Ведущий вал гусеничного движителя

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может найти применение в конструкции ведущих валов гусеничных движителей, преимущественно снегоходов, для соединения вала с ведущими звездочками, который служит для преобразования вращательного движения ведущих звездочек в поступательное движение снегохода.
Известен ведущий вал гусеничного движителя снегохода, который имеет в сечении форму шестиугольника. На нем напрессованы четыре звездочки: две боковые и две центральные (http://buransnab.ru/assets/files/work_ris.pdf, «Снегоход модели УС-440 модификации «Рысь - 500», Руководство по эксплуатации 219.00.000.000, РЭ РОСС RU.MT29.B00401, РОСС RU.MT29.B00407, рис. 13, стр. 31, стр. 32, 2 абзац сверху)
Недостатком такой конструкции ведущего вала является сложность его разборки и последующей сборки при ремонте и замене ведущих звездочек.
Для снятия напрессованных ведущих звездочек необходим пресс и соответствующая опора, также и при последующей сборке вала. При демонтаже звездочек они повреждаются и повторно одну и ту же звездочку на вал напрессовать нельзя, что ведет к удорожанию ремонтных работ, т.к. даже при дефекте одной центральной звездочки придется заменить и боковую.
Также известен ведущий вал гусеничного движителя снегохода, содержащий звездочки и две пары ступиц с фланцами, установленные на концах вала. В каждой паре ступиц внутренняя ступица соединена с валом сваркой, а наружная - съемная. Звездочки установлены между ступицами. Каждая из звездочек крепится к фланцам ступиц болтами (http://www.tehnomotors.ru/docum/buran.htm, ОАО «Рыбинские моторы», Снегоходы «Буран», С-640А1Ц, С-640А1И, С-640А1В, С-640А1Г, С-640А1ИП, С-640/3700, С-640М, С-640МД, Руководство по эксплуатации 110000020-01РЭ, 1999)
В этой конструкции ведущего вала демонтаж звездочек значительно проще, т.к. необходимо только снять съемную ступицу и вывернуть болты. Однако, при такой конструкции вала из-за неразъемного соединения с валом с помощью сварки внутренних ступиц, на нем не могут быть установлены дополнительные звездочки, которые необходимы для передачи больших моментов вращения при создании тягового усилия.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является создание разъемной конструкции ведущего вала, обеспечение возможности установки на ведущий вал гусеницы снегохода любого необходимого количества звездочек, удобство их монтажа на валу при осуществлении надежной фиксации, предотвращающей проворот ступицы относительно вала, а также удобство демонтажа ступиц со звездочками.
Технический результат достигается тем, что ведущий вал гусеничного движителя снегохода содержит ступицы с фланцами и звездочки, соединенные с фланцами ступиц разъемными соединениями, причем поверхность вала сопряжена с внутренней поверхностью ступиц.
Новым в полезной модели является то, что на одной из сопрягаемых поверхностей выполнен рельеф в виде выступов, а ступицы выполнены в виде разрезных втулок и снабжены стягивающими элементами.
Рельеф может быть выполнен на поверхности вала или ступицы.
Также выступы могут быть выполнены в виде шлиц на обеих сопрягаемых поверхностях, образующих шлицевое соединение.
Для большей надежности фиксации от проворота при передаче вращающего момента за счет обеспечения вдавливания выступов рельефа в сопрягаемую поверхность вал и ступица могут быть выполнены из материалов с различной твердостью.
Ступицы могут быть выполнены в виде хомута с крепежными элементами. Также в виде хомута может быть выполнен стягивающий элемент.
На прилагаемых чертежах изображено:
Фиг. 1 - вал гусеничного движителя со звездочками и ступицами в сборе.
Фиг. 2- разрез по В-В фиг. 1.
Фиг. 3 - вал гусеничного движителя со звездочками и ступицами в сборе: шлицевое соединение вала со ступицами.
