CS270381B1

CS270381B1 - Disassembling of rotating parts

Info

Publication number: CS270381B1
Application number: CS8710007A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Patocka
Original assignee: Vladimir Patocka
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1990-06-13
Also published as: CS1000787A1

Abstract

Účelem řešení Je zvýšení přesnosti a pevnosti rozebíratelného spojení nebo upnutí rotačních součástí. Uvedeného účelu se dosáhne pružnou deformací a předpětím upínacího pouzdra. vsunutého mezi spojované části. Vnější a i vnitřní povrch upínacího pouzdra, jakož 1 styková plocha Jedné ze spojovaných součástí, Jsou opatřeny střídavé upínacími výstupky a drážkami.The purpose of the solution is to increase the accuracy and strength of the detachable connection or clamping of rotating parts. The stated purpose is achieved by elastic deformation and prestressing of the clamping sleeve. inserted between the connected parts. The outer and inner surfaces of the clamping sleeve, as well as 1 contact surface of one of the connected parts, are provided with alternating clamping protrusions and grooves.

Description

Vynález ae týká rozebíratelného spojení rotačních součástí, sestávajícího z pouzdra, nasunutého na válcové součásti pro ustavení a upnutí při obrábění a měření.The invention relates to a detachable connection of rotating parts, consisting of a sleeve, slipped onto cylindrical parts for positioning and clamping during machining and measurement.

U některých rozebíratelných spojení dvou rotačních součástí, zejména u spojení hřídele s ozubeným nabo řetězovým kolem, Je zapotřebí, aby nedocházelo v provozu k jejich vzájemným poaunutím, která jaou hlavní příčinou vzniku vibrační koroze na atykových plochách apojených součástí. Dalším požadavkem je malá úchylka aouoaoatl spojených součástí, aby obvodová a čelní házivost nezhoršovala íunkci kol v provozu. Při obrábění načisto a při měření Je nutno ustavit a upnout obráběnou součást se značnou přesností a působícím silám přiměřeně pevně. .In some detachable connections of two rotating parts, especially in the connection of a shaft with a gear or sprocket, it is necessary to prevent their mutual movement during operation, which is the main cause of vibration corrosion on the contact surfaces of the connected parts. Another requirement is a small deviation of the axial runout of the connected parts so that the circumferential and frontal runout does not impair the function of the wheels in operation. During finishing and measurement, it is necessary to position and clamp the machined part with considerable accuracy and with a firmness appropriate to the applied forces. .

Pro rozebíratelné spojení rotačních částí strojů se používá kuželových pouzder, zpravidla podélně rozříznutých, která svým podélným posunutím vymezují vůli a vytvářejí přesah mezi spojovanými součástmi. Jejich hlavní nevýhoda spočívá ve značných výrobních nákladech.For the detachable connection of rotating machine parts, conical bushings are used, usually longitudinally cut, which, by their longitudinal displacement, define the clearance and create an overlap between the connected parts. Their main disadvantage lies in the considerable production costs.

Při upínání rotačních obrobků se používají válcové upínací tmy, upínající obráběnou součást za otvor pomocí matice, která přitlačuje součást osově na nákružek na trnu. Tyto trny jsou výrobně jednoduché, ale souosost upínání může kolísat v rozmezí výrobní tolerance průměru otvoru, což Je pro přesné výrobky nevhodné.When clamping rotating workpieces, cylindrical clamping dies are used, clamping the machined part behind the hole using a nut that presses the part axially against a collar on the mandrel. These mandrels are simple to manufacture, but the clamping alignment can fluctuate within the manufacturing tolerance of the hole diameter, which is unsuitable for precision products.

Jiné známé upínací tmy mají kuželový povrch, na který Je navlečeno pouzdro s kuželovým otvorem, válcovým povrchem, zpravidla šestkrát podélně střídavě zprava a zleva naříznuté. Přesnost upnutí je vysoká, vymezí se celá skutečná úchylka průměru otvoru upínané součásti. Nevýhodou Jsou vysoké výrobní náklady.Other known clamping dies have a conical surface onto which a sleeve with a conical hole, a cylindrical surface, usually six times longitudinally cut alternately from the right and left, is threaded. The clamping accuracy is high, the entire actual deviation of the diameter of the hole of the clamped component is defined. The disadvantage is the high production costs.

