Что соединяет ступицу с валом

Ступица колеса — деталь, предназначена для установки колеса автомобиля на ось, именуемой цапфой. Подшипники ступицы, в таком соединении, являются ключевым элементом не только ступицы, но и всей ходовой части в целом, так как именно они отвечают за управляемость автомобилем и во многом обеспечивают безопасность водителя.

Предназначение ступицы – соединение между собой вала и колесного диска для передачи крутящего момента. С одной стороны ступица авто насаживается на вал, а с другой – она имеет специальное посадочное место для сопряжения с колесным диском. Через ступицу передается вращательное движение с оси коленвала на колесо. Также к ней крепится тормозной диск, поэтому она участвует и в торможении. Вращается колесо благодаря подшипникам ступицы.

Видео:Посадка подшипника на вал: самый полный обзор методов и стандартовСкачать

Виды ступиц и подшипников

Наибольший груз среди всех автомобильных подшипников испытывает именно подшипник ступицы, который фактически удерживает всю массу автомобиля. Наивысшие значения нагрузки возникают в процессе движения, особенно при ускорении и торможении машины. При этом подшипник практически одновременно испытывает воздействие осевой и радиальной силы, что предъявляет очень высокие требования к его качеству.

В современных автомобилях подшипник ступицы – это всегда подшипник качения, который состоит из двух колец (наружное и внутреннее) и распределяющего сепаратора, призванного удерживать на траектории и распределять по подшипнику тела качения, которыми выступают шарики, ролики или другие детали. По видам переносимой нагрузки ступичные подшипники бывают:

1. радиальными;
2. упорными;
3. радиально-упорными;
4. упорно-радиальными.

В современном автомобиле ступица, схема которой не является идентичной для всех моделей, может быть выполнена в различных конфигурациях. Так, в заднеприводных моделях преимущественно применяются стандартные однорядные роликовые подшипники, которых есть по два на каждой ступице. Все большее распространение приобретает схема с шариковыми радиально-упорными подшипниками, являющимися неотъемлемым элементом ступицы.

В новых моделях с электронным управлением системами ступица колеса совмещена с системой ABS, а также датчиками скорости оборотов колес. Такие ступицы изготавливаются полностью закрытыми, они не являются разборными и ремонтопригодными, а их срок эксплуатации равен продолжительности использования автомобиля.

Видео:Детали машин. Лекция 5.4. Шлицевые и шпоночные соединенияСкачать

Причины и признаки поломки ступицы

Вывести из строя ступицу можно даже при неправильной замене колеса или в процессе ремонта ходовой. Пример поломки – срыв резьбы при чрезмерном усилии закручивания болтов. Эта проблема определяется сразу, поэтому потенциальной угрозой безопасности движения, как правило, стать не может.

Поломка подшипника ступицы определяется по изменению звука работы подвески. Даже новички чаще всего слышат неладное при возникновении подобных неисправностей. При повороте руля в процессе движения, со стороны поворота будет слышен непривычный гул, если со ступичным подшипником что-то случилось. Также о проблемах с подшипником или ступицей будет свидетельствовать повышенный люфт колеса.

Увеличение износа ступичного подшипника даст о себе знать помимо шумов появлением вибраций через кузов. Если ничего не предпринять, со временем удары настолько усилятся, что локализировать их источник на слух и ощупь уже не получится. Естественно, это крайне пагубно повлияет не только на ходовую часть, но и на весь автомобиль в целом.

В основном ступицы и их подшипники выходят из строя из-за износа. Также причиной может стать сильный удар в процессе движения, например при попадании в яму на скорости. Что касается ремонта, то его тип зависит от модели автомобиля и вида установленных на нем ступиц. Часто подшипники можно поменять отдельно, но нередко они меняются только вместе со ступицей.

Видео:восстановление посадочного места под подшипникСкачать

Часто задаваемые вопросы

Что такое ступица?

Ступица – это деталь ходовой части, которая соединяет подвеску автомобиля и колеса. С одной стороны на нее крепятся тормозной диск и колесный диск. С другой стороны поворотный кулак и ось автомобиля. Вращение оси передается посредством подшипника, который установлен в центральном отверстии ступицы.

