RU2480632C1 - Connection of impeller with pinion shaft on front teeth (versions) - Google Patents

Connection of impeller with pinion shaft on front teeth (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2480632C1
RU2480632C1 RU2011151730/06A RU2011151730A RU2480632C1 RU 2480632 C1 RU2480632 C1 RU 2480632C1 RU 2011151730/06 A RU2011151730/06 A RU 2011151730/06A RU 2011151730 A RU2011151730 A RU 2011151730A RU 2480632 C1 RU2480632 C1 RU 2480632C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
teeth
angle
pinion shaft
faces
impeller
Prior art date
Application number
RU2011151730/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Фаат Гусманович Гильмутдинов
Анас Гадулович Сафиуллин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа"
Priority to RU2011151730/06A priority Critical patent/RU2480632C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2480632C1 publication Critical patent/RU2480632C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: according to the first version connection of impeller with pinion shaft on front teeth includes front teeth of triangular profile that are engaged and performed on front ends of connected parts constricted by axial force. Front teeth have asymmetric triangular profile. The surface of working face of each tooth is parallel to pinion shaft rotation axis and perpendicular to vector Mr/Rav, where Mr - the moment of rotation, Rav - average radius.
EFFECT: increase of reliability of impeller connection to pinion shaft on front teeth.
6 cl, 8 dwg

Description

Группа изобретений относится к центробежным компрессорам, в частности к конструкции соединения рабочего колеса с вал-шестерней мультипликаторного центробежного компрессора (МЦК).The group of inventions relates to centrifugal compressors, in particular to the design of the connection of the impeller with the gear shaft of the multiplier centrifugal compressor (MCC).

Известны способы самоцентрирующего соединения двух деталей на торцовых шлицах, представляющих собой зубья симметричного треугольного профиля, нарезанных на торцах соединяемых деталей и стянутых между собой осевым усилием с помощью шпильки и гайки (I и II).Known methods for the self-centering connection of two parts on the end slots, representing the teeth of a symmetrical triangular profile, cut at the ends of the parts to be joined and pulled together by axial force using a stud and nut (I and II).

В источнике (I) показано, что при передаче крутящего момента Мкр в соединение возникает осевая сила Рос, которая направлена на раскрытие стыка:In the source (I) it is shown that when the torque M cr is transmitted to the connection, an axial force P OS arises, which is aimed at opening the joint:

Figure 00000001
Figure 00000001

гдеWhere

α - угол между гранями зубьев;α is the angle between the faces of the teeth;

Rcp - средний радиус.R cp is the average radius.

Во избежание раскрытия стыка сила затяжки шпильки Рзат должна быть равна:In order to avoid the disclosure of the joint, the tightening force of the stud P z should be equal to:

Рзат=n·Рос,P zat = n · P OS

гдеWhere

n=1,5…2,0 (коэффициент запаса);n = 1.5 ... 2.0 (safety factor);

Рос - осевая сила.P os - axial force.

В источнике (II) приведено выражение для определения суммарной силы затяжки шпильки, необходимой для компенсации нагрузок, возникающих при передаче крутящего момента Мкр от вал-шестерни рабочему колесу.In the source (II), an expression is given for determining the total tightening torque of the studs necessary to compensate for the loads arising from the transmission of torque M cr from the pinion shaft to the impeller.

Одной из слагаемых этой силы является осевая сила гдеOne of the components of this force is the axial force where

Figure 00000002
Figure 00000002

гдеWhere

Rcp - средний радиус;R cp is the average radius;

α - половина угла симметричного профиля торцового зуба;α is half the angle of the symmetrical profile of the front tooth;

7° - угол трения.7 ° is the angle of friction.

Эти силы дополнительно нагружают шпильку, уменьшая тем самым надежность соединения.These forces additionally load the pin, thereby reducing the reliability of the connection.

Техническим результатом группы изобретений является повышение надежности соединения рабочего колеса с вал-шестерней на торцевых зубьях.The technical result of the group of inventions is to increase the reliability of the connection of the impeller with the pinion shaft on the end teeth.

