RU2025595C1

RU2025595C1 - Method of joining shaft with hub without keys

Info

Publication number: RU2025595C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Шапочкин; Г.И. Максимочкин; Е.В. Шапочкина
Original assignee: Шапочкин Владимир Алексеевич; Шапочкина Екатерина Владимировна
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1994-12-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: contact surfaces of shaft and hub are made up of smooth convex ovals and interconnected with tension on a part of the contact surface adjacent to small axis of the oval. After joining, a torque, which is equal to maximum operational torque, is applied to the shaft and hub. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технике создания соединений вал-ступица с большой нагрузочной способностью, и может использоваться при разработке мощных прессов и прокатных станов. The invention relates to mechanical engineering, and in particular to a technique for creating shaft-hub joints with a high load capacity, and can be used in the development of powerful presses and rolling mills.

Известно бесшпоночное соединение вал-ступица, сопрягаемое по некруглой поверхности, состоящей из чередующихся выступов и впадин. Известное соединение выполняют механической обработкой поверхностей вала и ступицы [1]. Known keyless shaft-hub connection, mating on a non-circular surface, consisting of alternating protrusions and depressions. The known connection is performed by machining the surfaces of the shaft and the hub [1].

Недостатком известного способа является его трудоемкость, а недостаток получающегося соединения заключается в наличии концентраторов напряжений в отдельных точках соединения, что приводит к снижению несущей способности соединения и уменьшению срока службы. The disadvantage of this method is its complexity, and the disadvantage of the resulting connection is the presence of stress concentrators at individual points of the connection, which leads to a decrease in the bearing capacity of the connection and a decrease in the service life.

Известен способ создания бесшпоночного некруглого разъемного соединения вал-ступица, в котором контур поверхности вала и ступицы выполняют в виде многократных синусоидальных кулачков, получаемых при обработке на шлифовальном станке [2]. A known method of creating a keyless non-circular detachable shaft-hub connection, in which the surface contour of the shaft and the hub is made in the form of multiple sinusoidal cams obtained by processing on a grinding machine [2].

Недостатком известного способа является низкая надежность и несущая способность из-за небольшой поверхности контакта и трудоемкость реализации известного способа соединения. The disadvantage of this method is the low reliability and bearing capacity due to the small contact surface and the complexity of the implementation of the known connection method.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и несущей способности соединения вал-ступица. The technical result of the invention is to increase the reliability and bearing capacity of the shaft-hub connection.

Это достигается тем, что в способе создания бесшпоночного соединения вал-ступица контактную поверхность последних выполняют в виде гладких выпуклых овалов, соединяют их с натягом на части контактной поверхности, прилегающей к малой оси овала. This is achieved by the fact that in the method of creating a keyless shaft-hub connection, the contact surface of the latter is made in the form of smooth convex ovals, they are connected with an interference fit on the part of the contact surface adjacent to the minor axis of the oval.

Кроме того, для создания зазора вдоль всей поверхности контакта овальных вала и ступицы прикладывают к ним предварительно в обоих направлениях крутящий момент, равный максимальному рабочему моменту, осуществляют смятие сопрягаемых поверхностей и создают зазор в паре вал-ступица. In addition, to create a gap along the entire contact surface of the oval shaft and the hub, a torque equal to the maximum working moment is applied to them previously in both directions, the mating surfaces are wrinkled and a gap is created in the shaft-hub pair.

При этом сопрягаемые поверхности вала-ступицы выполнены в форме гладких выпуклых овалов с малым эксцентриситетом и с размерами, обеспечивающими при начальном соединении натяг на части контура, прилегающие к малой оси овала, и соединение зазора после предварительного нагружения пары вал-ступица крутящим моментом в обоих направлениях, равным максимальному рабочему моменту. In this case, the mating surfaces of the hub shaft are made in the form of smooth convex ovals with a small eccentricity and with dimensions that ensure that the initial fit of the interference fit to the contour parts adjacent to the minor axis of the oval and the gap after the shaft-hub pair is pre-loaded with torque in both directions equal to the maximum working moment.

На фиг.1 представлено соединение вал-ступица при первоначальной установке с натягом по контактной поверхности, прилегающей к малой оси вала; на фиг.2 - положение вала в ступице при предварительном смятии сопрягаемых поверхностей за счет приложения крутящего момента; на фиг.3 - пара вал-ступица после снятия крутящего момента и образования зазора по всей контактной поверхности. Figure 1 shows the connection of the shaft-hub during initial installation with an interference fit on the contact surface adjacent to the minor axis of the shaft; figure 2 - the position of the shaft in the hub during preliminary crushing of the mating surfaces due to the application of torque; figure 3 - a pair of shaft-hub after removing the torque and the formation of a gap over the entire contact surface.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

В овальную ступицу 1 вводят с натягом по малой оси овала овальный вал 2 с зазором по большой оси овала (фиг.1). An oval shaft 2 is inserted into the oval hub 1 with an interference fit along the small axis of the oval with a clearance along the major axis of the oval (Fig. 1).

Затем прикладывают по очереди в обе стороны крутящий момент к валу, равный рабочему моменту, и осуществляют смятие частей 3 контактных поверхностей, примыкающих к малой оси вала (фиг.2). Здесь линиями показаны прямое и обратное вращения вала в ступице. Then apply alternately in both directions the torque to the shaft, equal to the working moment, and carry out the crushing parts of 3 contact surfaces adjacent to the minor axis of the shaft (figure 2). Here, the lines show the forward and reverse rotation of the shaft in the hub.

После снятия предварительного крутящего момента между валом и ступицей образуется непрерывный зазор по всему контуру пары вал-ступица. После чего бесшпоночное некруглое соединение вал-ступица готово к работе. After removing the preliminary torque between the shaft and the hub, a continuous gap is formed along the entire contour of the shaft-hub pair. Then the keyless non-circular shaft-hub connection is ready for operation.

При использовании изобретения обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что получающееся соединение вал-ступица легко разъемно, выдерживает большие крутящие моменты, в 2-3 раза превышающие для известных некруглых соединений, обеспечивается увеличение срока службы на порядок без увеличения габаритов соединения. When using the invention provides the advantage that the resulting shaft-hub connection is easily detachable, can withstand large torques, 2-3 times greater for known non-circular joints, provides an increase in service life by an order of magnitude without increasing the dimensions of the connection.

Claims

1. METHOD FOR CREATING A NON-CIRCULAR RIGID-SEPARATE CONNECTIVE SHAFT SHAFT, the pairing of which is carried out without interference, characterized in that the contact surface of the shaft and the hub is made with a section in the form of smooth convex ovals and is connected with an interference fit on a part of the contact surface adjacent to the small axis of the oval.

2. The method according to claim 1, characterized in that in order to create a gap along the entire contact surface of the shaft and the hub, a torque equal to the maximum working moment is applied to them previously in both directions, crushing the mating surfaces and creating a gap in the shaft-hub pair.