Где находится ступица?

Ступица находится за колесом и тормозным диском вашего автомобиля.

Что делает ступица?

Основная задача ступицы – надежно зафиксировать колесо, при этом давая ему вращаться. Благодаря жесткому креплению колесными болтами колесо держится на ступице, а благодаря ступичному подшипнику вращается. Если это ведущая ось – то ступица передает момент вращения от дифференциала непосредственно на колесо. Также благодаря тому, что на ступице фиксируется тормозной диск, она участвует в торможении.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

С каких это пор «ступицей» стал называться вал(ось) вращающийся внутри подшипника ступицы.Ступицей всегда назывался корпус в котором стоит подшипник. На передних колёсах ступица изготовлена совместно с поворотным кулаком. Один олух, далёкий от техники, перевёл невпопад, а продавцы повторяют глупость. Не важно, есть шлицевое отверстие внутри вала, как вариант, эта ось не ведущая и имеет стяжной болт, или ось ступицы выполненную совместно с поворотным кулаком.

Видео:Вот почему Новый подшипник ступицы гудит уже спустя 10-30 тыщ.Скачать

Соединения типа вал-ступица

Соединение двух деталей по круговой цилиндрической поверхности можно осуществить, если при изготовлении деталей обеспечить натяг посадки, а при сборке запрессовать одну деталь в другую (рис. 6.1). Натягом N называют положительную разность диаметров вала и отверстия: N = B – A. После сборки вследствие упругих и пластических деформаций диаметр d посадочных поверхностей становится общим. При этом на поверхности посадки возникают удельное давление р и соответствующие ему силы трения. Силы трения обеспечивают неподвижность соединения и позволяют воспринимать как крутящие, так и осевые нагрузки. Такое соединение называют прессовым.
Нагрузочная способность прессового соединения, прежде всего, зависит от натяга, значение которого устанавливают в соответствии с нагрузкой. Расчетный натяг очень невелик, измеряется микрометрами.
Сборку любого прессового соединения выполняют одним из трех способов: прессованием, нагревом втулки, охлаждением вала.

Рис. 6.1. Соединение с натягом

Прессование – распространенный и несложный способ сборки. Ему свойственны недостатки: смятие и частичное срезание (шабровка) шероховатостей посадочных поверхностей. Шабровка и смятие шероховатостей приводят к ослаблению прочности соединения до 1,5 раз по сравнению со сборкой нагревом или охлаждением.
Шабровка поверхностей контакта устраняется полностью при сборке по методу нагревания втулки (до 200…400° С) или охлаждения вала (твердая углекислота – 79° С, жидкий воздух – 196° С). Недостатком метода нагревания является возможность изменения структуры металла, появление окалины и коробления. Метод охлаждения свободен от этих недостатков.
Необходимую разность температур t нагрева втулки или охлаждения вала, обеспечивающую свободную сборку, подсчитывают по формуле:
t = (Nmax + Z0) / (αd), (6.1)
где Nmax – наибольший натяг посадки;
Z0 – минимально необходимый зазор, обеспечивающий свободную сборку (рекомендуется принимать равным минимальному зазору посадки Н7/g6);
α – температурный коэффициент линейного расширения (для стали α = 10·10-6 ° С-1);
d – номинальный диаметр посадки.

Расчет на прочность. Условие прочности соединения при нагружении осевой силой Fa
k Fa
Шпоночные соединения. Шпоночные и шлицевые соединения широко используются в современном машиностроении. Они служат для передачи вращающего момента от вала к ступице зубчатого колеса, шкива, маховика и др.
Достоинствами шпоночных соединений являются: простота конструкции; сравнительная легкость сборки и разборки.
Недостаток – ослабление вала и ступицы, а также необходимость подгонки элементов.
Различают ненапряженные и напряженные шпоночные соединения. Ненапряженные шпоночные соединения выполняют с помощью призматических (рис. 6.3, а) и сегментных (рис. 6.3, б) шпонок.
Призматические шпонки имеют прямоугольное сечение с отношением высоты к ширине от h/b = 1 (для валов диаметром до 22 мм) до h/b = 0,5 (для валов больших диаметров). Рабочими у призматических шпонок являются боковые узкие грани. В радиальном направлении предусмотрен зазор. Материал шпонок – чистотянутая сталь с пределом прочности σв ≥ 600 МПа.

