Упругорастянутый вал

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях машин и механизмов, снабженных длинными валами, на наружной поверхности которых устанавливаются рабочие органы, например, в центробежных насосах, турбинах и т.д. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности путем уменьшения прогиба вала. Упругорастянутый вал содержит охватывающую деталь (ОД) 1 и охватываемую деталь (ОХД) 2, снабженные упорными и опорными поверхностями, средство натяжения в виде гайки 3 с наружной резьбой. ОД 1 снабжена цилиндрической проточкой 4, глухим отверстием, расположенным по оси, дно которого является упорной поверхностью, а также резьбовым участком 5. ОД 2 выполнена в виде тела вращения переменного сечения и содержит концевые участки 6 и 7, боковые поверхности которых являются опорными поверхностями. Между концевыми участками 6 и 7 расположена цилиндрическая часть 8. ОД 2 снабжена буртом 9, торцовая поверхность которого является упорной. Расстояние между упорными поверхностями ОХД 2 со средством натяжения до сборки больше, а после сборки равно расстоянию между упорными поверхностями ОД 1. Последняя снабжена опорными поверхностями 10 и 11 под подшипники, выполненными в зоне расположения взаимодействующих опорных поверхностей ОД 1 и ОХД 2. Цилиндрическая часть 8 расположена в зоне наибольшего прогиба вала, диаметр которой до сборки не менее диаметра проточки 4. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.80„„1555552 А 1 (51)5 F 16 С 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

8 Я5

ИА fEHT!-:;:

Е ЕЛИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ .СССР (21) 4294216/25-27 (22) 06.08.87 (46) 07.04,90. Бюл. Ф 13 (72) Ф,В.Славутин, O.А.Кашников, Л. Г. Падва и Г.А.йаров (53). 62-233. 12 (088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 404967, кл. Р 16 С 3/02, 1972. (54) УПРУГОРАСТЯНУТЫП ВАЛ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях машин и механизмов, снабженных длинными валами, на наружной поверхности которых устанавливаются рабочие органы, например, в центробежных насосах, турбинах и т.д.

Цель изобретения - расширение функ" циональных возможностей и повышение. надежности путем уменьшения прогиба .вала. Упругорастянутый вал содержит ,охватывающую деталь (ОД) 1 и охва тываемую деталь (ОХЦ) 2, снабжнные упорными и опорными поверхностями, средство натяжения в виде гайки 3 с наружной резьбой. ОЦ 1 снабжена

2 цилиндрической проточкой 4, глухиьг отверстием, расположенным по оси, дно которого является упорной поверхностью, а также резьбовым участком 5.

OX/ 2 выполнена в виде тела вращения переменного сечения и содержит конце-. вые участки 6 и 7, боковые поверхности которых являются опорными поверхностями. 11ежду концевыми участка-. ми 6 и 7 расположена цилиндрическая часть 8, OX/ 2 снабжена буртом 9, торцовая поверхность которого являет". ся упорной. Расстояние между упорны-, ми поверхностями ОХД 2 со средством натяжения 3 до сборки больше, а пос.ле сборки равно расстоянию между упорными поверхностями ОД 1. Последняя снабжена опорными поверхностями

10 и 11 под подшипники, выполненными в зоне расположения взаимодействующих опорных поверхностей ОД 1 и

ОХД 2. Цилиндрическая часть 8 распо- . ложена в зоне наибольшего прогиба вала, диаметр которой до сборки не менее диаметра проточки 4. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1555552

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях машин и механиз- мов, снабженных длинными валами, на наружной поверхности которых устанавливаются рабочие органы, например, в центробежных насосах, турбинах и т.п. !

Цель изобретения — расширение 10 функциональных возможностей и повышение надежности путем уменьшения прогиба вала.

На чертеже представлено предлагаемое устройство. 15

Упругорастянутый вал состоит из охватывающей 1 и охватываемой 2 де-. талей и средства создания натяжения, например, в виде гайки 3 с наруж« ной резьбой. В охватывающей детали 20 выполнено глухое отверстие, дно которого является упорной поверхностью.

