Соединение ступицы с валом Советский патент 1986 года по МПК F16D1/09 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для соединения конструктивных элементов, нередаю- щих моменты и осевые нагрузки силами трения на поверхностях контакта вала, ступицы и конических колеи.

Целью изобретения является обеспечение возможности регулировки взаимного положения вала и ступицы.

На фиг. 1 показано соединение ступицы с валом; на фиг. 2 - сечение А--А на фиг. 1; на фиг. 3 - соединение с эксцентриситетом вала и ступицы; на фиг. 4 - сечение Б--Б на фиг. 3; на фиг. 5 - внутреннее кольцо, вид сбоку; на фиг. 6 - построение

нем коническом кольце 2 и наружном коническом кольце один из торцов (со стороны, где расположены меньшие основания трапеций, лежацдих в сечениях колец) срезан таким образом, чтобы площади трапецеидальных сечений колец в любом месте по диаметру колец были одинаковы. Это обеспечивает равномерное растяжение наружного и равномерное сжатие внутреннего конического кольца при затягивании 10 гайки и фиксации колец и, соответственно, неизменность нового положения осей сое-, диняемых деталей.

На фиг. 5, 6, 8 и 9 показано, как производится срезание торца на внутреннем и наточек среза внутреннего кольца; на фиг. 7 -ружном конических кольцах. После изгорасположение точек построения среза по фиг. 6; на фиг. 8 - построение точек среза наружного кольца; на фиг. 9 - расположение точек среза наружного кольца (вид В на фиг. 8); на фиг. 10 -- положение

товления комплекта эксцентрических конических колец с эксцентриситетом е каждое из них делится при разметке по окружности на равное число частей (например, на 12) при этом кольца ориентируются таким обшкал на торцах колец после первой опера- 20 разом, чтобы начальное отсчетное сечение приходилось бы на минимальную площадь сечения, находящуюся вдоль оси эксцентричного смещения осей внутреннего отверстия и наружной поверхности каждого из колец. После этого в каждом из 12 положений замеряется, например, микрометром длина большего основания трапеции и ее величина подставляется в формулу по определению высоты кольца в каждом из размеченных положений. Таким обции по регулированию положения осей; на фиг. 11 - схема корректировки осей вала и ступицы после первой операции по регулированию положения осей; на фиг. 12 - положение шкал на торцах конических колец по окончании корректировки (регулирования); на фиг. 13 - схема корректировки осей вала и ступицы после второй операции по регулировке.

На валу 1 при помощи внутреннего ко25

ние приходилось бы на минимальную площадь сечения, находящуюся вдоль оси эксцентричного смещения осей внутреннего отверстия и наружной поверхности каждого из колец. После этого в каждом из 12 положений замеряется, например, микрометром длина большего основания трапеции и ее величина подставляется в формулу по определению высоты кольца в каждом из размеченных положений. Таким обле этого точки о I I

I 1

12 и высот соединяются плавнического эксцентрического (с эксцентри- зо рззом определяются h,. ha, Нэ ... hi. Пос- ситетом е) кольца 2 и наружного конического эксцентрического (также с эксцентриситетом е) кольца .3 закрепляется ступица 4. Фиксация ступицы 4 на валу 1 производится через щайбу 5, поджимающую кониной кривой (риской) и торцы колец фрезеруются по указанной риске.

Выведем формулу для определения выческие кольца 2 и 3 при затягивании гай- 35 соты колец в любом сечении. Согласно

ки 6. Для регулирования положения осей соединяемых деталей (вала 1 ,и ступицы 4) на несрезанном торце наружного конического кольца 3 нанесены две шкалы: шкала 7 для отсчета величины смещения наружного конического кольца и шкала 8 для отсчета величины смещения внутреннего конического кольца. На ступице 4 нанесены указатели 9 и 10 для отсчета поворота (соответственно, и смещения) наружного конического кольца 3, а на срезанном торце внутреннего конического кольца 2 нанесен указатель 11 для отсчета поворота (смещения) внутреннего конического кольца 2.

На фиг. 3 и 4 представлено соединение ступицы с валом в положении, когда разница между положениями осей вала и ступицы максимальная и равна 2е. Для этого внутреннее коническое кольцо 2 развернуто на 180° (фиг. 3) относительно положения, представленного на фиг. 1, где оси вала и ступицы соосны.