Výše uvedené nevýhody Jaou odstraněny rozebíratelným spojením rotačních součástí podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pružné pouzdro je na svém vnitřním válcovém povrchu opatřeno prvními celistvými drážkami, mezi kterými jsou vytvořeny první celistvé výstupky, Vnější válcový povrch pouzdra Je opatřen Jednak v místě prvních výstupků druhými celistvými drážkami a jednak v místě prvních drážek druhými celistvými výstupky. Válcová součást Je opatřena jednak v místě prvních drážek třetími celistvými výstupky a Jednak v místě prvních výstupků třetími celistvými drážkami. Pouzdro může být buň celistvé, nebo po celé své délce rozříznuté nebo ve střední části své délky nejméně dvakrát proříznuté. Drážky a výstupky mohou být orientovány buč kolmo, nebo rovnoběžně s podélnou osou pouzdra nebo Jsou vytvořeny ve tvaru šroubovice.The above disadvantages are eliminated by a detachable connection of rotating parts according to the invention, the essence of which lies in the fact that the flexible sleeve is provided on its inner cylindrical surface with first integral grooves, between which first integral protrusions are formed. The outer cylindrical surface of the sleeve is provided, on the one hand, with second integral grooves at the location of the first protrusions and, on the other hand, with second integral protrusions at the location of the first grooves. The cylindrical part is provided, on the one hand, with third integral protrusions at the location of the first grooves and, on the other hand, with third integral grooves at the location of the first protrusions. The sleeve may be either integral, or cut along its entire length or cut through at least twice in the middle part of its length. The grooves and protrusions may be oriented either perpendicularly or parallel to the longitudinal axis of the sleeve or they are formed in the shape of a helix.

Upínací pouzdro přináší výhody Jak při vlastní výrobě, tak při spojování a při upínání součástí. Jednoduché geometrické tvary upínacího pouzdra umožňují jeho výrobu na běžných obráběcích strojích obvyklými nástroji, a proto Jsou výrobní náklady nízké. Spojení má výhody Jak shodného, tak lisovaného uložení/ spoj Je rozebíratelný a zároveň pevný, spojené součásti se vůči sobě nemohou v provozu posouvat. Přesnost spojení Je vysoká a této skutečnosti se dobře využije při upínání přesných rotačních výrobků při obrábění načisto a při měření. Jedním upínacím pouzdrem může být upnuto několik obrobků najednou, například ozubených kol při broušení ozubení, aniž by se zhoršila přesnost polohy kteréhokoli z nich. Tím se značně sníží výrobní časy. Použití upínacího pouzdra podle vynálezu Je také vhodné vškde tam, kde spojení, které má být rozebíratelné, je ohroženo torsními kmity a následně vibrační korozí. Dále se upínací pouzdro podle vynálezu uplatní při upínání dvouřadých soudečkových ložisek na hřídel, což se dosud provádí pomocí tenkostěnných kuželových pouzder se závitem a maticí.The clamping sleeve brings advantages both in the production itself and in the connection and clamping of components. The simple geometric shapes of the clamping sleeve allow its production on conventional machine tools with conventional tools, and therefore the production costs are low. The connection has the advantages of both a matching and a press fit/connection. It is detachable and at the same time solid, the connected components cannot move relative to each other during operation. The connection accuracy is high and this fact is well used when clamping precision rotary products during finishing and measurement. Several workpieces can be clamped at the same time with one clamping sleeve, for example gears when grinding gears, without impairing the accuracy of the position of any of them. This significantly reduces production times. The use of the clamping sleeve according to the invention is also suitable wherever the connection that is to be detachable is at risk of torsional vibrations and subsequently vibration corrosion. Furthermore, the clamping sleeve according to the invention is used for clamping double-row spherical roller bearings to a shaft, which has so far been done using thin-walled conical sleeves with a thread and a nut.