Технический результат достигается за счет того, что в соединении рабочего колеса с вал-шестерней на торцевых зубьях по первому варианту, включающем находящиеся в зацеплении выполненные на торцах соединяемых деталей, стянутых осевым усилием, торцевые зубья треугольного профиля, согласно изменению, торцевые зубья имеют ассиметричный треугольный профиль, при этом поверхность рабочей грани каждого зуба параллельна оси вращения вал-шестерни и перпендикулярна вектору

Figure 00000003
, гдеThe technical result is achieved due to the fact that in the connection of the impeller with the pinion shaft on the end teeth according to the first embodiment, which includes the end teeth of the triangular profile, which are meshed made on the ends of the parts to be joined together by axial force, according to the change, the end teeth have an asymmetric triangular a profile, while the surface of the working face of each tooth is parallel to the axis of rotation of the pinion shaft and perpendicular to the vector
Figure 00000003
where

Мкр - крутящий момент;M cr - torque;

Rcp - средний радиус.R cp is the average radius.

Вследствие того, что поверхность рабочей грани каждого зуба перпендикулярна вектору

Figure 00000004
, осевая сила
Figure 00000005
не возникает.Due to the fact that the surface of the working face of each tooth is perpendicular to the vector
Figure 00000004
axial force
Figure 00000005
does not occur.

Кроме того, поверхности нерабочих граней зубьев двух деталей контактируют на периферии на расстоянии R от оси вращения вал-шестерни, а между этими гранями зубьев на расстоянии R0 от этой оси имеется зазор а, при этом угол γ между образующими зубьев соединяемых деталей в осевом сечении выбран из условия:Furthermore, the surface inoperative faces of the teeth of the two parts are in contact on the periphery at a distance R from the shaft-gear rotation axis and between the faces of the teeth at a distance R 0 from said axis a gap a, the angle γ between the generators of the teeth of the parts in axial section, selected from the condition:

Figure 00000006
Figure 00000006

гдеWhere

Figure 00000007
- расчетный угол между образующими зубьев соединяемых деталей в осевом сечении;
Figure 00000007
- the calculated angle between the generatrix of the teeth of the connected parts in axial section;

γ - угол между образующими зубьев соединяемых деталей в осевом сечении;γ is the angle between the generatrix of the teeth of the joined parts in axial section;

n - число зубьев;n is the number of teeth;

a - величина зазора на нерабочих гранях зубьев на расстоянии R0; a is the size of the gap on the non-working edges of the teeth at a distance R 0 ;

α - угол между гранями зубьев;α is the angle between the faces of the teeth;

R - радиус наружных боковых поверхностей зубьев;R is the radius of the outer lateral surfaces of the teeth;

R0 - радиус внутренних боковых поверхностей зубьев.R 0 is the radius of the inner side surfaces of the teeth.

Кроме того, величина зазора а выбрана из условия обеспечения пластической деформации поверхностей нерабочих граней, начиная с расстояния R до исчезновения зазора а на расстоянии R0 под действием осевого усилия.Furthermore, the magnitude of the gap and is selected from the condition providing plastic deformation surfaces inoperative faces, starting from a distance R up to the disappearance of the gap and the distance R 0 by the action of the axial force.

Средство для создания осевого усилия предпочтительно представляет собой стяжную шпильку, диаметр d стержня которой выбран не менее 0,5R при условии создания в нем напряжения не более 0,6 σт при σт материала шпильки не менее 900 МПа.The means for creating axial force is preferably a tie rod, the diameter of the rod of which is chosen to be at least 0.5 R provided that it generates a voltage of not more than 0.6 σ t when σ t of the material of the pin is not less than 900 MPa.

Технический результат достигается за счет того, что в соединении рабочего колеса с вал-шестерней мультипликаторного центробежного компрессора по второму варианту, включающем находящиеся в зацеплении выполненные на торцах соединяемых деталей, стянутых осевым усилием, торцевые зубья треугольного профиля, согласно изменению, торцевые зубья имеют ассиметричный треугольный профиль, при этом поверхность рабочей грани каждого зуба расположена под углом β к оси вращения вал-шестерни, выбранным из условия обеспечения заданной осевой силы:The technical result is achieved due to the fact that in the connection of the impeller with the pinion shaft of the multiplier centrifugal compressor according to the second embodiment, including the gears made on the ends of the joined parts pulled together by axial force, the end teeth of the triangular profile, according to the change, the end teeth have an asymmetric triangular profile, while the surface of the working face of each tooth is located at an angle β to the axis of rotation of the pinion shaft, selected from the condition of providing a given axial force:

Figure 00000008
Figure 00000008

гдеWhere

Мкр - крутящий момент;M cr - torque;

Rcp - средний радиус;R cp is the average radius;

β - рабочие и нерабочие грани каждого зуба лежат по одну сторону от плоскости, проходящей через ребро этого угла между гранями зуба и параллельной оси вращения.β - the working and non-working faces of each tooth lie on one side of the plane passing through the edge of this angle between the faces of the tooth and parallel to the axis of rotation.

Кроме того, угол γ между образующими зубьев соединяемых деталей в осевом сечении выбран из условия:In addition, the angle γ between the generatrix of the teeth of the connected parts in the axial section is selected from the condition:

Figure 00000009
Figure 00000009

гдеWhere

δ - угол между проекциями линии впадины и линии вершины рабочей грани зуба на плоскость, перпендикулярную оси вращения (в двух местах);δ is the angle between the projections of the depression line and the vertex line of the working face of the tooth onto a plane perpendicular to the axis of rotation (in two places);

α - угол между гранями зубьев.α is the angle between the faces of the teeth.

Сущность группы изобретений поясняется чертежами, гдеThe essence of the group of inventions is illustrated by drawings, where

- на фиг.1(а) схематично изображено предлагаемое (по варианту I) соединение рабочего колеса с вал-шестерней на торцевых зубьях;- figure 1 (a) schematically shows the proposed (according to option I) the connection of the impeller with the pinion shaft on the end teeth;

- на фиг.1(б) схематично изображен фрагмент торцевых зубьев треугольного профиля предлагаемого (по варианту I) соединения рабочего колеса с вал-шестерней (разрез С-С на фиг.1(а));- figure 1 (b) schematically shows a fragment of the end teeth of a triangular profile of the proposed (in option I) connection of the impeller with the pinion shaft (section CC in figure 1 (a));

- на фиг.1(в) схематично изображен фрагмент нерабочих граней зубьев предлагаемого (по варианту I) соединения рабочего колеса с вал-шестерней, между которыми выполнен зазор а (разрез C1-C1 на фиг.1 (а));- figure 1 (c) schematically shows a fragment of non-working edges of the teeth of the proposed (according to option I) connection of the impeller with the pinion shaft, between which a clearance a is made (section C 1 -C 1 in figure 1 (a));

- на фиг.2(а) схематично изображено предлагаемое (по варианту II) соединение рабочего колеса с вал-шестерней на торцевых зубьях;- figure 2 (a) schematically shows the proposed (according to option II) connection of the impeller with the pinion shaft on the end teeth;

- на фиг.2(б) схематично изображен фрагмент торцевых зубьев треугольного профиля предлагаемого (по варианту II) соединения рабочего колеса с вал-шестерней (разрез Е-Е на фиг.2(а));- figure 2 (b) schematically shows a fragment of the end teeth of a triangular profile of the proposed (option II) connection of the impeller with the pinion shaft (section EE in figure 2 (a));

- на фиг.3(а) схематично изображены буквенные обозначения угла γ;- figure 3 (a) schematically shows the letter designation of the angle γ;

- на фиг.3(б) схематично изображены буквенные обозначения углов δ и

Figure 00000010
;- figure 3 (b) schematically shows the lettering of the angles δ and
Figure 00000010
;

- на фиг.3(в) схематично изображены буквенные обозначения углов α и β.- figure 3 (c) schematically shows the letter designations of the angles α and β.

Соединение (фиг.1(а)) рабочего колеса с вал-шестерней (по варианту I) мультипликаторного центробежного компрессора состоит из рабочего колеса 1, вал-шестерни 2, шпильки 3 и гайки 4.The connection (Fig. 1 (a)) of the impeller with the pinion shaft (according to option I) of the multiplier centrifugal compressor consists of the impeller 1, pinion shaft 2, pin 3 and nut 4.