Для того, чтобы взаимное положение

осей после корректировки и последующей

. затяжки гайки 6 не менялось, на внутренфиг. 5 площадь наименьшего трапецеидального сечения KLAIN кольца равна

KN + ...JU

+

2

Н

40

и легко определяется замером основании а,, и в трапеции в сечении и высоты Н кольца. Площадь любого другого сечения должна быть равна вычисленно.му значению и высота кольца в определяемом сечении долж- 45 на находиться из условия равенства площадей всех сечений указанной площади наименьшего сечения кольца.

50

Рассмотрим трапецеидальное OPTQ, площадь которого равна

сечение

F.OQ + PT.Qp

55

так как РТ PV - TV OQ -TV и PV OQ а; ОР h.

Из треугольника QTV и.меем TV OV-tgo( h-tgct,

нем коническом кольце 2 и наружном коническом кольце один из торцов (со стороны, где расположены меньшие основания трапеций, лежацдих в сечениях колец) срезан таким образом, чтобы площади трапецеидальных сечений колец в любом месте по диаметру колец были одинаковы. Это обеспечивает равномерное растяжение наружного и равномерное сжатие внутреннего конического кольца при затягивании гайки и фиксации колец и, соответственно, неизменность нового положения осей сое-, диняемых деталей.

На фиг. 5, 6, 8 и 9 показано, как производится срезание торца на внутреннем и наружном конических кольцах. После изготовления комплекта эксцентрических конических колец с эксцентриситетом е каждое из них делится при разметке по окружности на равное число частей (например, на 12) при этом кольца ориентируются таким образом, чтобы начальное отсчетное сече

ние приходилось бы на минимальную площадь сечения, находящуюся вдоль оси эксцентричного смещения осей внутреннего отверстия и наружной поверхности каждого из колец. После этого в каждом из 12 положений замеряется, например, микрометром длина большего основания трапеции и ее величина подставляется в формулу по определению высоты кольца в каждом из размеченных положений. Таким обле этого точки о I I

I 1

12 и высот соединяются плаврззом определяются h,. ha, Нэ ... hi. Пос-

рззом определяются h,. ha, Нэ ... hi. Пос-

ной кривой (риской) и торцы колец фрезеруются по указанной риске.

Выведем формулу для определения выфиг. 5 площадь наименьшего трапецеидального сечения KLAIN кольца равна

KN + ...JU

+

2

Н

и легко определяется замером основании а,, и в трапеции в сечении и высоты Н кольца. Площадь любого другого сечения должна быть равна вычисленно.му значению и высота кольца в определяемом сечении долж- на находиться из условия равенства площадей всех сечений указанной площади наименьшего сечения кольца.

50

Рассмотрим трапецеидальное OPTQ, площадь которого равна

сечение

F.OQ + PT.Qp

55

так как РТ PV - TV OQ -TV и OQ а; ОР h.

Из треугольника QTV и.меем TV OV-tgo( h-tgct,

тогда

OQ +

OP a + a - htgcc 2

2F (2a -htgoC).h tgrfhs-2ah +

Решая это квадратное уравнение, получаем

h

2а ±V4a -4tgcC2F 2а± 2Va2-2Ftgc6

ZtoCC2t oC

a 2Ftg.jL a ±Va - 2р. tgo(,

-tqoC -ЦоС

II«

Из двух значений корня принимаем значение

j a-Va2-2F. tg оС

-Об

как удовлетворяющее решению поставленной задачи.

Регулировка положения осей соединяемых деталей осуществляется следующим образом.

Допустим, эксцентриситет колец е 1 мм и надо переместить ось вала относительно оси ступицы на 0,5 мм в направлении вертикальной оси на чертеже (фиг. 10). Для этого отвинчивается гайка 6 и достается шайба 5, после чего комплект колец разворачивается против часовой стрелки до совмещения деления 0,5 мм шкалы 7 с указателем 9 втулки 4. При этом, как видно из фиг. 11, происходит смещение центра вращения внутреннего кольца 2 из положения D в положение D. Во время второй операции по регулировке внутреннее кольцо 2 разворачивается против часовой стрелки также на пять делений, отсчитываемых по щкале 8, соответствующих перемещению оси вала относительно оси ступицы на искомые 0,5 мм. При этом (см. фиг. 13), вращаясь вокруг центра, ось вала переместится из положения О (положение оси ступицы) в положение d (новое положение оси вала), отстоящее от оси О на 0,5 мм.

После корректировки положения осей устанавливается шайба 5. и гайка 6 зажимается, фиксируя новое положение осей.

А-А

Фиг.г

6-5

Фиг.,-H

Ж

UAJ

7

Фиг. 5

Фиг.б

6

Фаг.11

Фиг. 10

fe/Л

Фиг. 12