Фиг. 4 - разрез Б-Б фиг. 3.
Фиг. 5 - вид Г фиг. 4 - шлицевое соединение.
Ведущий вал 1 гусеничного движителя снегохода содержит звездочки 2 и ступицы 3, поверхность вала 1 сопряжена с внутренней поверхностью ступиц 3. Ступицы 3 снабжены фланцами 4, соединенными со звездочками 2 с помощью резьбовых элементов - болтов 5. Каждая ступица 3 выполнена в виде разрезной втулки и снабжена стягивающим элементом 6. Разрезная втулка может представлять собой обжимной хомут, стянутый крепежными элементами 7 (фиг. 1, 2)
В другом варианте выполнения разрезная втулка может быть стянута хомутом, который выполнен в виде отдельной детали. Также разрезная втулка может быть выполнена в виде цанги со стягивающим элементом в виде патрона (на чертежах не показано)
На сопрягаемых поверхностях вала 1 и ступиц 3 выполнен рельеф в виде выступов 8, при этом он может быть выполнен на поверхностях вала 1 или поверхностях ступицы 3. Выступы 8 также могут быть выполнены в виде дорожек, продольных или кольцевых, насечек, пятен произвольной конфигурации и т.п.
Также выступы 8 могут быть выполнены на поверхности вала 1 и ступицы 3 и представлять собой прямолинейные шлицы, образующие шлицевое соединение (фиг. 3, 4, 5).
Вал 1 и ступицы 3 могут быть выполнены из материалов с различной твердостью: например вал 1 из стали, а ступица 3 из алюминия. Также обе детали могут быть выполнены из стали, но одна из них, преимущественно вал 1 может быть подвергнута упрочнению, например цементации.
Для снижения веса вал 1 может быть выполнен полым.
Монтаж звездочек на валу осуществляется следующим образом.
Сначала на вал устанавливают звездочку 2 по посадке с зазором, а затем ступицу 3 и соединяют фланцы 4 ступицы 3 со звездочкой 2 болтами 5. Затем осуществляют фиксацию ступицы 3 относительно вала 1 стягивающим элементом 7 для передачи крутящего момента от вращающихся звездочек 2 на вал 1. Ступицы 3 также могут быть установлены с обоих торцов звездочки 2.
Из-за наличия рельефа на сопрягаемых поверхностях вала 1 и ступицы 3 увеличивается коэффициент трения между ними, что препятствует провороту ступицы 3 и вала 1 относительно друг друга и гарантирует надежность передачи крутящего момента от звездочки 2 к валу 1.
При выполнении вала и ступицы из материалов с различной твердостью сборку вала 1 и ступицы 3 осуществляют с обеспечением вдавливания выступов 8 одной детали в сопрягаемую поверхность другой, при этом происходит деформация одной из деталей: более твердые выступы вдавливаются в сопрягаемую поверхность менее твердой детали, или более твердая деталь сминает выступы, образуя соединение с натягом и обеспечивая при этом оптимальный зажим для передачи необходимого крутящего момента, что повышает надежность соединения.
Выступы 8, выполненные в виде шлиц на обеих сопрягаемых поверхностях и образующие шлицевое соединение, обеспечивают передачу больших нагрузок за счет большой площади контакта сопрягаемых поверхностей вала 1 и ступицы 3, высокую надежность при динамических и реверсивных нагрузках.
Демонтаж осуществляют в обратной последовательности: ослабляют стягивающие ступицу 3 элементы 7 и снимают ступицу 3 вместе со звездочками 2 с вала 1, демонтируют болты 5 и разъединяют звездочки 2 и фланцы 4 ступицы 3.
Такая конструкция вала позволяет легко осуществлять установку любого необходимого количества звездочек в соответствии с величиной требуемого крутящего момента, передаваемого с вала на звездочки, при этом значительно упрощается их демонтаж, снижается время и трудоемкость монтажа и демонтажа.