Соединение вала со ступицей

(57) Изо строению соединен передачи тение относитсячастности к р вала со ступиц утящего момента- повышениенад к машинозьемным й для Цельежности обретен ОСУДАРСТВЕНИЫЙ КОМИТЕТ изОБРетениям и откРцти ПРи гкнт ОсаОПИ(;НИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ соединения за счет более равномерно- го распределения нагрузки по профилю сечения соединяемых элементов. Соединение имеет вал 1 и ступицу 2, контактирующие поверхности которых выполнены в виде части пространственной фигуры, Данная фигура формируется образующей окружностью, расположенной параллельно и соосно окружности такого же диаметра со стороны, обращенной к меньшему поперечному сечению, при перемещении окружности вдоль оси 1-1 с одновременным ее проворотом вокруг своей оси от 1 0 до 905 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности к разъемнымсоединениям вала со ступицей дляпередачи крутящего момента.Целью изобретения является повышение надежности соединения за счетболее равномерного распределениянагрузки по профилю сечения элементов, 10На Фиг. 1 представлено предлагае-мое соединение, общий вид;на фиг.2 контакт элементов соединения, видсбоку; на Фиг. 3 - вид А на фиг. 2;на Фиг. 4 - разрез ББ на фиг. 2, 15на фиг. 5 - положение обрабатывающего инструмента относительно ступицы,Соединение содержит вал 1 и ступицу 2 (фиг. ), контактирующие поверхности которых выполнены в виде 20части пространственной фигуры, изображенной на Фиг. 2 и 3.Она получается образующей окружностью 3, расположенной на расстоянии 1 параллельно и соосно окружности 4 такого же диаметра Й со стороны, обращенной к меньшему поперечному сечению, при перемещении окружности 4 вдоль оси 1-1 (оси, относительно которой происходит передача ЗОкрутящего момента) с одновременным еепроворотом вокруг своей оси (например, 11-11) от О до 90 . В соединении используется часть изображеннойФигуры длиной " обусловленной допустимыми углам:., резания для обрабатывающего инструмента при его повороте. Сечение на длине Т соответствует торцу вала.При изменении положения окружнос л.ти 4 перемещается окружность 3 причемцентр ее перемещается не по оси 1-1,а по оси 111-1 П, касающейся оси1-1 в сечении В-В (фиг. 2) фигуры иудаляющейся от нее с уменьшениемугла наклона Ы окружности 4 до максимальной величины, равной расстоянию 1 -между окружностями З.и 4., При этом в любом произвольном поперечном сечении пространственной Фигуры расстояние между осями 1-1 и111-1 П определяется зависимостью1, 1 сое с(п,где ЫЬ - угол наклона окружности 3через центр которой проходит 55сечение, к оси 1-1Тогда в начале проворота (дпщ 90) 1О, в конце проворота(ап - О) 1, - 1. При перемещении и провороте окружности 3 совместно с окружностью 4 размер фигуры в плоскости перемещения оси окружности 3, параллельной оси 11-11, остается постоянным и равным диаметру окружности Й, В плоскости перемещения другой оси образующей окружности 3 (перпендику" лярной оси ХТ"Т 1) с небольшим допущением можно принять, что расстояние от оси ХТТдо точек на поверхности фигуры равно:Й Йа - еп Ы а- е 3 п ц2где с;,- значения углов наклонаплоскости окружности 4(а следовательно, и ок"ружности 3) к оси Х;Й - диаметр окружностей3 и 4а;,а - величины расстоянийот оси 111-111 досоответствующих точекна поверхности фигуры.Кроме сечения В-В (фиг. 2), справедливоа;а;, так какт.е. относительно оси 1 ПХФиль фигуры не симметричный.Вместе с тем, относительно оси1-1, профиль сечения будет симметрич"ным при соблюдении равенства (Фиг.2)а -1а +1Т,е. необходимое расстояние 1 между окружностями 3 и 4 для получения симметричного профиля зависит от изменения угла поворота окружности 4 на единицу перемещения по оси Т.Во всех сечениях фигуры (кроме сечения В-В, фиг, 2) сумма а; и а меньше Й, т.е. соединение является профильным, за счет чего и осуществ" ляется передача крутящего момента.Кроме того, сумма а и а, равна диаметру в сечении В-В и уменьшается до наименьшего значения в сечении на длине Х., т.е. в плоскости перемещения оси образующей окружности, перпендикулярной оси 11-11, име"ет место коническое беззаборное соединение.Обработка элементов соединения осуществляется. режущим инструментом, закрепленным на оправке, имеющей три степени, свободы: вращение вокруг своей оси, перемещение параллельнооси обрабатываемой детали (соответствующей оси 1-1 на фиг. 2 и 3) и проворот относительнооси (соответствующей оси 11-11), перпендикулярно пересекающей ось детали. При этом плоскость вращения вершины резца отстоит ат оси проворота на величину 1. Окружность, описываемая вершиной режущего инструмента, соответствует образующей окружности.На фиг. 5 приведена схема обработки одного из элементов соедине иия - ступицы, при этом"длина оправки должна обеспечивать обработку отверстия на всю глубину. Обработка начинается со стороны меньшего сечения 25 Обработка второго элемента " вала осуществляется аналогично с той разницей, что оправка выполнена и вице кольца с резцом,.введенным вовнутрь вершиной.Использование изобретения позволит добиться равномерного распределейия нагрузки по профилю сечения элемен . тов, а следовательно, повысить надежность соединения за счет устранения неравномерного износа, возникновения дополнительных изгибающих моментов в соединении.Формула изобретенияСоединение вала со ступицей с контактной поверхностью, представляющей собой пространственную фигуру,которая в каждом сечении, расположенном под углом к оси соединения, последовательно уменьшающимся в направлении к торцу вала, имеет форму круга одного диаметра, о т л и ч а ю щ е ес я .тем, что, с целью повышения на" дежности соединения, круг, формирую щий поверхность контакта элементов, расположен на одинаковом расстоянии соосно и параллельно кругу такого же диаметра, центр которого совпадает с осью соединения со стороны меньшего поперечного сечения пространст" венной фигуры.1446376 Фиа 4 Составитель А. ХрамцовТехред Л.Олийнык Редактор Г.Ге тор С.Шекмар оизводственно-полиграфическое предприяти кгороц, ул. Проектная Заказ 673"/41 Тирак 784 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45