Шпоночное демпфирующее соединение

(71) Одесский попите нцческий институт(57) )спользование; в машиностроении, в частности в судостроении, сущностьизобретения; шпонка выпопнена с про- допьными прорезными по всей ее длцне, распопо)неннымц с оэеи сторон шпонкц Нзобретение относится к общему свшцностроенцю, в цастности к судостроению.Цельнз изобретения являетсв повышение долговечности шпоночного демпфируюцего соединенияЭ 1 о достигаетсн тем, цто в шпоноцном демпфцрующем соедцненцц содер)нацем с:ватывающую и онватываемун) дета.ли с совмещенными шпоночнымц пазами, в которьг установлена демпс)иран)щая шпон) а, выполненная с продольными проревямц по асей ее длине, располоненными с обец.; сторон шпонни, прорези шпонни выполнены радиуснымц с переменным профилем поперечного се" ценив, толщцна стенки шпон)и соотПрорези шпонни выполнены радцуснымцс переменным профилем поперечнОгосеченин), Толщина стенок шпоньи СООТветственно переменна - от предельно малой на торца до 0,5- 1,0 шириныи высоты шпонки на проме)кутоцной длине. На одной из деталец со стороныобои- торцов о ватывающей детапи нврасстоянии 1,15.,9,8 длины однойиз деталей выпопнены нонцческие рас"точки. Лпонка установлена сторонойс меньшцм ) Олццеством прорезей апазу о ватывающей детали, а сторонойс большим количеством прорезей - воватываемой Конические расточкизапопнены материалом, модуль упругост которого нц)не модуля упругостисоедцнвемы: деталей. 3 з.п. О-лы,(0 цл.,ьет твенно переменна - от предельномалой на торца: до 0,5,:,1,0 ширины и высоты шпонкц на промен;уточнойдлине, при этом на одной из деталецсо стороны обои; торцев О,аатывающец детали, на расстовнцц 0,1.508длины Одной цз деталей выполнены конические расточкц, шпоньа установленастороной с иньшцм количеством прорезей в пазу Оватывающей детали астороной с большим копичестаом прорезей - в о: ватываемоц. Длв достц,нению зтои цели поверкности прорезей выполнен по прлмолцнейным цли по криволинейным образующим., Для достцщенця этои цели конические рэсточки заполнены материало 4,иодупь упругости ноторого нище модуля упругости соединяеиы ", деталейНа фиг, 1 приведен общий спучайшпоночного деипфрующего соединениягребного винта 1 с гребныи вапои 2посредствои деипфцрующей шпоннц 3,на фиг. 2 - поперечное сечение А-Ана Фиг 1 на фцг. 3 - вцд по стрелнеГц на фцг, 1; на деипфирующую шпонку 3 : икряными образующими в и нашпаночный паз ступицы гребного в 11 Нта ); нэ фиг 4 - деипфйрующая шпонка вопнообразнаго профиля внутренняя повер-ность ноторой образованакрцвыиц и;1 на Онг, 5 - эпюра удельны, давпенцй р в условны; единицапо длине шпоно 4 ного деипфцрующегосоединения изобращенного на Ф 11 г, 1прц передаче ии кр, тящега момента11, Пуннтирнымц лцнцяин нзобращенээпюра удепьны. давлений э по длцФ Фне обычного 1 щестного) со дцнения р 5прц передаче ци того ще н.рутящегоиамента 11, Это соединение на бцгурахрисунка не приведено,На фиг. Ь - 10 ц:зобращена деипацруюцая шпОнна в нОриэ.пьны; проенцця щс прчмыи 11 обрэзуюц 1 ии и 1 ч острыи 11н:рон 1 наии обрэзовэнныиц пересечениемпряны образующц, с рзбочей повер -онастью шпоннц под острыи угпоирСоединение работает спеДуюшцм обрззаи, 35Гребноц винт 1 посзщен на нонусвапа 2 по и: посадочным поверностяина дпцне Б с определенныи натягамот усилия зэтящкн г,зйк 1 гребного вапа (гэйна на 61 гурз нв поназэнэ 1,40Нагр нэ - актйвныц крутящий момент 11 - подведена н соединению отболее податливой, детапи - вала - содной стороны., Гребноц вал в данном с.пучае является более подэтлйвои., деталью, чеиступица гребного винта.