Читайте также: Замена распределительного вала форд

Рис. 6.3. Соединения шпонками

Сегментные шпонки имеют глубокую посадку и не перекашиваются под нагрузкой, они взаимозаменяемые. Однако глубокий паз существенно ослабляет вал, поэтому сегментные шпонки используют преимущественно для закрепления деталей на малонагруженных участках вала (на входных или выходных хвостовиках валов).
Клиновые врезные шпонки (рис. 6.3, в) создают при запрессовке в паз напряженное соединение по широкому торцу. В клиновых соединениях возможны перекос детали при сборке и биение вследствие радиального смещения. Поэтому область применения клиновых шпонок ограничена.
Шпоночные соединения выходят из строя из-за смятия рабочих граней. Возможен срез шпонок. Прочностную надежность соединений оценивают по напряжениям смятия:

, (6.4)
где Т – вращающий момент;
lP – рабочая длина шпонки;
t2 = 0,4h – глубина врезания шпонки в ступицу;
[σсм] – допускаемое напряжение на смятие для материала шпонки при спокойной нагрузке: для неподвижных соединений при стальных ступицах [σсм] = 100…150 МПа (бόльшие значения принимают при легком режиме работы соединения), в подвижных соединениях [σсм] = 20…30 МПа.
При переменных режимах нагружения допускаемые напряжения уменьшают: при реверсировании в 1,5, а при ударных нагрузках в 2 раза.

Шлицевые (зубчатые) соединения подобны многошпоночным, у которых зубья (шлицы) изготовлены заодно с валом. Зубья на валу фрезеруют или накатывают, а пазы в отверстиях ступицы получают протягиванием.
По сравнению со шпоночными шлицевые соединения имеют меньшие радиальные габариты, высокую несущую способность, взаимозаменяемы и обеспечивают хорошее центрирование деталей. Благодаря этому их используют в условиях массового производства конструкций и при большей частоте вращения валов.
По форме профиля различают шлицевые соединения трех типов: прямобочные, эвольвентные и треугольные (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Шлицевые соединения:
а, б, в – прямобочные, г – эвольвентные, д – треугольные

Соединения с прямобочными зубьями распространены в машиностроении. В зависимости от числа зубьев (z = 6-20) и их высоты стандартом предусмотрены три серии соединений валов с диаметром от 23 до 125 мм (легкая, средняя и тяжелая). Большее число зубьев имеют соединения тяжелой серии.
При необходимости точной соосности вала и ступицы центрирование производят по одному из диаметров. При твердости поверхностного слоя ступицы до 350 НВ наиболее технологичным является центрирование по D (см. рис. 6.4, а). В этом случае отверстие обрабатывают протягиванием, а вал – круглым шлифованием. При высокой твердости материала ступицы используют центрирование по d (см. рис. 6.4, б), а посадочные поверхности вала и отверстия доводят шлифованием. Центрирование по боковым сторонам шлицев обеспечивает равномерное распределение нагрузки по зубьям, его реализуют при тяжелых условиях работы соединений (см. рис. 6.4, в).
В авиастроении применяют в основном соединения с эвольвентными шлицами, характеризующимися по сравнению с прямобочными следующими преимуществами:
— бόльшим сопротивлением усталости вала благодаря сравнительно мелким зубьям и скруглениям впадин, что вдвое снижает концентрацию напряжений;
— возможностью нарезания шлицев с высокой точностью методом обкатки на таком же оборудовании, которое применяют для изготовления зубчатых колес.
Размеры зубьев эвольвентного соединения зависят от модуля зацепления m и числа зубьев z, установленных стандартом для каждого наружного диаметра. Делительный диаметр соединения d = mz. Высоту зуба берут h = m.
Соединения с треугольными зубьями применяют преимущественно в приборостроении при ограниченных радиальных габаритах.

