Соединение вала со ступицей и способ его изготовления

 

Изоб1#етение относится к области машиностроения, в частности к разъемным соединениям вала со ступицей для передачи крутящего момента. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления и повышение надежности соединения. Б соединении вала 1 со ступицей 2 поверхность контакта соединяемых деталей , представляет собой пространственную фигуру. Б каждом сечении, расположенном под углом к оси соединения, указанная фигура имеет форму круга, центр которого совпадает с осью соединения . При изготовлении соединения обработку посадочных поверхностей вала и ступицы ведут путем вращательного поступательного перемещения инструмента с одновременным поворотом его вокруг оси, расположенной под прямым углом к направлению поступательного перемещения и оси вращения. Данная технология изготовления не требует специального инструмента и с допускает обработку посадочных поверхностей как вала, так и ступицы после термообработки. 2 с.п. ф-лы, 8 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1286846 А 1

15У 4 F 16 D 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3847318/25-27 (22) 15.10.84 (46) 30.01.87. Бюл. N- 4 .(72) И.E.Ìîñêàëåíêî и В,И.Москаленко (53) 621.825.4 (088.8) . (56) П.И.Орлов. Основы конструирова ния. т. 2, M.: Машиностроение, 1977, с. 326. (54) СОЕДИНЕНИЕ ВАЛА СО СТУПИЦЕЙ

И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к облас-. ти машиностроения, в частности к разъемным соединениям вала со ступицей для передачи крутящего момента.

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления и повышение надежности соединения. В соединении вала 1 со ступицей 2 поверхность контакта соединяемых деталей

Фиг. /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ представляет собой пространственную фигуру. В каждом сечении, расположенном под углом к оси соединения, указанная фигура имеет форму круга, центр которого совпадает с осью соединения. При изготовлении соединения обработку посадочных поверхностей вала и ступицы ведут путем вращательного r îñòóïàòåëüíîãî перемещения инструмента с одновременным поворотом

его вокруг оси, расположенной под прямым углом к направлению поступательного перемещения и оси вращения.

Данная технология изготовления не требует специального инструмента и допускает обработку посадочных поверхностей как вала, так и ступицы после термообработки. 2 с.п. ф-лы, 8 ил.

На фиг,1 представлено соединение, общий вид; на фиг.2 †. фигура, часть поверхности которой является поверхностью контакта элементов соединения, вид сбоку; на фиг.3 — вид А на фиг.2; на фиг.4 — вид Б на фиг.2; на фиг.5 — разрез В-В на фиг.2; на фиг.б — разрез Г-Г на фиг.2; на фиг.7 — положение обрабатывающего инструмента относительного вала; на фиг.8 — положение обрабатывающего инструмента относительно ступицы.

Соединение включает в себя вал 1 и ступицу 2, контактирующие поверхности которых выполнены в виде части пространственной фигуры, изображен- 25 ной на фиг.2 и 3. Она получается путем перемещения обраэующеи окружности вдоль оси I-I (оси соединения) с одновременным ее проворотом вокруг своей оси(например, II-II) от 0 до

90 . В соединении используется часть изображенной фигуры длиной L, обусловленной допустимыми углами резания для обрабатывающего инструмента при его провороте. При перемещении и про- 35 вороте образующей окружности размер фигуры в плоскости перемещения оси

II-II (относительно которой происходит проворот) остается постоянным и равным диаметру окружности. В плос- 40 кости перемещения другой оси образующей окружности (перпендикулярной оси

II-II) величина расстояния от оси

I I до точки на поверхности контактирования является функцией угла по- 45 ворота и в каждом нормальном сечении различна для сторон от оси I-I. Для .любого сечения выполняется

<1 d а = — — sin 6 а — — sin 8

2 2 50 где Ы1, Ы; — значения углов наклона плоскости образующей окружности к оси I-I

d — диаметр образующей окружности а1, а„ вЂ” величины расстояний от оси I-I до соответствующих точек на поверхности фигуры.

1 128684

Изобретение относится к машиностроению, в частности к разъемным соединениям вала со ступицей для передачи крутящего момента.

Целью изобретения является упро — 5 щение технологии изготовления и повышение надежности соединения.

Так как 0, > Ч, то и а.;- а, тем самым профиль каждого элемента соединения не является симметричным относительно своей оси. Но в связи с тем, что величины эксцентриситета абсолютно одинаковы в обоих элементах соединения и обратны по знаку, то соединение в целом строго симметрично относительно оси I-I.

Во всех сечениях, перпендикулярных оси соединения (кроме фиг.4), сумма а; и а меньше d, т.е. соедиJ нение является профильным, за счет чего и осущеСтвляется передача крутящего момента.

