Узел соединения ступицы гребного винта с валом Советский патент 1981 года по МПК F16B4/00 B63H23/34 

Изобретение относится к судостро нию и касается конструирования узлов соединения ступицы гребного винта с валом. Известен узел соединения ступицы гребного винта с валом, содержащий цилиндрическую промежуточную втулку с внутренней конической поверхностью устанавливаемую между ступицей и валом 1 . Недостаток указанного узла соединения заключается в низкой надежности закрепления ступицы на валу. Цель изобретения - повышение надежности закрепления ступицы на валу Поставленная цель достигается тем, что цилиндрическая промежуточная втулка выполнена ступенчатой с кольцевыми выточками в местах перехо да с меньшего диаметоа ступени на .больший, при этом средняя часть упомянутой втулки сопряжена со ступицей по напряженной посадке, а концевые ступени установлены с зазором к ступице. Кроме того, внутренняя поверхность цилиндрической промежуточной втулки выполнена с поперечной расточкой. На фиг.1 изображен предлагаемый узел в свободном состоянии;на фиг.2то же, в собранном виде. В ступице 1 .имеющей цилиндрическую ступенчатую расточку,при помощи напряженной посадки установлена своей сред- ней частью А,равной 1/3 длины ступицы, промежуточная ступенчатая втулка 2, выполненная из стали. Концевые части втулки Б и В прилегают к торцам ступицы и образуют с соответствующими частями ступицы зазоры 5 и SjСтупица 1 совместно с втулкой 2 насажена на гребной вал 3 путем ее осевого перемещения на расчетную величину h при помощи штатного гидропрессового устройства . На наружной поверхности втулки 2 выполнены кольцевые выточки 5 и 6. За счет деформации втулки 2 , облегченной выполнением этих канавок, происходит ликвидация зазоров S( и Sj и на контактных частях Б и В также создаются соответствующие натяги. Конусная поверность, сопрягаемая с валом, имеет расточку в средней части.

Контроль действительной несущей способности соединения втулка-ступица осуществляется на заводе-изготовителе путем нагружения его пробным осевым усилием.

Посадка должна обеспечивать передачу расчетного крутящего момента. В исходном положении между посадочными частями Б и В втулки и ступицы назна,«Маются расчетные зазоры S, которые ликвидируются при насадке гребного винта на гребной вал путем его осевого перемещения при помощи штатно.го гидропрессового устройства 4 на расчетную величину h. На контактных частях Б и В при этом создается расчетное давление, увеличивающее несущую способность сое/ 4нения втулкаступица.

Несущая способность соединения гребной вал-втулка определяется при монтаже гребного винта путем установки его по расчетному осевому усилию

Контактное давление на часть Б, т.е. в носовой части ступицы со стороны подвода мощности, назначается возможно малым с тем, чтобы при действии инерционного момента, превышающего расчетный, временное проворачивание контактных поверхностей ступицы и втулки происходило только на части Б, осуществляя фрикционное демпфирование.

В эксплуатации температура воды в южных широтах достигает , темпертура же, при которой осуществляется монтаж, нередко бывает .-25С. Это обстоятельство накладывает дополнительные трудности на эксплуатацию гребных винтов, изготовленных из цветных сплавов. Вследствие большой

разности коэффициентов линейного расширения материала винта и вала происходит взаимное смещение их контактных частей, которое снижает усталостную прочность вала за счет появляю щейся фреттинг-коррозии.

Предлагаемое соединение детали с валом полностью исключает возможность взаимного перемещения контактных частей вал-втулка. Температурные перемещения контактных частей валвтулка на усталостную прочность соединяемых деталей не влияют. Известно, что при взаимном перемещении сопрягающихся по напря.женной посадке деталей, если -контактные давления на их частях не превышают предел упругости, не происходит снижения несущей способности соединения.

Формула изобретения

1.Узел соединения ступицы гребного винта с валом, содержащий цилиндрическую промежуточную втулку с внутренней конической поверхностью, устанавливаемую между ступицей и валом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности закрепления ступицы на валу, цилиндрическая промежуточная втулка выпол,нена ступенчатой с кольцевыми выточками в местах перехода с меньшего диаметра ступени на больший, при этом средняя часть упомянутой втулки сопряжена со ступицей по напряженной посадке, а концевые ступени установлены с зазором к ступице.

2.Узел соединения по п.1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность цилиндрической промежуточной втулки выполнена с поперечной расточкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 229993, кл. В 63 Н I/U, 1979.

(риг. 2