СОЕДИНЕНИЕ ОХВАТЫВАЮЩЕЙ И ОХВАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛЕЙ С НАТЯГОМ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к соединениям охватывающих и охватываемых деталей с натягом и может быть использована для упрощения монтажа и демонтажа охватывающей детали при запрессовке нескольких охватывающих деталей по центровочным поверхностям вала с одинаковым диаметром.
Известно соединение охватывающей и охватываемой деталей с натягом, содержащее сопряженные по вершинам друг с другом продольные выступы в отверстии охватывающей детали, продольные выступы на поверхности охватываемой детали и расположенные между выступами охватывающей детали продольные канавки, выполненные в виде поверхности вращения с радиусом меньшим, чем радиус окружности по вершинам выступов обеих деталей (см. патент РФ №173343 на полезную модель, МПК F16B 4/00, В23Р 11/02).
Применение канавок в виде участков поверхности вращения позволяет легко изготовить выступы в охватывающей детали на фрезерных и шлифовальных станках и даже, вручную, с помощью абразивного круга и пневмодрели.
Однако, выступы на охватываемой детали - на валу образованы лысками в виде плоскостей, выполненных по обе стороны, относительно каждого выступа - в результате чего на охватывающей детали получается резкий переход от плоской поверхности к поверхности вращения в виде кромки который затрудняет проворот одной детали относительно другой при сборке и образовании натяга. Это приводит к следующему:
- повреждению поверхностей деталей при сборке в виде царапин, забоин;
- увеличению крутящего момента, необходимого для проворачивания деталей относительно друг друга при создании натяга как из-за резкого перехода поверхностей лысок к поверхности выступа в охватываемой детали, так и из-за повреждения поверхностей;
- к ухудшению технологичности, так как выполнение глубоких лысок требует применения фрезерного станка - что не всегда представляется возможным, особенно, если вал длинный или тяжелый;
- к ослаблению поперечного сечения вала и снижению его прочности - так как лыски получаются глубокими (до 5…10 мм, в зависимости от размеров вала).
Целью предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков.
Поставленная цель достигается тем, что между выступами в охватываемой детали выполнены выпуклые скругления, направленные выпуклостью к канавкам охватывающей детали и заглубленные относительно окружности выступов в охватываемой детали на глубину от нулевого значения у края выступа до значения большего, чем величина натяга в средней части каждого скругления.
При этом каждое заглубленное скругление образовано поверхностью вращения с радиусом большим, чем половина диаметра окружности выступов охватываемой детали.
Полезная модель иллюстрирована чертежами, на которых представлен поперечный разрез соединения охватывающей и охватываемой детали (диска с валом) с натягом: фиг. 1 - в положении после сборки, фиг. 2 - начальная стадия сборки до образования натяга, где:
1 - отверстие в охватывающей детали (в диске)
2 - охватывающая деталь (диск)
3 - продольная канавка
4 - участок поверхности вращения
5 - цилиндрическая поверхность
6 - продольный выступ
7 - охватываемая деталь (вал)
8 - продольный выступ
9, 10 - скругления
11 - котур лыски
Δ - заглубление
Д - диаметр окружности выступов
Н- ширина канавки в диске
h - ширина выступа на валу
R - радиусы скруглений на валу
r - радиус поверхности вращения канавки
а, б, в, г, д, е, ж, и - точки, обозначающие край выступа.
В отверстии 1 с диаметром Д охватывающей детали 2 (далее охватывающая деталь именуется диском 2) выполнены продольные канавки 3 в виде участков поверхности вращения 4, например, цилиндрической поверхности 5 с радиусом "r", образующие продольные выступы 6.
В охватываемой детали 7 (далее охватываемая деталь именуется валом) выполнены продольные выступы 8 с наружным диаметром окружности "Д", по которому обе детали установлены с натягом. Причем, на валу выступы выполнены таким образом, что между выступами выполнены скругления, выпуклые в направлении выпуклостью к канавкам охватывающей детали, скругления 9 и 10, заглубленные относительно диаметра Д выступов на величину Δ от нулевого значения в миллиметрах у края выступа (точки "а", "б", "в", "г", "д", "е", "ж", "и" - обозначают края выступов 8) до значения Δ более, чем величина натяга в средней части скругления. На практике величина Δ составляет 0,3…0,6 мм в зависимости от диаметра Д и величины натяга. Причем скругления выполнены по обе стороны относительно каждого выступа 8. При этом ширина выступов вала "h" должна быть меньше ширины "Н" канавки 3.
При сборке соединения на начальной стадии (см. фиг 2) диск надевают на вал, предварительно установив его так, чтобы выступы вала, размещались напротив канавок в диске и передвигают диск по валу до занятия диском наружного положения. Затем, прикладывая крутящий момент к диску (или к валу) проворачивают детали соединения относительно друг друга до совмещения вершин выступов 6 диска и выступов вала. В результате образуется соединение с натягом.
Элементы конструкции, к которым прикладывается крутящий момент и детали, приспособленной для проворачивания деталей - не показаны.
Применение скруглений на валу позволяет по сравнению с известным техническим решением (с плоскими "лысками" - плоская лыска 11 известного технического решения показана на фиг. 1 пунктирной линией):
- увеличить прочность вала на кручение и изгиб за счет уменьшения степени ослабления поперечного сечения вала
- уменьшить количество поверхностных дефектов в виде царапин и забоин на валу и в отверстии диска при проворачивании деталей при сборках и разборках (при необходимости) соединения.
Достигается это за счет обеспечения большей плавности перехода от скруглений к диаметрам выступов.
Ввиду небольшой величины заглубления Δ=0,3…0,6 мм скруглений для их изготовления можно обойтись ручными шлифовальными машинками, что упрощает изготовление вала.