Муфта для жесткого крепления втулки на валу

< >5663I9

СОюз Советсннк

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 23.01.73 (21) 1873128/25-27 (23) Приоритет — (32) 28.01.72 (31) P 2204.038.6 (33) ФРГ (43) Опубликовано 05.03.76. Бюллетень Хо 9 (45) Дата опубликования описания 16.07.76 (51) М К н о F 16 1т 1! 08

Гасударственный комитет (53) УДК 621.825.2 (088.8) Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения и заявитель

Иностранец

Вернер Винкельхаус (ФРГ) (54) МУФТА ДЛЯ ЖЕСТКОГО КРЕПЛЕНИЯ ВТУЛКИ

НА ВАЛУ

Изобретение относится к машиностроению.

Известна муфта для жесткого, крепления втулки на валу с помощью охватывающего втулку тонкостенного нажимного кольца, имеющего две сходящиеся большими диаметрами наруж ные конус:- ые паверхности, на которых установлены зажимные кольца, стягиваемые винтами, расположенными в отверстиях, выполненных в .кольцах. Нажимное кольцо выполнено с продольной прорезью.

При затяжке винтов зажимные кольца, взаимодействуя с нажимным кольцом, обеспечивают жесткую кинематическую связь между втулкой и валом посредством трения. При этом полярные моменты сопротивлений, на которые рассчитаны диаметры вала и втулки, используются для передачи крутящего момента не полностью.

Возникают такие моменты, когда втулка при нагружении передаваемым крутящим моментом проскальзывает относительно вала.

Для избежания этого приходится снижать величину передаваемого крутящего момента.

В предлагаемой муфте с целью повышения ее нагрузочной способности втулка и вал имеют равные полярные моменты сопротивления, а их контактирующие между собой поверхности сдеформированы зажимными кольцами по замкнутой синусоиде.

В этом случае можно передавать крутящий момент той величины, на которую ра=считан вал, без угрозы какого-либо нсрегул Iруемого проскальзывания.

Приложенное зажимное усилие передает5 ся практически только через расположенные между отверстиями под болты частями зажимного кольца, именно это усилие приводит к эластичным деформациям по замкнутой синусоиде, соответствующей числу винтов.

10 Материал под отверстиями для оолтов вообще может отсутствовать, так что впнть могут быть расположены в U-образных выемках.

Винтен должны быть размещены как можно б.тиже к нажимному кольцу.

На фиг. I,представлена предлагаемая муфта, поперечный разрез; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел I,íà фиг. 2; на фиг. 4 — график, предста вляющий закон изменения,передаваемого крутящего момента г

20 зависимости от изменения усилия затяжки винтов; на фиг. 5 — вариант выполнеHHF, предлагаемой муфты; на фиг. 6 и 7 — варианты различных соединений, осуществляемых с помощью описываемой муфты.

25 Втулка 1, представляющая, например, ступицу колесного диска 2, насажена на вал 8.

На втулке расположено тонкостенное нажимное кольцо 4, имеющее две сходящиеся ббльшими диаметрами наружные конусные поЗ0 верхности, на которых установлены зажим506319 ые кольца 5 и б. В,кольцах соосцо выполены отверстия 7 под винты 8. При этом вин ы располагаются как можно ближе к внутренним конуспым поверхностям зажимных колец.

При затягивании винтов зажимные кольца б и б движутся навстречу друг другу, деформируя нажимное кольцо 4. При этом зажимное усилие передают только те части зажимных колец 5 и 6, которые раслоложены между винтами, в то время как части зажимных колец, расположенные под винтами, -эластично поддаются, как бы выгибаются.

Таким образом, контактирующие между союи поверхности нажимного кольца втулки и вала деформируются по замкнутой сину:оиде.

Полярные моменты сопротивления втулки

W и сопротивления вала, имеющего диаметр а, практически равны. При этом винты затя- 20 путы так, что зажимные кольца развивают зажимное ус!:лие S, которое вычисляется по формулам, в зависимости от угла конуса конусных поверхностей |колец и передаваемого ./Д 25 момента кручения М: S=2,3, (1)

d — 2

S =3, (2) М

30 где формула 1 справедлива для равных углева, конусных поверхностейвеличиной в 10 (см. фиг. 1), а формула 2 — для разных углов а и р ккооннуусснныых х ппооверхностей величичой соответственно в .10 и 20 (см. фиг. 5). 35

При затяжке винтов развивают усилие S, которое достаточно для синусоидальной эластичной деформации втулки и вала и образования полной кинематической связи между ними. Таким образом обеспечивается передача крутящего момента М, из .расчета которого выбраны полярные моменты сопротивления вала и втулки.

На графике фиг. 4 наглядно представлена зависимость между развиваемым зажимным усилием S и передаваемым моментом кручения Л1. Момент М одновременно определяет диаметр dва,ла 8, который спроектирован точно для передачи этого момента. 1(ривая 1 соответствует формуле 1, т. е. конструкции с равными углами а конуса, а кривая II — формуле 2 с разными углами конуса а и (, один из которых составляет 10, а другой — 20 .

При этом пе имеет значения из какой марки стали выполнены вал и втулка.

Формула изобретения

Муфта для жесткого крепления втулки на валу с по мощью охватывающего втулку тонкостенного нажимного кольца, имеющего две сходящиеся ббльшими диаметрами наружные конусные поверхности, на которых установлены зажимные кольца, стягиваемые винтами, расположенными в отверстиях, выполненных в кольцах, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее нагрузочной способности, втулка и вал имеют равные полярные моменты сопротивления, а их контактирующие между собой, поверхности сдеформированы зажимными кольцами по з ам кнутой си нусоиде.

506319

Ри г,6

Фиг.5

Фиг. 7

Составитель И. Антипова

Техред А. Камышникова

Редактор И. Бродская

Корректор И. Симкина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент».

Заказ 699/902 Изд. № 307 Тираж 1131 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5

1

)