Расчет соединений. Соединения выходят из строя преимущественно из-за повреждения рабочих поверхностей зубьев (смятие, износ) и усталостного разрушения валов. Зубья рассчитывают на смятие, как и шпоночные соединения

,(6.5)
где Т – номинальный крутящий момент (наибольший из длительно действующих);
k = 0,7-0,8 – коэффициент неравномерности нагрузки по зубьям;
z – число зубьев;
h – рабочая высота зубьев;
l – рабочая длина зубьев;
dср – средний диаметр соединения.
Для прямобочных зубьев h = 0,5(D – d) – 2f, dcр = 0,5(D + d); для эвольвентных зубьев h = m, dcр = mz, где m – модуль зубьев.
Количество зубьев и диаметры заданы в стандарте в зависимости от диаметра вала.

Профильные соединения Профильными называют соединения, в которых ступица (втулка) насаживается на фасонную поверхность вала и таким образом обеспечивается передача вращения.
На рис. 6.5 в качестве примера показано соединение на квадрате со скругленными углами (для снижения концентрации напряжений). По сравнению со шпоночными и шлицевыми соединениями эти соединения имеют небольшую концентрацию напряжений. Однако сложность изготовления профильной поверхности ограничивает области применения соединений.

Видео:Вал на маховик сцепления из ступицы 08Скачать

Соединение типа вал-ступица

Машиностроение, соединения соосных деталей для передачи вращательного движения. Может быть использовано для закрепления шкивов, муфт, зубчатых колес и подобных деталей на конце вала. Соединение типа вал-ступица включает вал, на котором выполнены шлицевой и цилиндрический участки, ступицу, которая смонтирована на валу с образованием кольцевого зазора между валом и ступицей в области цилиндрического участка вала, наружную и внутреннюю втулки с противоположно направленными коническими поверхностями, которые установлены в кольцевом зазоре между валом и ступицей с возможностью встречного перемещения и взаимодействия коническими поверхностями, при этом наружная втулка выполнена с резьбой на внешней поверхности, а на ступице выполнен шлицевой участок, соответствующий шлицевому участку вала, с образованием шлицевого соединения вала со ступицей и резьбовой участок, соответствующий резьбе наружной втулки, с образованием винтового соединения наружной втулки со ступицей. Технический результат: увеличение величины передаваемого крутящего момента. 1 н.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к соединениям типа вал-ступица для передачи вращательного движения между соосными деталями с применением зажимных конических втулок и колец, и может быть использовано для закрепления шкивов, муфт, зубчатых колес и подобных деталей на конце вала.

Широко известны кинематические связи вала со ступицей на основе стандартных шлицевых (зубчатых) соединений (САПР в машиностроении, соединения шлицевые (зубчатые), http://sapr.km.ru/techinfo/Techinfo.htm), в которых выступающие на одной детали (валу) продольные зубья входят в продольные пазы другой детали (ступицы).

Такие соединения относительно просты для сборки и демонтажа и могут передавать достаточно большие крутящие моменты. Однако, наряду с этим преимуществами, наличие радиальных люфтов, которые развиваются в процессе эксплуатации механизма, ухудшает динамику шлицевого соединения, приводит к преждевременному его износу. Этот недостаток присущ большинству конструкций шлицевых соединений и особенно актуален в высокоскоростных и мощных передачах.

Также широко известны кинематические связи вала со ступицей трением с применением стандартных зажимных деталей с конусными посадками (САПР в машиностроении, соединения зажимными коническими разрезными втулками, http://sapr.km.ru/techinfo/Techinfо.htm), которые предусматривают установку в зазоре между ступицей и валом двух деталей с сопрягаемыми встречными коническими поверхностями. Такие детали устанавливают с возможностью встречного перемещения вдоль оси вала, при котором взаимодействие сопряженных конических поверхностей вызывает радиальное деформирование деталей и заклинивание вала со ступицей. Указанные детали, как правило, выполняют в виде втулок — внутренней втулки с конической наружной поверхностью и наружной втулки с конической внутренней поверхностью. Для обеспечения возможности радиального деформирования втулки выполняют разрезными вдоль образующей. Крутящий момент в таком соединении передается от вала к ступице за счет сил

Читайте также: Стук карданного вала мерседес w202

трения, возникающего между сопрягаемыми деталями соединения, по цепи: «вал-внутренняя втулка-наружная втулка-ступица».

