КОНИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ С ГАРАНТИРОВАННЫМ НАТЯГОМ

КОНИЧЕСКОЕ СОЕЛИНЕНИЕ С ГАРАНТИРОВАННЫМ НАТЯГОМ
Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к несущим коническим соединениям с гарантированным натягом, может быть использована в соединениях для передачи одновременного действия крутящего и изгибающего моментов и сдвигающих сил в ограниченных габаритах механического устройства, например, тяговой передачи транспортного средства.
Известны конические соединения с гарантированным натягом, содержащие охватываемую и охватывающую поверхности с одинаковой конусностью (см. например, Беляев Н.С., Ильяшенко А,А, Влияние отклонений параметров конического соединения на его несущую способность. Вестник машиностроения, J 6, 1976, с. 8-II). Несущая способность зависит от качества изготовления контактирущих поверхностей: микронеровностей, точности углов конусов, погрешности формы поверхностей в окружном и продольном направлениях, других факторов.
Резервом повышения несущей способности конических соединений с натягом является изменение микроструктуры сопрягаемых поверхностей, например, химико-термической обработкой. Так оксидирование охватываемой поверхности згвеличивает коэффиииент трения, контакт характеризуется механическим заиеплением неровностей сопрягаемых поверхностей, что повышает прочность соединений (см. Бобровников Г.А. и др. Повышение несущей способности конических соединений с натягом путем оксидирования деталей. Вестник машиностроения, № 8, 1977, с. 5861). Однако переформирование поверхностей и упругое деформирование на уровне их шероховатости дает сравнительно незначительный эффект.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение несущей способности конического соединения.
БОРОдаН АНАТОЖЙ ВАСИЛЬЕВИЧ ВОЖОВ ВЯЧЕСЛАВ ШХАЙЛОШЧ ВЕЛЬГОДСКАЯ ТАТЬЯНА ВЛАдаШРОВНА
МКИ F 16 В 4/00
полняют с углублениями переменной высоты в продольном направлении на охватыващей поверхности, наибольшая высота углублений выполняется у торцовой поверхности меньшего диаметра конуса и равна величине гарантированного натяга. Углубления могут быть выполнены по винтовым коническим поверхностям и иметь различные направления их кривизны.
Решение технической задачи поясняется рисунками: фиг. I - продольный разрез конического соединения; фиг. 2 - коническая охватыващая поверхность с углублениями; фиг. 3 - развертка охватыващей поверхности с заглублениями по коническим винтовым поверхностям.
Коническое соединение состоит из охватыващей I и охватываемой 2 поверхностей. На охватыващей 2 поверхности выполнены углубления 3 переменной высоты и ширины, высота 4 зп лублений у большого диаметра D конуса равна нулю, у меньшего диаметра а высота 5 достигает величины гарантированного натяга. Углубления 3 выполняют с прямолинейным контуром 6 в продольном направлении конуса и симметричным расположением ширины углублений относительно плоскости, проходящей через оси углублений и конуса охватыващей поверхности, а также - с криволинейным контуром 7 углублений 8 и 9, причем оси угублений располагают на винтовых конических поверхностях соединения.
Коническое соединение осуществляется тепловой сборкой, необходимые контактные давления создаются посредством натягов после выравнивания температур охватываемой и охватыващей деталей. Наибольшие напряжения возникают со стороны малого диаметра конуса из-за большей жесткости охватыващей детали в этом сечении. Контакт сопрягаемых поверхностей характеризуется их упругим деформированием, при этом углубления 3 обеспечивают дискретность напряжений в соединении. Материал охватываемой 2 поверхности в зоне углублений 3 испытывает меньшие напряжения в сравнении с зонами контакта, поэтому при деформации охватываемой поверхности часть ее внедряется в полости углублений. Так как напряжения в области малого диаметра наибольшие, то это обуславливает наибольшее заполнение впадин материалом охватываемой поверхности. Это создает дополнительное механическое зацепление сопрягаемых поверхностей и обеспечивает повышение прочности соединения. Размещение углублений 3 на охватыващей поверхности в продольном направлении с переменной высотой и наибольшей высотой у малого диаметра конуса обеспечивает распрессовку соединения без повреждения контактирующих поверхностей.
С иелью повышения несущей способности конического соединения при одновременном действии крутящего момента и сдвигащего усилия углубления 8 и 9 выполняют по винтовым коническим поверхностям. Размещение соседних углублений 8 и 9 с различным направлением их кривизны создает клиновой эффект, что повышает прочность соединения, но усложняет его демонтаж.
Таким образом, путем выполнения углублений в охватываемой детали и внедрения в эти углубления материала охватывающей детали за счет упругого деформирования и переформирования контактирующих поверхностей повышена несущая способность конического соединения и его эксплуатационная надежность.
Проректор академии
А.И.Володин