Příklad provedení rozebíratelného spojení rotačních součástí podle vynálezu Je zobrazen na připojených výkresech, kde na obr. 1 je nakreslen podélný řez pouzdrem s drážkami kolmými na podélnou osu pouzdra, na obr. 2 je boční pohled na válcovou součást s drážkami kolmými na podélnou osu pouzdra, na obr. 3 je boční pohled na pouzdro s drážkami rovnoběžnými s podélnou osou pouzdra, na obr. 4 je příčný řez pouzdra s drážkami rovnoběžnými s podélnou osou pouzdra, na obr. 5 je nakresleno schematicky pouzdro s drážkami ve tvaru šroubovice, na obr. 6 Je nakreslena schematicky válcová součást s drážkami ve tvaru šroubovice a na obr. 7 Je spojení pouzdra s válcovou součástí, které mají drážky kolmé na podélnou osu pouzdra.An example of an embodiment of a detachable connection of rotating components according to the invention is shown in the attached drawings, where Fig. 1 shows a longitudinal section of a housing with grooves perpendicular to the longitudinal axis of the housing, Fig. 2 shows a side view of a cylindrical component with grooves perpendicular to the longitudinal axis of the housing, Fig. 3 shows a side view of a housing with grooves parallel to the longitudinal axis of the housing, Fig. 4 shows a cross-section of a housing with grooves parallel to the longitudinal axis of the housing, Fig. 5 shows a schematic drawing of a housing with helical grooves, Fig. 6 shows a schematic drawing of a cylindrical component with helical grooves, and Fig. 7 shows a connection of a housing with a cylindrical component having grooves perpendicular to the longitudinal axis of the housing.

CS 2?o381 BlCS 2?o381 Bl

Pružné pouzdro Je na svém vnitřním válcovém povrchu opatřeno prvními celistvými drážkami 4, mezi kterými jsou vytvořeny první celistvé výstupky 3. Vnější válcový povrch pouzdra J je opatřen jednak v místí prvních výstupků 3 druhými celistvými, drážkami 6 a jednak v místí prvních drážek 4 druhými celistvými výstupky 5. Pouzdro je buě celistvé, nebo je po celé své délce rozříznuté nebo je ve střední části své délky nejméně dvakrát proříznuté. Pouzdro 1. je zhotoveno z pružného materiálu. Válcová součást 2 je opatřena jednak v místě prvních drážek 4 třetími celistvými výstupky 7 a jednak v místí prvních výstupků 3 třetími celistvými drážkami £. Válcová součást 2 může být vytvořena jako hřídel, tm nebo náboj. Drážky 4, 6, 8 a výstupky 3, 5, 7 jak na pouzdru 1, tak i na válcové části 2 jsou orientovány buč kolmo, ne—' bo rovnoběžní s podélnou osou pouzdra 1 nebo jsou vytvořeny ve tvaru šroubovice.The flexible sleeve is provided on its inner cylindrical surface with first integral grooves 4, between which first integral protrusions 3 are formed. The outer cylindrical surface of the sleeve J is provided, on the one hand, in the place of the first protrusions 3 with second integral grooves 6 and, on the other hand, in the place of the first grooves 4 with second integral protrusions 5. The sleeve is either integral, or is cut along its entire length or is cut through at least twice in the middle part of its length. The sleeve 1 is made of a flexible material. The cylindrical part 2 is provided, on the one hand, in the place of the first grooves 4 with third integral protrusions 7 and, on the other hand, in the place of the first protrusions 3 with third integral grooves £. The cylindrical part 2 can be formed as a shaft, tm or hub. The grooves 4, 6, 8 and the projections 3, 5, 7 on both the housing 1 and the cylindrical part 2 are oriented either perpendicularly or parallel to the longitudinal axis of the housing 1 or are formed in the shape of a helix.

