Соединение вращающихся насадных деталей

765543 ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соиэ, Соввтскмх СОщнизистичФскжх Респубпмк 1(51) М, Кл.з с присоединением заявки-Г 16 Р 1/06 ГааударстееииьИ каыитет ССС 1Опубликовано 23.09,80, Бюллетень 35Дата опубликования описания 2.09.80 аа делам изеаретеиий и атирытий(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 111. 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 зле. ментом, выполненным в виде кольцевого бурта, охва-ывающего ступицу диска и образующего с ней зазор 12. 2Данное устройство по своей техническойсущности 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 ра диальный зазор при этом выбран за счетдеформации ступицы.Недостатки указанного известного устройства обусловлены низкой надежностью центрирования, объясняемой отсутствием 15центрирования 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, ет 1 те не выбран полностью; ограниченной областью применения, объясняемой отсутствием центрирования ступицы диска при значительных1020 25 30 з ф деформациях ее, когда зазор между ступицей и кольцевым бурсом,выбран полностью, ступица, растягивая кольцевой бу 1)т, начинает, (при далы 1 ейшей деформации) растягйвать и центрирующее кольцо, в результате чего появляется зазор, между валом и центрирующим кольцом.Этот недостаток обусловлен конструкцией бурта центрирующего кольца, в результате чего при контакте ступицы с буртом центрирующее кольцо начинает равно. мерно растягиваться.Цель изобретения - повышение точности центрирования и расширение области применения соединения.Это достигается тем, что фиксирующий элемент кольца, выролнен в виде двух диаметрально противолежащих, охватывающих ступицу выступов, Вал снабжен установленным на пем одним или несколькими примыкающими друг к другу дополнительными цегрируюшми кольцами, каждое из кото)ых ныполп но с двумя диаметрзлыю ПРО 11 ВОЛЕЖЗЩИМИ ВЫСТ)ИЗМИ, ОХВЗТЫЬЗЮ- щими. Прсдыдуцие кольца и ступи 1 у, причем выступы одного центрирующего кольца расположены под углом к выст)пам примыкающего центрирующего кольца.11 з фГ. 1 изображено предложенное соедиие)ие, продоль 1)ый рэрез, нз фиГ. 2 1) 1).15. е 1,.1,;О. 1/с 1 но а В 1.1 ц. р н: ф 311. 3 и 4схемы деаормирования центрирующнх колец при работе соединения.,11,иск со ступицейимеет центзльное Отг 1:,:)стие, по повсрхно)и 2 коорОГО ступица 1 цеппгрируется пз Валу 3. )з валу 3 усте 1 ИОВлены по Обе сторонь стугицы 1 ПО дна примыкающих друг к другу кольца 4и О, нз которых ВыполИ.ны по двз диаметр)льО 1 зспОлоис п)ых Выс упз О и г, соо Ветственно охвзть вающих ступицу 1 по посадкам, предусмотренным ГОСТом (например, о поездсе - . дл) Облегченни сборки).Грчеи выступы б колыи 4 расположены под )Глок (н Из тОсти 90) к Выступам 7 КО)Ь)З 5.Сосдинепие работает с,Сдуюцн и обоззом.,цо начала вращения ступица 1 по поверхност) 2 центрального отверстия центрируется по поверхности вала 3.При вращении вала 3 вместе со ступицей 1 последняя под действием центробежных сил (и тепловых нагрузок) унеличивзется в диаметре и между поверхностью 2 отверстия ступицы 1 и валом 3 появляется зазор. Одновремено ступина 1 стремится растянуть кольца 4 и 5 (с праной и с левой сторон), причем силы, растягивающие ука.занные кольца, приложены только в местах расположения выступов 6 (для кольца 4) и выступов 7 (для кольца 5). Приэтом центрирующее кольцо 4 растягивается в направлении оси (указано стролкой), соединяющей ньктупы 6, а н направлении, перпендикулярном к указанной оси, кольцо 4 еще сильнее прижимается к валу, Аналогично растягивается и кольцо 5, но в направлении, перпен;шкулярном 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, В свою очередь, прижимаются к Валу 3. При эом 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 н системе ступицаны. ступыкольцаВал не менее, чем в трех точках, то число центрирующих колец долж. но быть не менее двух, а выступы колец 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 обще. ГО ЧИСЛЗ ТОЧЕК КОЛЕЦ, КОНТЗКТИРУЮЩИХ С )ВЗ. лом, до 6 и 12 соотвсСтвенно.Это позволяет повысить надежность центрирования при воздействии нз диск радиаль. ной нагрузки, с)ремящейся сместить центр МЗССЫ ДИСКЗ ОТНОСИТСЛЬНО ОСИ ВРЗШСНИ 51.Призенение предложенного уединения позволит повыси.ь надежность центрирования ступицы диска и вала но всем рабочем диапазоне оборотов. Так как конструкция ЦЕНтрнруЮщИХ КОЛЕЦ ПОЗВОЛяЕт цен)рировать ступицу при ее радиальных деформациях, происхо 1151 пих под воздейс твием кзк центробежных, тзк и тепловых нз рузок, то Область применени 5 пред,оженн 01 О со- динения рзсширястся. Фор.ид 5 Н 1 изобретен 1)1Соеди и.И ив е рз щз ю 1 цихс я нзс здных де.т)лс Й, содержаНее нзл и усзнонлениые нзНЕМ ДИСК СО СтупнКй И 1,еитрнруОЦЕЕ КОЛЬц ) с ф и к с и 1) у 1 О ии м э.)1 С м е 11 то)1, О тл ц и .1 ю ц Рз См, что, с цельо повыцВнии точноснцентрирования и расширения области применения, фиксирующий элемент выполнен ввиде двух диаметрально гротиволежащих,охв 4 тываюцих ступицу выступов, а вал снабжен установленным на нем одним или не.сколькими примыкающими друг к друг до.полнительными центрируюцими кольцами,каждое из которых выполнено с двумя див метрально противолежа ц 1 И ми выступа ми,охватывающими предыдущие кольца и ступицу, причем выступы одного центрируюцего кольца расположены под углом к выступам примыкающего кольца,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3782841,кл, 403-373, 1974.2. Орлов П, И. Основы конструирования,М., 1968, с. 371, рис. 28 а (прототип).витель А. Шед К. Шуфриж 1095венного коретений и35, Раугнскг. Ужгород,ент Зак. 69 аповалЧ едвктор В, Ф а к аз 6480/35 Соста ельдман . Техр Тира ВНИИПИ Государст по делам изоб 3035, й 4 осква, Ж -илнал ППП сПатент,ППП,Патмитета от кры ая набул. П 1- 56 енкоКорректор Ю.МакаренкПодписноеСССРнйд, 4/5роектная 4