уал упругого закручивания вялапри передаче соедцненцеи нртящегомомента Ц горззДО бОльше угла50занручивания ступицы.Поэтому деипфрующая шпонна 3своей более щесткой частью - меньшци нолцчеством вопноабразны, впадин = обращена в сторону ступицы, 55а большим - в сторону вэлэ,Тэное взациополащение деипн 1 црующей шпанкиотносительно соединяеиы. деталей винта 1 вапэ - обеспечивает ц. болееплавную связь прц деформации от нагрузки а спедовательно, бопее существенное уменьшение нанцентраццинапрящения от резного перепада величин щестностей эти деталей,)"ройе того, шпоннэ с торцом сболее ппавныи увеличением топщцныстенок по ее длине обрэщенэ в сторону подвода н соединению нагрузнцкрутящего иоиентэ 11 - ат бопееподат.пйвой детали, то есть от вала,Усцпие создаваемое нрутящци иоиентои начинает передаваться от вала нэ ступицу носовыи торцом шпонни,т,е, торцом, обращенныи в сторонуподвода этого момента от взпэ, Однако в сцпу повышенной упругой податливости тонни- стенон: шпанки в этомрайоне торец не в состоянии передатьвсе усйпие, э передает лишь его незначитепьную часть Поэтому вступаютв работ соединения - более глубинныеучастки стенон, обладающие меньшейподатпцвостью, а следовзтепьнопередающие уще неснольно 1 ээпьшееусилие чен 1 торцовый участок. И такдалее - в глб 11 ну гоедцненця - доте пор по э углы зэ ручцвэнця,обв 1; саединяеиы. Детал и не станутрэвныи иещду собор, а крутящий момент не распредепцтся иенду н 11 ии всоответствии с и; щестн-остщаТз-.ии образом, проис одйт плавное наноппенце о рущнаго усйпия наст пице от н рутящего ию ен т э, передаваемого валом посредствои деипфирующей шпоннц Это усилие распреде.ляется па всей длине шпоночного соединения ппавноц волнон см, эпюруудэльны давлений:=рна Ацг, 5, сиинииапьной и величиной в грэничнысеченияи иансциальнаи - в гпубинесоединения, причем более плавноеВо.1 рэстэн 11 е волны предусиотрено состороны подвода нрутящего моментак соединению от вала,В этом случае вершина вэпны эпюрыр за счет нонструктивнай формыАшпанки смещена блцще к границе соеД 11 ненйч протцвополощной подводу ннему н;рутящего момента от вэ.па, инаодится от нее нэ расстоянии 1,1 о 4 Фцг 1, 5) равном, прциерна1/3 дпины 1 шпоночного соединения,то есть1,=- 1/3 1 11) Т,экое соотношение выбрано для во эннэи,ности распределения дэвленцй 110 1 ро 11 е тоГО затрачиеаемая раЬОта на,упру гую деФор аццю прц нагрунтеннн предлагае 1 ого оэеднНення значительно 1;О больше аналогичной работы длЯ обычного (н 1 естного) соединениЯ- За счет этого татора павышаетсч демпФирующая способность предлагаемого соединения, что дополнительно поеышеет 55 его допгоеечность, а тан: не допгоеечность другц; детале 1;1, е Одящц е систему передачи ме: анцчесн:ой энергии цлц статической нагрузки,по Всей Дл 4 не шпонни так кан: Обычное (жесткое) шпоночное соединениепередает нрутЯщий момент только1,3сеаей длиныо стороны падеэдэ н:нему крутящего 1 амента ( от вала.,-пюре даепений (э тан;ого соединниЯ1имеет форму каратноц и высокой полуволны, как это изобран 4 ено пунктирнымц линиЯми на Фцг, 5,а ксн 1 нал ьное да еле нце р,н4н 1 естного соединенця наод 1 тнеу в егогран 14 чнан районе со стороны подеодан: нему нрутящегэ момента от еала,что и ЯелЯетсЯ основной причиной его 15нцзной усталостной прочностц, такка 1 с уназанное даеление вызыеает высокую концентрацию так назыеаен 1 ы-. нромочны напрЯн,ений, приеодЯщц и- образоезнцю усталостны ", трещин на еа.