SE519042C2 - Spännhylsa för upptagande av axiella krafter i ett mekaniskt förband, användning av spännhylsan samt förfarande för att med en dylik spännhylsa axiellt fixera drev lagrade på en axel - Google Patents

Description

snar: vanan 519 042 2 utan att särskild och hylsans funktion påverkande efterbehandling erfordras och utan att uppvisa de nackdelar som är förbundna med den kända spänn- hylsan.

Ovanstående syfte mötes med en spännhylsa uppvisande kännetecknen av pa- tentkrav 1 .

Den uppfinningsenliga spânnhylsan beskrivs närmare nedan, med hänvisning till bifogade ritningar av vilka Fig. la och lb visar en spännhylsa enligt teknikens ståndpunkt för upptagande av axiella krafter i ett mekaniskt förband; Fig. 2 visar en spännhylsa enligt uppfinningen, i isärtaget läge; Fig. 3 visar spânnhylsan av fig. 2 före axiell hoptryckning, / Fig. 4 visar spânnhylsan av fig. 3 i hoptlyckt och radiellt expanderaçt läge, och Fig. 5 visar ett förstorat detaljavsnitt av spânnhylsan av fig. 4.

För jämförelse visas i fig. la i ett axiellt tvärsnitt den kända spânnhylsan före hoptryckning, och i fig lb efter axiell hoptryckning med radiell expansion. Den- na kända hylsa uppvisar invändigt ett runtom gående, V-format spår, och ut- vändigt en motstående vulst vilka tillsammans bildar en midja runt ett rnittre parti av hylsan. Midjan utgör en anvisning för kontrollerad deformation, och är utformad med avseende på att understödja materialets återijädrande förmåga i axiell led. Den kända spännhylsans midja verkar emellertid också som en knäck- eller vikanvisning, med risk för att hylsans förmåga att uppta axíella krafter snabbt avtar vid hoptryckning förbi en viss deformationsgräns. När så n 51:: annu» wrap: 519 042 sker bortfaller även i stor utsträckning den önskade elasticiteten eller återfjåd- ringsförmågan hos denna kända spännhylsa.

Den uppfinningsenliga spärmhylsan l i fig. 2 innefattar två separata hylsor 2 och 3.

Den första hylsan 2 har formen av en rak cylinder med plana ândytor. Åtmins- tone den ena ändens inre kant 4 kan vara bruten eller formad med en radie.

Den andra hylsan 3 har ett centralt hål för mottagning av en axel, och uppvisar plana ändytor. Hylsan 3 innefattar i sin ena ände en radiellt utskjutande krage 5, som via ett lutande eller konformat övergångsparti 6 ansluter till hylsans ra- ka, cylindriska mantelyta 7.

Vid montering överlagras hylsan 2 på den raka delen av hylsan 3, såsom visas i fig. 3. Vid påläggning av tillräckligt axiellt tryck pressas hylsorna samman, så att hylsan 2 plastiskt deformeras under styrning mot det koniska övergångs- partiet 6. Deformationen kan i fig. 4 ses som en bågformad, kvarblivande ut- kragning 8 av hylsan 2. Genom materialets inneboende elasticitet sker en åter- fjädring, när det axiella trycket upphör.

Såsom framgår av fig. 5 sträcker sig deformationsområdet D över vinkeln mel- lan det koniska partiet 6 och den cylindriska delen 7, mellan hylsornas in- greppspunkt dl och den punkt d2 framför övergångspartiet 6, vari den radiella expansionen inleds vid hoppressning av spånnhylsan genom pålâggning av en axiellt riktad last. Genom punktens d2 kontinuerliga ßrskjutning längs hylsan 2 under sammanpressning av hylsoma, alstras successivt en bågforrnad ut- kragning av hylsan. På grund av utkragningens bågform kommer hylsoma efter den axiella sammanpressningen endast att ingreppa längs en cirkellinje 9 runt övergångspartiet 6, vilket förhindrar uppkomst av en friktionslåsning mellan ...- øu»:| 519 042 hylsorna och understödjer en önskad återfjädring av spännhylsan 2,3 i det me- kaniska förband där den är applicerad.

Genom den relativa förskjutningen av punkten d2 och hylsan 2 under hop- pressningen tillförs successivt nytt material till deformationsområdet, varför sträckningen upprätthålles under hela deformationsrörelsen och spännhylsan 2,3 kvarligger inom belastningsintervallet tills den axiella deformationsrörelsen upphör.