Охватывающая деталь 1 снаб>жена цилиндрической проточкой 4 и внутренней резьбовой поверхностью 5. Охватывае- 25 мая деталь 2 выполнена в виде тела вращения с переменным сечением и двумя цилиндрическими опорными участками 6 и 7 на концах, а также цилиндрическим участком 8, расположенным 30 между ними. Цилиндрический участок

8 контактирует с цилиндрической проточкой 4 охватывающей детали 1. Концевой цилиндрический участок 6 контактирует с боковыми поверхностями

° глухого отверстия, а участок 7 с поверхностью отверстия, выполненного в центральной части. гайки 3.

Гайка 3 одним из своих торцов упирается в бурт 9, который выполнен на одном из концов охватываемой детали 2. Охватывающая деталь 1 снабжена опорными поверхностями 10 и 11 для установки подшипников. Диаметр цилиндрического участка 8 является наибольшим диаметром охватываемой детали 2 и равен в собранном устройстве диаметру цилиндрической проточки

4 детали 1; Цилиндрический участок 8 расположен в зоне наибольшего прогиба вала. Опорные поверхности под

50 подшипники 10 и 11 расположены в зоне концевых опорных поверхностей охватывающей 1 и охватываемой 2 деталей.

Сборка устройства осуществляется следующим образом.

Охватываемая деталь 2 предварительно охлаждается, например, в жидком азоте. В результате охлаждения происходит уменьшение ее размеров.

После охлаждения деталь 2 вводится внутрь детали 2. После установки охлажденной детали 2 гайку 3 вворачивают в деталь 1 до упора в бурт 9.

При достижении нормальной (рабочей) температуры охватываемая деталь 2 увеличивает свои размеры и создает растягивающие напряжения в охватывающей детали 1, причем в самой дета" ли 2 образуются сжимающие напряжения. После сборки вала и достижения им нормальной температуры вал подвергают окончательной механической обработке для получения. требуемой точности наружных поверхностей.

Вал работает следующим образом.

Под действием приложенных к нему, поперечных сил, в том числе и массовых, вал стремится прогнуться. Однако этому препятствуют силы предварительного осевого напряжения охватывающей и охватываемой деталей. Кроме того, в зоне контактирования цилиндрических поверхностей 4 и 8 прогибу охватывающей детали 1 препятствуют поперечные силы от прогибающейся охватываемой детали 2. Контакт поверхностей 4 и 8 в зоне наибольшего прогиба вала также препятствует и продольному его изгибу (потери устойчивости). Уменьшение прогиба вала приводит также к снижению его вибро-. активности, что позволяет повысить надежность устройства, в котором такой вал применяется.

Формула изобретения

1. Упругорастянутый вал, содержащий охватываемую и охватывающую дета ли, снабженные упорными поверхностями, и средство натяжения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности путем уменьшения прогиба вала, охватываемая деталь выполнена в виде тела вращения переменного сечения и содержит концевые участки и расположенную между ними цилиндрическую часть, диаметр которой является наибольшим диаметром охватываемой детали, охватывающая деталь снабжена опорными поверхностями под подшипники, расстояние между упорными поверхностями охватывающей детали и средства натяжения меньше

1555552

Ъ

Составитель В.Терехов

Редактор Л.Гратилло Техред Ц.Ходанич KopPezToP,С.Черни

Заказ 548 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101 расстояния между соответствующими опорными поверхностямйфхватываемой детали в свободном состоянии.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ -ф..е с я тем, что опорные поверхности под подшипники выполнены в зоне расположения взаимодействия опорных поверхностей охватывающей и охватываемой деталей.

3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что цилиндрическая часть расположена в зоне наибольшего прогиба вала.

4. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что диаметр цилиндрической части охватываемой детали до сборки не менее внутреннего диаметра охватывающей .