Соединение рабочего колеса с вал-шестерней мультипликаторного центробежного компрессора содержит торцевые зубья 5, которые выполнены на торцах соединяемых деталей 1 и 2. Торцевые зубья 5 треугольного профиля находятся в зацеплении, стянуты осевым усилием и имеют ассиметричный профиль.The connection of the impeller with the pinion shaft of the multiplier centrifugal compressor contains end teeth 5, which are made at the ends of the connected parts 1 and 2. The end teeth 5 of the triangular profile are engaged, axially tightened and have an asymmetric profile.

Поверхность 6 (фиг.1(б)) рабочей грани каждого зуба 5 параллельна оси 7 вращения вал-шестерни 2 (фиг.1(а)) и перпендикулярна вектору

Figure 00000011
, гдеThe surface 6 (Fig. 1 (b)) of the working face of each tooth 5 is parallel to the axis of rotation 7 of the pinion shaft 2 (Fig. 1 (a)) and is perpendicular to the vector
Figure 00000011
where

Мкр - крутящий момент;M cr - torque;

Rcp - средний радиус.R cp is the average radius.

При передаче крутящего момента от вал-шестерни 2 рабочему колесу 1 возникают следующие нагрузки.When transmitting torque from the pinion shaft 2 to the impeller 1, the following loads occur.

1. От газодинамической осевой силы, действующей на рабочее колесо;1. From the gas-dynamic axial force acting on the impeller;

2. От изгибающего момента, вызванного остаточной неуравновешенностью рабочего колеса;2. From bending moment caused by residual imbalance of the impeller;

3. От радиальной динамической упругой деформации ступицы рабочего колеса.3. From radial dynamic elastic deformation of the impeller hub.

Необходимая для компенсации этих нагрузок величина осевого усилия выбрана из условия:The axial force required to compensate for these loads is selected from the condition:

Figure 00000012
Figure 00000012

гдеWhere

K=1,5…2 - коэффициент запаса;K = 1,5 ... 2 - safety factor;

F0 - осевая газодинамическая сила;F 0 - axial gas-dynamic force;

S и W - площадь и момент сопротивления среднего сечения соединения;S and W are the area and moment of resistance of the middle section of the compound;

µ, δ - остаточные моментная и статическая неуравновешенности рабочего колеса;µ, δ - residual moment and static imbalance of the impeller;

с - расстояние от центра инерции рабочего колеса до среднего сечения соединения;C is the distance from the center of inertia of the impeller to the middle section of the connection;

Sст, Lст - площадь и свободная длина стяжного стержня;S article , L article - the area and free length of the coupling rod;

ω - угловая скорость;ω is the angular velocity;

ΔR - радиальная динамическая упругая деформация ступицы рабочего колеса на R;ΔR is the radial dynamic elastic deformation of the impeller hub on R;

Е - модуль упругости.E is the modulus of elasticity.

Для полного прилегания поверхностей сопрягающихся зубьев 5 необходимо, чтобы образующие зубьев сходились в центре соединения в точке О, расположенной на оси 7 вращения вал-шестерни 2 (фиг.1(а)).For a complete fit of the surfaces of the mating teeth 5, it is necessary that the generators of the teeth converge in the center of the joint at point O located on the axis of rotation 7 of the pinion shaft 2 (Fig. 1 (a)).

При заданном числе зубьев n на одной из соединяемых деталей угла α угол γрасч, при ассиметричном треугольном профиле зуба, определяется из условия:For a given number of teeth n on one of the connected parts of the angle α, the angle γ calculation , with an asymmetric triangular profile of the tooth, is determined from the condition:

Figure 00000013
Figure 00000013

гдеWhere

α - угол между гранями зубьев;α is the angle between the faces of the teeth;

γрасч - угол между образующими зубьев соединяемых деталей в осевом сечении.γ calculation - the angle between the generatrix of the teeth of the joined parts in axial section.