В таких соединениях отсутствуют радиальные люфты, обеспечивается удовлетворительная балансировка, что улучшает динамику соединения, однако эти соединения имеют свои недостатки: передача крутящего момента основана только на трении между деталями соединения, что вызывает ограничения в части применяемых материалов, формы поверхностей и, что самое главное, ограничения величины передаваемого крутящего момента.

Известны соединения типа вал — ступица, в которых сочетаются элементы шлицевого соединения и соединения трением с применением стандартных зажимных деталей с конусными посадками.

Так, известно соединение вала со ступицей по патенту Российской Федерации № RU 2006710, МПК 5 F 16 D 1/08, дата подачи заявки 26.11.1991. Соединение вала со ступицей содержит размещенные в кольцевом зазоре между ними наружную втулку со встречно направленными коническими участками и внутреннюю цилиндрическую втулку, выполненную со шлицами, образующими шлицевое соединение со шлицами, выполненными на концевом участке вала. Наружная втулка выполнена разрезной вдоль ее образующей. Между наружной и внутренней втулками расположены с противоположных сторон конические кольца, вершины конусов которых направлены навстречу друг другу. Конические поверхности колец сопряжены с ответными коническими участками наружной втулки. Конические кольца выполнены с резьбой на их внутренней поверхности, соответствующей резьбовым участкам на наружной поверхности внутренней цилиндрической втулки. Направление витков резьбовых участков одинаково.

Общими признаками аналога и заявляемого решения являются: вал, на котором выполнены шлицевой и цилиндрический участки, ступица, которая смонтирована на валу с образованием кольцевого зазора между валом и ступицей, наружная и внутренняя втулки с противоположно направленными коническими поверхностями, которые установлены в кольцевом зазоре между валом и ступицей с возможностью перемещения и взаимодействия коническими поверхностями.

Работа соединения при передаче расчетного (номинального) крутящего момента осуществляется за счет начального гарантированного натяга, создаваемого распорным усилием при деформации наружной разрезной конической втулки вследствие затяжки навстречу друг другу конических колец по резьбе на внутренне цилиндрической втулке. При действии на ступицу кратковременной перегрузки крутящего момента, превышающей расчетную величину, происходит нарушение соединения (относительное вращение) по

поверхности резьбы конических колец, при этом они перемещаются по виткам резьбы к вершинам конусности. Таким образом, при действии перегрузки крутящего момента происходит автоматическая затяжка наружной разрезной конической втулки коническими кольцами, увеличивающими ее радиальную деформацию пропорционально величине перегрузки крутящего момента до восстановления работоспособности соединения вал-ступица.

Общими признаками аналога и заявляемого решения являются:

В качестве прототипа выбрано соединение ступицы с валом по патенту Германии №DE3443757, МПК: F 16 D 1/091, F 16 D 1/093, F 16 D 1/06, дата публикации 05.06.1986, в котором сочетаются элементы шлицевого соединения и соединения трением с применением деталей с конусными посадками. Соединение включает соосно расположенные вал и ступицу, в зазоре между которыми установлены с возможностью встречного перемещения вдоль оси вала наружная и внутренняя втулки. Наружная втулка выполнена с конической внутренней поверхностью, внутренняя втулка — с конической наружной поверхностью. Втулки установлены так, что их конические поверхности встречно сопрягаются. Внутренняя втулка соединена с валом шлицевым (шпоночным) соединением. Наружная втулка свободно установлена в отверстии ступицы. Соединение также включает стяжные винты, которые установлены вдоль оси вала в отверстиях наружной втулки и соединены резьбовым соединением с внутренней втулкой.

При закручивании стяжных винтов наружная и внутренняя втулки встречно перемещаются, взаимодействуя между собой коническими поверхностями. В результате указанного взаимодействия происходит радиальное деформирование втулок и заклинивание вала со ступицей. Крутящий момент в таком соединении передается от вала к ступице по цепи: «вал-внутренняя втулка-наружная втулка-ступица». При этом передача крутящего момента от вала к внутренней втулке осуществляется преимущественно через шлицевое (шпоночное) соединение, от внутренней втулки к наружной — за счет сил трения и стяжных винтов, которыми соединены внутренняя и наружная втулки, от наружной втулки к ступице — только за счет сил трения между наружной втулкой и ступицей.

