Приводной вал Советский патент 1991 года по МПК F16C1/00 F16C3/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи вращения от одного механизма к другому.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик при работе в условиях значительных перепадов температур.

На фиг. 1 схематично изображен вал, продольный разрез, на фиг. 2 - разрез А А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 (увеличено); на фиг. 4-узел II на фиг. 2 (увеличено).

Устройство состоит из вала 1, выполненного полым в виде свернутой в плоскую спираль упругой биметаллической ленты из слоев 2 и 3, опорных элементов в виде подшипников 4, приводных элементов, например зубчатых колес 5, а также промежуточных распорных втулок 6. Материал внутреннего активного слоя 3 имеет больший температурный коэффициент линейного расширения, чем наружного слоя 2 (фиг. 3). Толщина слоев может быть разной

Опорные и приводные элементы образуют каркас, в котором установлена плотно закрученная спираль - полый вал 1. Приводные и опорные элементы, выполненные в виде подшипников, охватывают спираль (фиг. 1).

Приводной вал собирают следующим образом.

Биметаллическая лента закручивается в спираль активным слоем вовнутрь до диаметра меньше диаметров посадочных отверстий приводных и опорных элементов. В таком закрученном состоянии вал 1 заводится в зубчатые колеса 5, распорные втулки 6 и подшипники 4.

Натяг в сопряжении зависит от степени закрутки упругой спирали и температуры эксплуатации. При понижении температуры, вследствие попытки скручивания биметаллической ленты, натяг будет уменьшаться, что будет предохранять конструкцию от хрупкого разрушения. При уве- личении температуры натяг будет

Ё

О vj

CJ vj

О CJ

Ю

возрастать Величину изменения натяга можно регулировать изменением соотношения толщин слоев ленты, Чем больше разница толщин слоев, тем меньше будет меняться натяг в зависимости от изменения температуры. Использованием ленты с разными толщинами слоев можно избежать возможности полного исчезновения натяга при значительных низких температурах.

Пример. Внутренний активный слой состоит из латуни Л62 (температурный коэффициент линейного расширения а 20,5 ) и имеет толщину 0,1 мм, наружный пассивный слой состоит из стали 36Н (температурный коэффициент линейно- го расширения oz 1 °С 1) и имеет толщину 0,1 мм. Ширина ленты 200 мм, длина ленты в развертке 1600 мм. Вал предназначен для установки деталей минимального диаметра отверстий d 17 мм и максималь- ного D 45 мм. При диаметре 17 мм вал имеет 30 витков ленты (толщина стенки 6 мм), при диаметре 45 мм - 11,5 витков (толщина стенки 2,2 мм).

Понижение температуры от нормаль- ной + 20 до -70°С ( ДТ 70°С-(-200С) 90°С) вызывает скручивание ленты с образованием растягивающих напряжений в наружном слое и сжимающих во внутреннем (активном) слое Растягивающие напряжения противоположны по знаку первоначальным напряжениям сжатия закрученного слоя из стали 36Н, несущего основную раоочую нагрузку. Крутящий момент закручивания при охлаждении до температуры -70°С составляет 0,35 Нм и подавляется первоначальным моментом скрутки ленты при сборке порядка 0,6 Нм, а также сжатием установленных на валу деталей,

При нагревании изменение напряжений происходит в обратном порядке

Формула изобретения

1Приводной вал по авт ев № 1326796, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик при работе в условиях значительных перепадов температур, лента, охватывающая вал, выполнена биметаллической, причем материал ленты внутреннего слоя имеет больший температурный коэффициент линейного расширения, чем материал ленты внешнего слоя

2Вал по п.1, от л и ч а ю щ и и с я тем, ч го слой ленты выполнены разной толщины.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи вращения от одного механизма к другому. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик при работе в условиях значительных перепадов температур. Вал состоит из собственного вала 1 опорных элементов, выполненных, например, в виде подшипников 4, приводных элементов 5 и промежуточных втулок 6. Вал образован свернутой в плоскую спираль до плотного соприкосновения витков упругой лентой. Материал внутреннего активного слоя ленты имеет больший коэффициент температурного расширения, чем наружного слоя. Варьируемая толщина слоев обеспечивает гарантированный натяг вала с охватывающей деталью при перепадах температур. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

г xLi

$ ШШ Ј&я$т

K3Sa5SSiS&& S35Ss&iiiSss&ssisssiii

з г, з

t- f - . i . -3

te/

Фид.З

Фиг. 2

Фиг.Ь