Поверхности 8 (фиг.1(б)) нерабочих граней зубьев 5 двух деталей контактируют на периферии на расстоянии R от оси 7 вращения вал-шестерни 2. А между гранями 8 зубьев 5 на расстоянии R0 от оси 7 выполнен зазор а (фиг.1(в)). При этом угол γ - угол между образующими зубьев 5 соединяемых деталей. Осевое усилие создается стяжной шпилькой 3 (фиг.1(а)).The surface 8 (Fig. 1 (b)) of the non-working edges of the teeth 5 of the two parts are contacted at the periphery at a distance R from the axis of rotation 7 of the pinion shaft 2. And between the faces 8 of the teeth 5 at a distance R 0 from the axis 7, a gap a is made (Fig. 1 (c)). The angle γ is the angle between the generatrix of the teeth 5 of the connected parts. The axial force is created by the coupling pin 3 (Fig. 1 (a)).

Соединение (фиг.2 (а)) рабочего колеса с вал-шестерней (по варианту II) мультипликаторного центробежного компрессора состоит из рабочего колеса 9, вал-шестерни 10, шпильки 11 и гайки 12.The connection (Fig. 2 (a)) of the impeller with the pinion shaft (according to variant II) of the multiplier centrifugal compressor consists of the impeller 9, the pinion shaft 10, the stud 11 and the nut 12.

Соединение рабочего колеса с вал-шестерней мультипликаторного центробежного компрессора содержит торцевые зубья 13 (фиг.2(б)), которые выполнены на торцах соединяемых деталей 9 и 10 (фиг.2(а)). Торцевые зубья 13 треугольного профиля находятся в зацеплении, стянуты осевым усилием и имеют ассиметричный профиль.The connection of the impeller with the pinion shaft of the multiplier centrifugal compressor contains end teeth 13 (Fig. 2 (b)), which are made at the ends of the connected parts 9 and 10 (Fig. 2 (a)). The end teeth 13 of the triangular profile are engaged, tightened by axial force and have an asymmetric profile.

Поверхность 14 (фиг.2(б)) рабочей грани каждого зуба 13 расположена под углом β к оси 15 вращения вал-шестерни 10, выбранным из условия обеспечения заданной осевой силы:The surface 14 (figure 2 (b)) of the working face of each tooth 13 is located at an angle β to the axis of rotation 15 of the pinion shaft 10, selected from the condition of providing a given axial force:

гдеWhere

Мкр - крутящий момент;M cr - torque;

Rcp - средний радиус;R cp is the average radius;

β - рабочие и нерабочие грани каждого зуба лежат по одну сторону от плоскости, проходящей через ребро этого угла между гранями зуба и параллельной оси вращения.β - the working and non-working faces of each tooth lie on one side of the plane passing through the edge of this angle between the faces of the tooth and parallel to the axis of rotation.

Вследствие того, что поверхность 14 рабочей грани каждого зуба 13, через которую передается крутящий момент Мкр, расположена под углом β к оси 15 вращения вал-шестерни 10 (фиг.2(а)), при разложении силы

Figure 00000015
на составляющие возникает осевая сила
Figure 00000016
которая направлена на стягивание стыка, и радиальная сила
Figure 00000017
Due to the fact that the surface 14 of the working face of each tooth 13, through which the torque M cr is transmitted, is located at an angle β to the axis of rotation 15 of the pinion shaft 10 (Fig. 2 (a)), when the force is decomposed
Figure 00000015
axial force arises on components
Figure 00000016
which aims to tighten the joint, and radial force
Figure 00000017

Таким образом, суммарная сила затяжки шпильки 11, необходимая для компенсации нагрузок, возникающих при передаче крутящего момента от вал-шестерни 10 к рабочему колесу 9 при асимметричном профиле зуба 13 с углами α и β, уменьшается, повышая тем самым надежность соединения.Thus, the total tightening force of the stud 11, necessary to compensate for the loads arising from the transmission of torque from the pinion shaft 10 to the impeller 9 with an asymmetric tooth profile 13 with angles α and β, decreases, thereby increasing the reliability of the connection.

Для прилегания рабочих поверхностей зубьев 13 все их образующие должны сходиться в точке О (фиг.2(а)).To fit the working surfaces of the teeth 13, all of their generators must converge at point O (Fig.2 (a)).

Для определения угла γ (фиг.2(а), 3(а)) при заданном числе зубьев n и углах α и β (фиг.2(б), 3(в)) обозначим угол CO1B=δ, угол

Figure 00000018
(фиг.3(б)).To determine the angle γ (Fig. 2 (a), 3 (a)) for a given number of teeth n and angles α and β (Fig. 2 (b), 3 (c)) we denote the angle CO 1 B = δ, the angle
Figure 00000018
(Fig. 3 (b)).