Общими признаками прототипа и заявляемого решения являются: вал, на котором выполнены шлицевой и цилиндрический участки, ступица, которая смонтирована на валу с образованием кольцевого зазора между валом и ступицей в области цилиндрического участка вала, наружная и внутренняя втулки с противоположно направленными коническими поверхностями, которые установлены в кольцевом зазоре между валом и ступицей с возможностью встречного перемещения и взаимодействия коническими поверхностями.

Указанное соединение решает проблему радиальных люфтов, однако передача крутящего момента от наружной втулки к ступице происходит исключительно за счет сил трения, что ограничивает величину передаваемого крутящего момента.

В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования соединение типа вал-ступица, в котором за счет конструктивных особенностей обеспечивается увеличение величины передаваемого крутящего момента.

Поставленная задача решается тем, что в соединении типа вал-ступица, включающем вал, на котором выполнены шлицевой и цилиндрический участки, ступицу, которая смонтирована на валу с образованием кольцевого зазора между валом и ступицей в области цилиндрического участка вала, наружную и внутреннюю втулки с противоположно направленными коническими поверхностями, которые установлены в кольцевом зазоре между валом и ступицей с возможностью встречного перемещения и взаимодействия коническими поверхностями, согласно полезной модели, наружная втулка выполнена с резьбой на внешней поверхности, а на ступице выполнен шлицевой участок, соответствующий шлицевому участку вала, с образованием шлицевого соединения вала со ступицей и резьбовой участок, соответствующий резьбе наружной втулки, с образованием винтового соединения наружной втулки со ступицей.

Перечисленные признаки являются существенными признаками полезной модели.

Целесообразно в торце вала выполнить соосное с валом резьбовое отверстие, в котором установить винт с возможностью опирания головки винта в наружную втулку со стороны ее свободного торца. Такое выполнение позволяет зафиксировать положение наружной втулки в ступице обычным затягиванием винта.

Существенные признаки полезной модели находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом.

Так, выполнение соединения типа вал-ступица, в котором вал выполнен со шлицевым и цилиндрическими участками, ступица выполнена со шлицевым и резьбовым участками, ступица смонтирована на валу с образованием шлицевого соединения вала со ступицей и кольцевого зазора между валом и ступицей в области цилиндрического участка вала, наружная и внутренняя втулки с противоположно направленными коническими поверхностями установлены в кольцевом зазоре между валом и ступицей с возможностью встречного перемещения и взаимодействия коническими поверхностями, наружная втулка выполнена с резьбой на внешней поверхности, соответствующей резьбовому участку ступицы, с образованием винтового соединения наружной втулки со ступицей, позволяет увеличить, по сравнению с прототипом, величину передаваемого крутящего момента.

Читайте также: Замена подшипника первичного вала ваз 2114 без снятия кпп

Это объясняется тем, что отличительные признаки полезной модели (выполнение наружной втулки с резьбой на внешней поверхности, выполнение на ступице шлицевого участка, соответствующего шлицевому участку вала, с образованием шлицевого соединения вала со ступицей, а также резьбового участка, соответствующего резьбе наружной втулки, с образованием винтового соединения наружной втулки со ступицей) совместно с существенными признаками полезной модели, общими с прототипом, обеспечивают возможность шлицевого соединение вала со ступицей, которое, как известно, способно передавать значительные крутящие моменты, а также центровку осей вала и ступицы с исключением радиальных люфтов между валом и ступицей, что улучшает динамику соединения, снижает износ деталей, увеличивает срок службы соединения.

Ниже приводится подробное описание заявляемого соединения со ссылками на графические материалы, на которых показано:

Фиг.1 — Соединение типа вал-ступица, продольный разрез.

Фиг.2 — Соединение типа вал-ступица, разрез А-А на фиг.1.