Кроме того, на фиг.4 сумма а: и

t а1 равна окружности, в сечении Г-Г сумма а, и а„ минимальна, следовательно, в плоскости перемещения оси образующей окружности, перпендикулярной оси II-II, имеет место коническое, т.е. беззазорное соединение.

Обработка элементов соединения осуществляется режущим инструментом, закрепленным на оправке, имеющей три степени свободы: вращение вокруг своей оси, перемещение параллельно оси обрабатываемой детали (соответствующей оси I-Х на фиг.3) и пропроворот относительно оси (соответствующей оси II-II), проходящей че- . рез плоскость вращения вершины режущего инструмента и перпендикулярно пересекающей ось детали. Окружность, описываемая вершиной режущего инструмента, соответствует образующей окружности.

В случае обработки вала (cM.ôèã.7) оправка выполнена в виде кольца с резцом, введенным вовнутрь вершиной.

В случае обработки отверстия ступицы (см. фиг.8) оправка должна обеспечивать расточку на необходимой глубине.

Обработка поверхностей может осуществляться на токарно-винторезном станке. Обрабатываемую деталь закрепляют в патроне станка, который фиксируют от проворота. На суппорт станка устанавливают поворотный стол с закрепленной на нем расточной головкой. Движения инструмента осуществляются следующим образом: вращение шпинделя расточной головки от индивидуального привода, независимо от остальных перемещений, продольное перемещение с помощью ходоИзменяя з зависимость скорости прово ота р оправки от скорости перемещения ее па раллельно оси детали, а также меняя максимальный угол нак5 лона on авки р и, при котором начинается обработка мож

В» ы жно получить различи д соединений по степен ж . ые разборки. ени трудности

Предлагаемая технология изготов10 ления обес печивает возможность механической об работки внутренней поверхности ст упицы после термообработки. вого винта с не

128б846

Д винта с необходимой величиной по ач д чи, проворот стола с расточной головкой и ри помощи шестерни, установленной н а валу поворотного стола, и з бч у атои рейки, жестко закрепленной на станин . Т е. ем самым при перемещении супнорта стол ловов рачивается на ст трого определенный угол, величин з у ависимости которого от перемещения можно изменит нить путем изменения числа зуб ьев шестерни.

Обработк у начинают инструмен накл оненным к оси детал нтом, али на максимальный угол. В процессе обработки инструмент постепенно занимает положен ие при котором его б аетпо- 5 Фор,м л со ственная у а изобретен и я ось совпадает с ос сью детали. Связь

1. Соединение вала со ст между ско ость о ступицей, контактная пов рх ост инструментом (в ь которых имеет том (вел иной изменения переменный вдоль оси сое угла наклона) и с и соединения промещения вдоль оси а) и скоростью ее п — 20

Ре ч щ е е с я тем, вдоль оси детали должна что, с целью повышения н быть одинаковой ч ния надежности соединения. Кроме т вой я б элементо в изготовления, .беззазорного сое ин роме того, я точного поверхность контакта соединяемых го соединения необходим деталей представляет с б контроль разме а т со ой простран— з ера соединения в качестве которого торая в каждом торого удобно использовать сечении, расположенном по

HeèýìåHHóþ величин а с ., ом под .углом к личину размеров контак- оси соеДинениЯ послеДов тирующих поверхнос оси, довательно уменьхностеи — диаметр обшающимся в направлении к то разующей окружности.

Скорость в а ен меет .орму крута одного диаметра, зависит от ско ост сть вращения инструмента не З0 ает с осью соет скорости проворота оправки и скорости ее пе равпозволяет выби ат ремещения, что

Способ изготовле» ия соединения

1 ирать Оптимальные ре и вала со ступицей вкл мы резания оп е е лючающий механирезания и т.п. и те определяемые скоростью нтактных поверхпроизво ител т.п., и тем самым повысить 35 ностей путем вращательно ro и поступад льность обработки тельного перем ещения инструмента и

Возможность выбора оптимальных установку ступицы на вал о т л ирежимов и озволяет применять рез ы чаю ий рдых ма ериало (б санит) что

) Э т вле ия Одновреме НО с ор, гек- нологии.изго окончательную механич ескую обработвращательным и поступательн в а ат ым переку после термообработки. Это уст амещением инструмента осуществляют нит во приблизит час- ной

o65o o o oA шлиф б б вращения.

1286846

ВиИ

Г-Г

Фи е. Х

Фие.8

Составитель Т.Орлова

Редактор И.Рыбченко Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Заказ 7700/37 Тирай 811 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4