Для выполнения условия прилегания рабочих поверхностей зубьев 13 и схождения всех образующих в точке О необходимо, чтобы угол γ (фиг.3(а)) для пары углов δ (фиг.3(б)) и β (фиг.3(в)) равнялся углу γ (фиг.3(а)) для пары углов

Figure 00000019
(фиг.3(б)) и (α+β) (фиг.3(в)).To fulfill the condition of the abutment of the working surfaces of the teeth 13 and the convergence of all generators at the point O, it is necessary that the angle γ (Fig. 3 (a)) for a pair of angles δ (Fig. 3 (b)) and β (Fig. 3 (c)) equal to the angle γ (Fig.3 (a)) for a pair of angles
Figure 00000019
(Fig. 3 (b)) and (α + β) (Fig. 3 (c)).

Определим угол γ для пары углов

Figure 00000020
и (α+β).Define the angle γ for a pair of angles
Figure 00000020
and (α + β).

Из чертежа (фиг.3(а)) видно, что ГС=2Rsin γ=ГD+DC;From the drawing (figure 3 (a)) it is seen that HS = 2Rsin γ = ГD + DC;

Figure 00000021
(фиг.3(в));
Figure 00000021
(Fig. 3 (c));

Figure 00000022
(фиг.3(б));
Figure 00000022
(Fig. 3 (b));

Figure 00000023
Figure 00000023

Определим DC.Define DC.

DC=A1C·sinγ (фиг.3(a)); A1C=CO1-O1A1 (фиг.3(a)); CO1=R;

Figure 00000024
(фиг.3(б));
Figure 00000025
DC = A 1 C · sinγ (Fig. 3 (a)); A 1 C = CO 1 —O 1 A 1 (FIG. 3 (a)); CO 1 = R;
Figure 00000024
(Fig. 3 (b));
Figure 00000025

Figure 00000026
Figure 00000026

Figure 00000027
Figure 00000027

После преобразования получаем:After the conversion we get:

Figure 00000028
Figure 00000028

Figure 00000029
Figure 00000029

Аналогично для пары углов δ и β получаем:Similarly, for a pair of angles δ and β we get:

Figure 00000030
значит
Figure 00000031
Figure 00000030
mean
Figure 00000031

Figure 00000032
Figure 00000032

При заданных значениях α, β и n можно определить

Figure 00000033
и далее sinγ и угол γ.For given values of α, β, and n, we can determine
Figure 00000033
and further sinγ and angle γ.

Источники информацииInformation sources

(I) П.И.Орлов «Основы конструирования», том 2, издание «Машиностроение», М., 1977, стр.267.(I) P.I.Orlov "Fundamentals of Design", Volume 2, publication "Engineering", M., 1977, p.267.

(II) В.Б.Шнепп «Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин», издание «Машиностроение», М., 1995, стр.94.(II) VB Schnepp "Design and calculation of centrifugal compressor machines", publication "Engineering", M., 1995, p. 94.

Claims (6)

1. Соединение рабочего колеса с вал-шестерней мультипликаторного центробежного компрессора, включающее находящиеся в зацеплении выполненные на торцах соединяемых деталей, стянутых осевым усилием, торцевые зубья треугольного профиля, отличающееся тем, что торцевые зубья имеют ассиметричный треугольный профиль, при этом поверхность рабочей грани каждого зуба параллельна оси вращения вал-шестерни и перпендикулярна вектору
Figure 00000034
,
где Мкр - крутящий момент;
Rcp - средний радиус.
1. The connection of the impeller with the pinion shaft of a multiplier centrifugal compressor, including meshing made on the ends of the connected parts, pulled together by axial force, the end teeth of a triangular profile, characterized in that the end teeth have an asymmetric triangular profile, while the surface of the working face of each tooth parallel to the axis of rotation of the pinion shaft and perpendicular to the vector
Figure 00000034
,
where M cr - torque;
R cp is the average radius.
2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что поверхности нерабочих граней зубьев двух деталей контактируют на периферии на расстоянии R от оси вращения вал-шестерни, а между этими гранями зубьев на расстоянии R0 от этой оси имеется зазор а, при этом угол γ между образующими зубьев соединяемых деталей в осевом сечении выбран из условия
Figure 00000035