První výstupky ,3 pouzdra volní zapadají do drážek II válcové součásti 2 a upínanou součást lze volní nasunout na pouzdro Pouzdro ,1 s prvními výstupky 3 a prvními drážkami 4, které jsou kolmé na podélnou osu pouzdra 1, se upíná na válcovou součást 2 osovým posunutím. Pouzdro jehož výstupky 3 a drážky 4 jsou rovnoběžné s podélnou osou pouzdra 1, se upíná na válcovou součást 2 obvodovým pootočením. Pouzdro 1, jehož výstupky 3 a drážky 4 jsou vytvořeny ve tvaru šroubovice, se upíná na válcovou součást 2 buč osovým posunutím, nebo obvodovým pootočením podle velikosti stoupání šroubovice. Přitom se výstupky J3 pouzdra 2 přesunou proti výstupkům £ na válcové součástí 2, Druhé výstupky 5 pouzdra 1, které se v odlehčeném stavu volně dotýkaly upínaná součásti, se na ni po upnutí pevně přitisknou. Tento přítlak je pevný, protože upínací síly působí na jiné výstupky 5 než jejich reakce, a tím pouzdro pružní deformují. Vzniklé deformace vyrovnávají částeční nepřesnosti prvních výstupků 3 a třetích výstupků 7 kuželového tvaru, zlepšují Jejich vzájemný styk, a tím eelý spoj. Upínací sílu je možno v určitém rozsahu mínit překrytím prvních výstupků 3 a druhých výstupků 5 na pouzdru ,1. Při jejich úplném překrytí Je upnutí nejpevníjší. Pevnost spojení nebo upnutí Je také ovlivněna tlouštkou pouzdra ji a jeho přesahem vůči spojovaným součástem. Pro velmi přesné upínání Je vhodné, aby pouzdro bylo celistvé, nejlépe broušené na témže trnu, na kterém bude při upínání nasunuto.The first projections ,3 of the housing freely fit into the grooves II of the cylindrical component 2 and the clamped component can be freely slid onto the housing. The housing ,1 with the first projections 3 and the first grooves 4, which are perpendicular to the longitudinal axis of the housing 1, is clamped onto the cylindrical component 2 by axial displacement. The housing whose projections 3 and grooves 4 are parallel to the longitudinal axis of the housing 1, is clamped onto the cylindrical component 2 by circumferential rotation. The housing 1, whose projections 3 and grooves 4 are formed in the shape of a helix, is clamped onto the cylindrical component 2 either by axial displacement or by circumferential rotation according to the size of the helix pitch. In this case, the projections J3 of the housing 2 move against the projections £ on the cylindrical part 2. The second projections 5 of the housing 1, which in the unloaded state freely touched the clamped part, are pressed firmly against it after clamping. This pressure is firm because the clamping forces act on other projections 5 than their reactions, and thus deform the housing elastically. The resulting deformations compensate for the partial inaccuracies of the first projections 3 and the third projections 7 of conical shape, improve their mutual contact, and thus the entire connection. The clamping force can be determined to a certain extent by the overlap of the first projections 3 and the second projections 5 on the housing 1. When they are completely overlapped, the clamping is the strongest. The strength of the connection or clamping is also influenced by the thickness of the housing 1 and its overlap with respect to the connected parts. For very precise clamping, it is advisable that the sleeve is solid, preferably ground on the same mandrel on which it will be inserted during clamping.

Claims

A detachable connection of rotating components, consisting of a housing slid onto a cylindrical component, characterized in that the flexible housing (1) is provided on its inner cylindrical surface with first integral grooves (4), between which first integral protrusions (3) are formed, where the outer cylindrical surface of the housing (1) is provided, on the one hand, in the location of the first protrusions (3) with second integral grooves (á) and, on the other hand, in the location of the first grooves (4) with second integral protrusions (5), while the cylindrical component (2) is provided, on the one hand, in the location of the first grooves (4) with third integral protrusions (7) and, on the other hand, in the location of the first protrusions (3) with third integral grooves (8).

2.

A detachable connection according to point i, characterized in that the housing (1) is integral.

3.

A detachable connection according to claim 1, characterized in that the housing (1) is cut along its entire length.

4.

A detachable connection according to item 1, characterized in that the sleeve (1) is cut at least twice in the middle part of its length.

CS 27o381 Bl

5.

A detachable connection according to items 1 to 4, characterized in that the grooves (4, 6, 8) and projections (3, 5, ?) are oriented perpendicular to the longitudinal axis of the housing (1).

6.

A detachable connection according to items 1 to 4, characterized in that the grooves (4, 6, 8) and projections (3, 5, 7) are oriented parallel to the longitudinal axis of the housing (1).

7.

A detachable connection according to points 1 to 4, characterized in that the grooves (4, 6, 8) and protrusions (3, 5, 7) are formed in the shape of a screwdriver,