I en applikation har hylsan 2 av den uppfinningsenliga spännhylsan givits ett utförande med dimensionerna ca 2,2 mm vâggtjocklek, ca 40 mm diameter och med en sammanlagd bredd av ca 16,5 mm före axiell hoptryckning av de två överlagrade hylsorna. Åtminstone hylsan 2 år utförd i konstruktionsstål låmpat för spånavskiljande bearbetning. Övergångspartiet eller konan 6 uppvisar i ut- töringsexemplet en lutning om 45 grader. Denna spânnhylsa har vid provtryck- ning visat stabila deformationsegenskaper inom ett tryckintervall av ca 44 till ca 46 kN, med en återfjädring av upp till ca 0,25 mm efter axiell hoptryckning in- om ca 1,2 till ca 3,0 mm.

Deformationskrafternas påverkan på den cylindriska delen av hylsan 3 är obe- tydliga genom att godsmängden i kragen 5 och övergångspartiet 6 säkerställer formstabilitet hos hylsan 3 under deforrnationsförloppet, så att hylsans genom- gående hål förblir opåverkat och nackdelen med den kända hylsans benägenhet att efter deformation nypa mot axeln undanröjes.

Uppfinningen kan varieras med avseende på material, dimensioner och över- gångspartiets eller konans lutningsvinkel för att optimeras i en viss tillämpning, varvid koniciteten av övergångspartiet anpassas till godstjocklek och materia- lets töjnings- eller sträckningsförmåga. Den angivna lutningen 45 grader skall därför endast förstås som ett exempel för att belysa uppfmningen, och kan vari- era inom ett stort intervall, ex.vis 15-75 grader beroende på val av material, di- anal: anna: 519 0 42 5 mensioner och den avsedda belastningsförmågan. Ett föredraget lutningsinter- vall skall håri anges till 30-60 grader, medan lutningsvinkeln i ovan redovisade testutförande av spânnhylsan av konstruktionsstål bedöms vara optimerad in- om 35-45 grader.

Altemativt kan övergångspartiet även innefatta successivt avtagande eller ökande lutning mot den cylindriska delen av hylsan 3, ex.vis i form av en fa- setterad, en konkav eller konvex bågforrnad yta.

Alternativa material kan förutom konstruktionsstål vara stål eller legerstål av olika sammansâttningar, andra metaller eller syntetmaterial såsom plaster eller kolñbennaterial och blandningar av dessa.

I förekommande fall kan även den expanderande första hylsan 2 vara överlag- rad på två andra hylsor 3, för deformation och radiell expansion av den ena el- ler av båda ändarna av den första hylsan.

Claims (5)

519 042 6 PATENTKRAV

1. Spånnhylsa (2,3) för upptagande av axiella krafter i ett mekaniskt förband, innefattande en första cylinderformad hylsa (2) formad för att överlagras koaxiellt på en andra hylsa (3) och dimensionerad för att under radiell expansion deformeras mot den andra hylsan (3) vid axiell hoppressning av hylsorna (2;3), vilken spännhylsa (2,3) är anordnad på en genomgående axel för att i axelns riktning fixera drev som är lagrade på axeln, kännetecknad av att den andra hylsan (3) i sin ena ände uppvisar ett koniskt övergångsparti (6) mellan ett rakt cylindriskt parti (7) och ett ändparti (5) av större radie, varvid den första hylsan (2) vid hylsornas (223) hoppressning plastiskt deformeras under styrning mot övergångspartiet (6) för bildande av en bågformad utkragning (8) i och för att i monterat läge mellan dreven tillhandahålla en fjärdrande eller elastiskt fixering av dreven i axiell riktning.

2. Spännhylsan enligt krav 1, kännetecknad av att den första hylsan (2) är så dimensionerad, och övergångspartiets (6) lutningsvinkel är så bestämd, att den första hylsans (2) deformation sker vid ett förutbestämt belastningsintervall för en given applikation, och deformationsområdet efter önskad axiell hoppressning uppvisar stabila deformationsegenskaper inom belastningsintervallet.

3. Spännhylsa enligt krav 2, kännetecknad av att materialet är stål och övergångspartiets (6) lutningsvinkel relativt det raka cylindriska partiet (7 ) är inom 30-60 grader, företrädesvis inom 35-45 grader och mest föredraget 45 grader.

4. Användning av en spännhylsa (2,3) enligt något av ovanstående krav för upptagande av axiella krafter mellan dreven i en växellåda. 519 042 7

5. Förfarande för att med en spännhylsa (2,3) enligt krav 1 axiellt fixera drev lagrade på en axel, kännetecknat av att spännhylsan (2,3) anordnas mellan dreven för att under axiell hoppressning deformeras vid ett erfordrat belastningsintervall för den givna applikationen på sådant sätt att spännhylsans deformationsområde uppvisar stabila deformationsegenskaper inom belastningsintervallet efter önskad axiell hoppressning.