где
Figure 00000036

γрасч - расчетный угол между образующими зубьев соединяемых деталей в осевом сечении;
γ - угол между образующими зубьев соединяемых деталей в осевом сечении;
n - число зубьев;
а - величина зазора на нерабочих гранях зубьев на расстоянии R0;
α - угол между гранями зубьев;
R - радиус наружных боковых поверхностей зубьев;
R0 - радиус внутренних боковых поверхностей зубьев.
2. The compound according to claim 1, characterized in that the surfaces of the non-working faces of the teeth of the two parts are in contact at the periphery at a distance R from the axis of rotation of the pinion shaft, and there is a gap a between these faces of the teeth at a distance of R 0 from this axis, and the angle γ between the generatrix of the teeth of the joined parts in axial section is selected from the condition
Figure 00000035

Where
Figure 00000036

γ calculation - the estimated angle between the generatrix of the teeth of the connected parts in axial section;
γ is the angle between the generatrix of the teeth of the joined parts in axial section;
n is the number of teeth;
and - the gap on the non-working edges of the teeth at a distance R 0 ;
α is the angle between the faces of the teeth;
R is the radius of the outer lateral surfaces of the teeth;
R 0 is the radius of the inner side surfaces of the teeth.
3. Соединение по п.2, отличающееся тем, что величина зазора а выбрана из условия обеспечения пластической деформации поверхностей нерабочих граней, начиная с расстояния R до исчезновения зазора а на расстоянии R0 под действием осевого усилия.3. The compound according to claim 2, characterized in that the gap value a is selected from the condition of ensuring plastic deformation of the surfaces of non-working faces, starting from a distance R until the gap a disappears at a distance R 0 under the action of axial force. 4. Соединение по п.2, отличающееся тем, что средство для создания осевого усилия представляет собой стяжную шпильку, диаметр d стержня которой выбран не менее 0,5R при условии создания в нем напряжения не более 0,6 σт при σт материала шпильки не менее 900 МПа.4. A compound according to claim 2, characterized in that the means for creating the axial force is a coupling pin, the diameter d of the rod is at least provided 0,5R selected to create stress therein of not more than 0.6 when σ t σ t studs material not less than 900 MPa. 5. Соединение рабочего колеса с вал-шестерней мультипликаторного центробежного компрессора, включающее находящиеся в зацеплении выполненные на торцах соединяемых деталей, стянутых осевым усилием, торцевые зубья треугольного профиля, отличающееся тем, что торцевые зубья имеют ассиметричный треугольный профиль, при этом поверхность рабочей грани каждого зуба расположена под углом β к оси вращения вал-шестерни, выбранным из условия обеспечения заданной осевой силы:
Figure 00000037

где Мкр - крутящий момент;
Rcp - средний радиус;
β - рабочие и нерабочие грани каждого зуба лежат по одну сторону от плоскости, проходящей через ребро этого угла между гранями зуба и параллельной оси вращения.
5. The connection of the impeller with the gear shaft of the centrifugal compressor, including meshing made on the ends of the parts to be joined, pulled together by axial force, the end teeth of a triangular profile, characterized in that the end teeth have an asymmetric triangular profile, while the surface of the working face of each tooth located at an angle β to the axis of rotation of the pinion shaft, selected from the condition of providing a given axial force:
Figure 00000037

