СОЕДИНЕНИЕ ОХВАТЫВАЮЩЕЙ И ОХВАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛЕЙ С НАТЯГОМ

Заявляемая полезная модель относится к машиностроению, а именно к соединениям охватывающих и охватываемых деталей и может быть использована в устройствах для их соединения по посадочным поверхностям с натягами или малыми зазорами.
Известно устройство для соединения диска турбины с валом, содержащее вал, втулку, закрепленную в диске на штифтах, напрессованную на вал [Тютюнов В.А. Ловинекий С.И. Авиационные двигатели: М., 1964, с. 195].
Недостатками известного устройства являются его конструктивная сложность и технологическая трудоемкость в изготовлении и сборке, в связи с необходимостью запрессовки втулки в диск, а затем - втулки вместе с диском на вал.
Известно также соединение охватывающей и охватываемой деталей с цилиндрическими поверхностями, содержащее вал и втулку, на которых выполнены профилированные элементы, заходные фаски и пояски, причем диаметр вала выполнен больше диаметра втулки [Орлов П.И. Основы конструирования, М., 1968, с. 452, рис. 349].
Недостатки этого известного устройства обусловлены сложностью монтажа и демонтажа, необходимостью применения сложного оборудования и приспособлений для обеспечения предотвращения закусывания и перекоса и, следовательно, порчи соединяемых деталей; трудностью и невозможностью запрессовки деталей по двум поясам одинакового диаметра, что при наличии охватывающих деталей более двух увеличивает радиальные габариты устройства; ограниченной областью применения, так как запрессовка неприменима, когда охватываемая или охватывающая деталь имеют сквозные вырезы, выходящие на торец, а также из-за необходимости выполнения на, и одной из деталей плоских поверхностей для опоры на них съемника.
В качестве прототипа выбрано известное соединение охватывающей и охватываемой деталей с натягом, содержащих на сопряженных поверхностях профилированные элементы жесткой посадки указанных деталей, в котором профилированные элементы выполнены в виде выступов с фасками, образованных продольными канавками, причем ширина выступов обеих деталей меньше ширины канавок, а указанные детали сопряжены вершинами выступов с натягом [авторское свидетельство СССР №665128, кл. F16B 4/00, опубл. 30.05.79, бюл. №20].
Известная конструкция позволяет упростить монтаж и демонтаж охватываемой детали при запрессовке нескольких охватывающих деталей по центровочным пояскам с одинаковым диаметром.
Недостатком известного соединения является низкая технологичность изготовления, обусловленная формой прямоугольного поперечного сечения канавки и необходимостью выполнения одинаковых фасок на кромках выступов в охватываемой детали, для чего требуется контроль размеров фасок со снятием заусенцев. При этом указанные фаски и заусенцы влияют на величину необходимого крутящего момента для относительного поворота соединяемых деталей при их сборке с натягом.
Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение технологичности изготовления соединения охватывающей и охватываемой деталей с натягом.
Поставленная задача решена тем, что в соединении охватывающей и охватываемой деталей с натягом, содержащем продольные выступы в отверстии охватывающей детали, сопряженные по вершинам с продольными выступами на поверхности охватываемой детали и расположенные между выступами в охватывающей детали продольные канавки, согласно полезной модели, каждая канавка в охватывающей детали выполнена в виде поверхности вращения с радиусом меньшим, чем радиус окружности по вершинам выступов обеих деталей.
Полезная модель иллюстрирована чертежами, на которых представлен поперечный разрез соединения охватывающей и охватываемой деталей (вала с втулкой диска) с натягом: Фиг. 1 - в положении до затяжки охватывающей и охватываемой деталей; Фиг. 2 - в положении после затяжки. Перечень позиций и обозначений на чертежах:
1 - отверстие в охватывающей детали (втулке диска);
2 - диск;
3 - продольная канавка;
4 - участок поверхности вращения;
5 - цилиндрическая поверхность;
6 - продольный выступ;
7 - охватываемая деталь (вал);
8 - продольный выступ;
9 - лыска вала;
10 - плоская поверхность лыски вала;
Д - диаметр отверстия во втулке диска;
R - радиус поверхности вращения;
H - ширина канавки;
h - ширина продольного выступа;
B - ширина лыски.
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 7) выполнены выступы 8 с наружным диаметром Д, по которому обе детали установлены с натягом. Причем на валу выступы 8 образованы лысками 9 в виде плоскостей 10, выполненных по обе стороны относительно каждого выступа 8.
При сборке соединения на начальной стадии диск надевают на вал, предварительно установив их так, чтобы выступы диска размещались напротив лысок вала и передвигают диск по валу до занятия диском нужного положения, а затем, прикладывая крутящий момент к диску и валу (для чего необходимы лыски на валу), проворачивают диск до совмещения вершин выступов 6 втулки 2 диска и выступов вала 8. В результате образуется соединение с натягом.
Применение канавок в диске в виде участков поверхностей вращения позволит, по сравнению с известным техническим решением легко изготовить выступы в диске:
а) на фрезерных станках;
б) на шлифовальных станках;
в) вручную с помощью абразивного круга и пневмодрели.
Применение вала с лысками позволит легко изготовить выступы на валу:
а) на фрезерных станках;
б) на шлифовальных станках;
в) вручную напильником или с помощью абразивного круга и пневмодрели.
При этом нет необходимости делать специальные фаски - их роль выполняют простые по форме поверхности канавок и лысок.
Использование полезной модели позволяет повысить технологичность изготовления соединения охватывающей и охватываемой деталей с натягом.