Соединение охватываемой и охватывающей деталей Советский патент 1990 года по МПК F16D1/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к соединениям, передающим вращающий момент преимущественно силами трения.

Цель изобретения - увеличение несущей способности соединений коническими затяжными кольцами и повышение надежности.

На фиг.1 представлено соединение, на фиг.2 - составляющие сил трения при раэ личньгх углах конусности пар колец.

Соединение комическими затяжньми кольцами срдержит вал 1 ступицу 2, затяжную гайку 3, начальную пару наружного 4 и внутреннего 5 колец и последнюю пару колец 6 и 7.

Соединение работает следующим образом.

Кольца, надвигаясь при затяжке своими коническими поверхностями

одно на другое, упруго деформируют наружные (охватывающие) кольца 4 и 6, растягивая их, а внутренние (охватываемые) кольца 7 снижаются, свледствие чего на поверхности вала 1 и отверстии ступицы 2 возникает требуемый гарантируемый натяг.

Уменьшение угла конусности пар колец по мере удаления от места закрепления гайки увеличивает соответственно радиальную составляющую сил трения между верхним и внутренним кольцами, которая создает напряжение смятия на поверхностях контакта. Таким образцом, неравенство углов конусности пос;1едовательных пар колец дает ЕОЗМОЖИОСТЬ разгру- ж4ть начальную пару колец от воздействия полной силы затяжки за счет увеличения сил трения перераспределенных между последующими парами

9i

колец пропорционально углам конусности. За счёт npHMejpHoro равенства сил трения, действующих на отдельные пары колец, получается равномерное распределение напр}{жений по всей длине (фиг.2). Таким образом предлагаемое конструктивное исполнегт ние конических затяжных колец дает возможность уменьшить пиковое значение давлений в начальной паре колец, . все пары колец соединения будут нагружены равномерно, что по- срок службы и несущую способность соединения. Выбор первоначальной величины угла конусности для начальной пары колец в основном зависит от механических свойств используемого материала и длины соединения.

I

Напряжения саадтия, распределенные по длине вышеуказанных соединений, подчиняются экспоненциальному закону, причем, если пиковое значение возникает, в начальной паре колец, то выполнение по мере удаления от начальной пары с соответственно уменьшающимися углами конусности на величины, равные по абсолютному значению последовательным членам ряда Фибоначчи дает возможность более равномерному распределению напряжений смятия по всей длине соединения за счет примерного равенства сил трения, действующих на всех парах колец

(Т

Т, на фиг.2). Известно,

г

что каждый последующий член ряда Фибоначчи, кроме первых двух (кото, т 1612141 .

рые равны единице), образуется кж сумма двух предыдущих членов, т.е. 1, 1, 2, 3, 5, 8 и т.д. Так как на практике рекомендуется выбирать количество пар колец в пределах 4-6, углы конусности пар колец, последующие после начальной пары, образуют

ся, начиная с третьего члена ряда Фибоначчи. Например, если угол конусности в начальной паре равен 35 (рекомендуемый практикой), то последующие будут соответственно равны . 33, 30, 25, 17 н т.д.

Использование предлагаемого соединения в массовом производстве даст значительный экономический эффект за счет увеличения срока службы и несущей способности соединения.

20

о р м у л а

изобретения

5

0

5

Соединение охватываемой и охватывающей деталей, содержащее установленные между указанным1Г деталями конические затяжные кольца и резьбовой элемент, установленный с возможностью контакта с одним из колец, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и несущей способности соединения, первая пара колец со стороны резьбового элемента, выполнена с углом конусности 35 - 40, а последуюп е пары, по мере удаления от первой выполнены с соответственно уменьшающимися углами конусности на величины, равные по абсолютно у значению последовательным членам ряда Фибоначчи.

Фив.т

Qj

Изобретение относится к машиностроению, в частности к соединениям, передающим вращающий момент силами трения. Цель изобретения - увеличение несущей способности соединений и повышение надежности. Соединение содержит установленные между охватываемой и охватывающей деталями конические затяжные кольца, поджатые гайкой. Начальная пара колец, контактирующая с гайкой, выполнена под определенным углом конусности, а последующие пары колец (по мере удаления от первой пары) выполнены с соответственно уменьшающимися углами конусности на величины, равные по абсолютному значению последовательным членам ряда Фибоначчи. 2 ил.