where M cr - torque;
R cp is the average radius;
β - the working and non-working faces of each tooth lie on one side of the plane passing through the edge of this angle between the faces of the tooth and parallel to the axis of rotation.
6. Соединение по п.5, отличающееся тем, что угол γ между образующими зубьев соединяемых деталей в осевом сечении выбран из условия
Figure 00000038
,
где δ - угол между проекциями линии впадины и линии вершины рабочей грани зуба на плоскость, перпендикулярную оси вращения (в двух местах);
α - угол между гранями зубьев.
6. The connection according to claim 5, characterized in that the angle γ between the generatrix of the teeth of the connected parts in axial section is selected from the condition
Figure 00000038
,
where δ is the angle between the projections of the depression line and the vertex line of the working face of the tooth on a plane perpendicular to the axis of rotation (in two places);
α is the angle between the faces of the teeth.
RU2011151730/06A 2011-12-19 2011-12-19 Connection of impeller with pinion shaft on front teeth (versions) RU2480632C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011151730/06A RU2480632C1 (en) 2011-12-19 2011-12-19 Connection of impeller with pinion shaft on front teeth (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011151730/06A RU2480632C1 (en) 2011-12-19 2011-12-19 Connection of impeller with pinion shaft on front teeth (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2480632C1 true RU2480632C1 (en) 2013-04-27

Family

ID=49153197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011151730/06A RU2480632C1 (en) 2011-12-19 2011-12-19 Connection of impeller with pinion shaft on front teeth (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2480632C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546338C1 (en) * 2014-04-10 2015-04-10 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" Rotor of centrifugal compressor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1239412A1 (en) * 1984-10-26 1986-06-23 Предприятие П/Я Р-6639 Unit for securing rotor on shaft
SU1620688A1 (en) * 1989-01-02 1991-01-15 Сумское Машиностроительное Научно-Производственное Объединение Им.М.В.Фрунзе Method of assembling a joint for transmitting torque from shaft
DE102010039889A1 (en) * 2010-08-27 2012-03-01 Man Diesel & Turbo Se Device for torque-transmitting, releasable fixing of compressor wheel to drive shaft of turbo machine, has tubular-shaped fitting clamp having inner and outer surfaces which are formed in circumferential direction with constant curvature

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1239412A1 (en) * 1984-10-26 1986-06-23 Предприятие П/Я Р-6639 Unit for securing rotor on shaft
SU1620688A1 (en) * 1989-01-02 1991-01-15 Сумское Машиностроительное Научно-Производственное Объединение Им.М.В.Фрунзе Method of assembling a joint for transmitting torque from shaft
DE102010039889A1 (en) * 2010-08-27 2012-03-01 Man Diesel & Turbo Se Device for torque-transmitting, releasable fixing of compressor wheel to drive shaft of turbo machine, has tubular-shaped fitting clamp having inner and outer surfaces which are formed in circumferential direction with constant curvature

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ШНЕПП В.Б. Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин. - М.: Машиностроение, 1995, с.93-94, рис.3.15(д). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546338C1 (en) * 2014-04-10 2015-04-10 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" Rotor of centrifugal compressor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10280800B2 (en) Coupling system comprising self locking joint
US7344359B2 (en) Methods and systems for assembling shrouded turbine bucket and tangential entry dovetail
US9322426B2 (en) Nut and sleeve fastener
WO2014007902A2 (en) Tie shaft arrangement for turbomachine
EP2365185A2 (en) Gas turbine engine compressor and turbine section assembly utilizing tie shaft
US9885389B2 (en) Coupling of shafts using variable-profile splines
EP3620607A1 (en) Thread load distribution
CN203594670U (en) Fastening gasket and gas turbine rotor fastening device
US10378638B2 (en) Bicycle sprocket
JP2013534599A5 (en)
RU2480632C1 (en) Connection of impeller with pinion shaft on front teeth (versions)
WO2010067024A3 (en) Turbine wheel provided with an axial retention device that locks blades in relation to a disk
US20160017937A1 (en) Rocker one-way clutch
WO2013138143A1 (en) Exhaust-gas turbocharger
CA2809622A1 (en) Flexible coupling means and mechanical transmission
FR2931871B1 (en) BLOWER ROTOR FOR A TURBOMACHINE.
US8246086B2 (en) Low cost, high performance pipe connection
CN107407346A (en) Drag reduction clutch plate
WO2011096052A1 (en) Rotor
JP6523613B2 (en) Pipe fitting
US10895160B1 (en) Stress relief via unblended edge radii in blade attachments in gas turbines
JP6392287B2 (en) Seal washer
FR3033890A1 (en) ATTACHING A FAN DISC TO A DRIVE SHAFT
RU2502895C1 (en) Feather joint
CN204452577U (en) A kind of tubing string booster type electric servo steering system