Фиг.3 — Соединение типа вал-ступица, разрез Б-Б на фиг.1.

Фиг.4 — Соединение типа вал-ступица, разрез В-В на фиг.1.

Фиг.5 — Соединение типа вал-ступица, вид Г на фиг.1.

Фиг.6 — Соединение типа вал-ступица, наружная втулка, продольный разрез.

Фиг.7 — Соединение типа вал-ступица, разрез Е-Е на фиг.6.

Фиг.8 — Соединение типа вал-ступица, разрез Д-Д на фиг.6.

Фиг.9 — Соединение типа вал-ступица, вид Ж на фиг. 6.

Фиг.10 — Соединение типа вал-ступица, внутренняя втулка, продольный разрез.

Фиг.11 — Соединение типа вал-ступица, вид И на фиг.10.

Фиг.12 — Соединение типа вал-ступица, вал и ступица в сборе.

Фиг.13 — Соединение типа вал-ступица, схема технологического членения элементов фиксации вала относительно ступицы.

Фиг.14 — Соединение типа вал-ступица, схема фиксации вала в ступице.

Фиг.15 — Соединение типа вал-ступица, схема демонтажа соединения.

Соединение типа вал-ступица включает вал 1, ступицу 2, наружную втулку 3, внутреннюю втулку 4, винт 5, опорную шайбу 6, упругую шайбу 7. Вал 1 имеет шлицевой участок 8, который сопряжен со шлицевым участком 9, выполненным на ступице 2, а также цилиндрический участок 10 со стороны торца вала 1. Цилиндрическому участку 10 вала 1 соответствует цилиндрический участок 11 на ступице 2. Диаметры цилиндрических участков 10, 11 таковы, что в собранном виде между валом 1 и ступицей 2 образуется кольцевой зазор 12. В торце вала 1 выполнено соосное с валом 1 резьбовое отверстие 13.

Наружная втулка 3 имеет резьбовой участок 14, который сопряжен с резьбовым участком 15 на ступице 2. На одном конце наружной втулки 3 выполнен разрезной участок 16 с конической внутренней поверхностью. Разрезы 17 выполнены вдоль образующей разрезного участка 16. На другом конце наружной втулки 3 выполнены пазы 18 под торцевой ключ (не показан). На внутренней поверхности втулки 3 выполнен резьбовой участок 19 для установки монтажно-демонтажного приспособления. Внутренняя втулка 4 выполнена в виде кольца с конической наружной поверхностью и продольным разрезом 20. Конусность наружной поверхности втулки 4 соответствует конусности внутренней поверхности разрезного участка 16 втулки 3. Винт 5, опорная шайба 6 и упругая шайба 7 являются стандартными деталями.

В собранном виде ступица 2 размещена на валу 1. Шлицевой участок 8 на валу 1 и шлицевой участком 9 на ступице 2 сопряжены и образуют шлицевое соединение вала 1 со ступицей 2. Между цилиндрическим участком 10 вала 1 и цилиндрическим участком 11 ступицы 2 имеется кольцевой зазор 12. Внутренняя втулка 4 свободно установлена на цилиндрическом участке 10 вала 1 в кольцевом зазоре 12. Наружная втулка 3 установлена в ступице 2. Резьбовой участок 14 наружной втулки 3 совпадает с резьбовым участком 15 ступицы 2, образуя винтовое соединение наружной втулки 3 со ступицей 2. Разрезной участок 16 наружной втулки 3 расположен в кольцевом зазоре 12 и охватывает внутреннюю втулку 4 таким образом, что наружная коническая поверхность внутренней втулки 4 сопрягается с внутренней конической поверхностью разрезного участка 16 наружной втулки 3. Винт 5 установлен в резьбовом отверстии 13 вала 1. Головка винта 5 упирается в наружную втулку 3 через опорную шайбу 6 и упругую шайбу 7.