пу е 2 Оначапе шпоначного паза, заро 1 ндающтСяв о:ноеном на его кромна):раенцеая эпюру даелениц р ден 1 пФцрующего соедцненцЯ с:эпюрой давления "(эф н 4 естного соединения отн 1 ечав 2(этамне, что мансцмальное даеление(т,чде 1 П 1 ттруощего соединения гораздо еньШЕ Р 13 КСЦМЗЛЬНОГО ДЭЕЛЕН 1 Я (Э,цн, Н.ЕСТНОГО СОЕДЦНЕНИЯ ТО ЕСТЬЗО( 1)у н а 3 нное папаненне накс 1141 эл ьного давления в предлагаемой конструнциц сеязано : распределенеи раепен 11 на большую дпцну шпоночног 1 эсоедц не ни Я по сра зненн(ю с обычноц(,1 нестной ) н Онструн цией.За счет прцееденногэ перераспредепения нонтактнь Даелен 4" По длинеде 1 ЛФир.ющего шпоночного соединенцЯего усталостная прочность, а сле 1 1доеатепьно, й долгоеечность поеышается е 1,5 - 5 раз Относительнообычного (н 4 естного) шпоночного соеднНвн 11 я, в частности, относ 11 тепьнобазоеой нсонстрэ ццц,Ипонна еолнообразного переменногопрОФипЯ ао 1 тад 1 зет меньРей массойчем обьЧная (1 несткая) шпанка прямоугопьного сечениЯ, Гпедавательно, общзя масса соединения предлагаемоиконструнццц меньше массы соединенияобычной ( нестной) канструнццц,Для иснлючения отрицательного ели.ения прессоеой посадки на усталастннт прочность шпоночного соединен 1 яе его гранцчны: района н, где наболее1 нтенсиено разеиеаетсЯ ФреттцнгКОРРОЗЦЯ, ПОЕЕР сНОСГИ СОПРЯН 1 ЕНЦЯсаедняемы деталей со стороны торцоеы . границ на участка:, Е, и Т(см, Фиг 1), равны: 0,2-09 длинысоединения и заеатывающцзоны демпФцрующи он,онечностей шпанки на длцнцц ; еыполнены с ноничеснцмцрасточка 114 ф ц 5, обрвзунэо)ции клиноеые зазоры ментду соединяемыми дета,пямиДля создания дополнительной демпФцрующец опары соединяв 1 ык деталейпри ин дебореацнЯ ат нагрувениЯ,уназанные нлиноеые зазоры заполненыпростаеочным т 1 ятер 14 апом 6 и 7 (см,б 1 г 1модуль, пругости нотоГОганине модуля упругости соединяенЫ,дателе 1, причем простаезчный материалс соединяемыми деталями на,одцтся енепосредственном нонтакте ипи соед 1 нен 11 н адГезийна 1е,нико энаном 11чеснцй з 1;Фент занлюча тсЯ е уееп 4 че 1н 11 и срэ н,э Г пу нбы 111 понгтч ног э денПФируюшего сэгдиненияФорн 1 ула изобретения1. Ипоночное денП 11 ирую 1)"е соедине ние содернащее о ватыеающую и о: в ,еа . тыеаем,ю детали с соемещенными шпоночнчмц паза 111, е которы. установлена ДЕ 1 П) 1 Р, ЮщаЯ ШПОНКа, ЯЫПОЛНЕННаЯ С ПРО- дольныи прорезя 11 ц по всей ее длине располонен 1-Ын 11 с обец,: сторон шпоннт о т л 11 ч а ю щ е е Г я тем) чтО с целью поеышения долгОеечнаст 11 прорези шпоннз еыполнены радиуснымц с псрененным про 4 Пем поперечного сечения толщина стенон шпанкисоотеетстеенно переменна от предельно малой на торца до 0,5-1,0 ширины и еысоты шпанки на пронен 1 уточной длине, гри этом на одной цз деталей со стороны Обои торцое о еатыеающей детапи, на расстоЯнии 0 15-0,8 длины одной из деталей еыпэлнены нани"чесюе растоцви, шпонка установлена стороной с неньшин количеством прорезейй в пазу о;ватывающей дета.пи, а стороной с большим количеством прорезейй - оватываеной,2 Соединение по и, 1 о т л ич а ю щ е е с я теи, что поверхности прорезей выполнены по прянолинейныи образующин1 3, Соединение по и, 1, о т л иц а ю щ е е с я тен, что повериности прорезей выполнены по криволинейным образующин,4.-. Соединение по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тен, что ноницесвие росточки заполнены материалом, модуль упругости которого нине нодупя упру 1 р гости соединяеных деталейКорректор С.,Писина 1 ЕЕМЮЕЕЮЕЕУЕЕЕ е подписное открцтипи при ГЕНГ СССР д, ч/5 Составитель Н. Гернерредактор й.Бер Те.ред 11- 11 оргенталЮ юе ееае еюе ЕеюВЕеЕЕМеееВЗаказ 1378 ТираеБНПЦПИ Госгдарственного конптета по изобретениями и113035 Поснод, 6 - 35, Рарискан ыб.