина ширины кармана; - длина ступицыЪ В нашем случйе а3: Ечр2 формула для определения ширины кармана имеет вид:; л61 смГ Преобразуя формулу получаем: 3 63(а -- )1 = 12 КМ рЬ Ь 4 К)рМ к 2 6 сей: ( 4 Кн Мкра -Предлагаемое устройство представляет своео рода самоподнастраивающееся соединенйе.Постепенно выбирая зазор в соединении, получаем беззазорное соединение ступицы с валом, что позво,ляет повысить надежность и ремонтопригодность, т.е. срок службы.1139915 А -А г Составитель ВТехред С. Йовжий ирохман,К о Заказ 24 Тираж ВНИИПИ Государств по делам изобрет 035, Иосква, ЖПа ктная, 4 г. Ужгород, ул Редактор А, Гульк 898 Подписноенного комитета СССРений и открытийРаушская наб д. 4/5