В процессе сборки соединения (смотри фиг.14) проворачивают наружную втулку 3 приспособлением 21 торцевым ключом, который взаимодействует с пазами 18 на втулке 3. При этом втулка 3 за счет резьбового соединения со ступицей 2 перемещается в сторону кольцевого зазора 12. Внутренняя втулка 4 остается неподвижной на валу 1. Взаимодействие встречно направленных внутренней конической поверхности разрезного участка 16 наружной втулки 3 и наружной конической поверхностью внутренней втулки 4 вызывает радиальную деформацию разрезного участка 16 наружной втулки 3 и заклинивание вала 1 со ступицей 2 на участке кольцевого зазора 12 между валом 1 и ступицей 2. При этом происходит жесткая фиксация вала 1 относительно ступицы 2, автоматическая центровка вала 1 и ступицы 2, а также устраняется радиальный люфт между валом 1 и ступицей 2. После зажатия соединения указанным вращением наружной втулки 3 винт 5 устанавливают в резьбовом отверстии 13 вала 1 и заворачивают. Головка винта через опорную шайбу 6 и упругую шайбу 7 упирается в наружную втулку 3 со стороны ее свободного торца,

фиксируя положение наружной втулки 3. При разборке соединения выкручивают винт 5, наружную втулку 3 вращают в обратном направлении, при котором она перемещается из зазора 12. Происходит расклинивание вала 1 со ступицей 2. После этого на резьбовой участок 19 наружной втулки 3 устанавливают демонтажное приспособление 22 (смотри фиг.15), вращая которое выталкивают вал 1 с отверстия ступицы 2, то есть демонтируют ступицу 2 с вала 1.

При работе соединения крутящий момент передается от вала 1 к ступице 2 через шлицевое соединение, которое, как известно, позволяет передавать большие крутящие моменты. Наличие наружной и внутренней втулок, как зажимных деталей с конусными посадками, установленных описанным выше образом, обеспечивает центровку вала и ступицы, устранение радиальных люфтов между валом и ступицей, что улучшает динамику соединения, увеличивает срок его службы.

1. Соединение типа вал-ступица, включающее вал, на котором выполнены шлицевой и цилиндрический участки, ступицу, которая смонтирована на валу с образованием кольцевого зазора между валом и ступицей в области цилиндрического участка вала, наружную и внутреннюю втулки с противоположно направленными коническими поверхностями, которые установлены в кольцевом зазоре между валом и ступицей с возможностью встречного перемещения и взаимодействия коническими поверхностями, отличающееся тем, что наружная втулка выполнена с резьбой на внешней поверхности, а на ступице выполнен шлицевой участок, соответствующий шлицевому участку вала, с образованием шлицевого соединения вала со ступицей и резьбовой участок, соответствующий резьбе наружной втулки, с образованием винтового соединения наружной втулки со ступицей.

2. Соединение типа вал-ступица по п.1, отличающееся тем, что в торце вала выполнено соосное с валом резьбовое отверстие, в котором установлен винт с возможностью опирания головки винта в наружную втулку со стороны ее свободного торца.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/chto-soedinyaet-stupitsu-s-valom

  🎥 Видео

  Шпоночные соединения Классификация и виды шпонок Достоинства и недостатки шпоночных соединенийСкачать

  

  Шпоночные и шлицевые соединенияСкачать

  

  Что делать? Когда прокручивается подшипник.Скачать

  

  ЭТО ЛУЧШАЯ ИДЕЯ из АВТОМОБИЛЬНОЙ СТУПИЦЫ и старой ЗАПАСКИ!!!ENG SUBСкачать

  

  Ступица для самоделки без токаряСкачать

  

  Ступицы от восьмерки на прицепСкачать

  

  Ось для самодельного прицепа без токарных работСкачать

  

  Подошла!!! Ступица от Оки на первичный вал КПП ВАЗ.Скачать

  

  Ступицы и колёса от ВАЗ для мотоблокаСкачать

  

  Самый простой способ снятия передней ступицы с поворотного кулакаСкачать

  

  Ступичный подшипник | какие бывают ступицы? #подшипник #ступица #колесоСкачать

  

  Замена блок-ступицы!)Скачать

  

  Шестигранная труба для ступиц за 10 минут!Скачать

  

  ПРАВЫЙ ПРИВОД. ЭКОНОМИМ ДЕНЬГИ. все простоСкачать

  

  Как запрессовать ступичный подшипник без пресса и тисковСкачать