Конусные втулки Taper Bush служат стандартизированными крепежными элементами для жесткой фиксации деталей ременных, цепных и муфтовых передач на гладких валах. Эффект самозаклинивания позволяет монтировать и снимать деталь без сложного прессового оборудования. Такое соединение сопоставимо по прочности с горячей посадкой.
- Обеспечивают быстрый монтаж и демонтаж узлов без повреждения вала.
- Автоматически центрируют деталь относительно оси вращения.
- Компенсируют незначительные отклонения в диаметре вала.
Конструкция и принцип действия
Конусная втулка преобразует осевое усилие затяжки винтов в радиальное давление. При закручивании крепежа деталь втягивается в коническое отверстие ступицы и сжимается вокруг вала благодаря продольному разрезу.
Стандартные детали изготавливают из серого чугуна марки EN-GJL-200 (GG20) или конструкционной стали. Для передачи пиковых нагрузок предусмотрен шпоночный паз по стандартам DIN/ISO.
Система Taper Bush отличается комбинированными полуотверстиями. Знание их назначения определяет правильность сборки и разборки узла.
Монтажные полуотверстия
Гладкая часть отверстия расположена на втулке, резьбовая нарезана на ступице присоединяемой детали. При закручивании винт упирается в резьбу ступицы и толкает втулку внутрь конуса для создания натяга.
Демонтажные полуотверстия
Резьбовая часть нарезана на втулке, гладкая расположена на ступице. При вкручивании винт упирается в дно гладкой части ступицы и работает как домкрат для выдавливания втулки из конуса.
Технические характеристики
Надежность соединения требует точного соблюдения моментов затяжки установочных винтов. Превышение усилия разрушает чугунную ступицу, недостаточная затяжка вызывает проскальзывание на валу.
| Типоразмер (серия) | Диаметр вала (мм) | Размер винтов (BSW) | Кол-во винтов | Момент затяжки (Н·м) |
|---|---|---|---|---|
| 1008 | 9 – 25 | 1/4" | 2 | 5.6 |
| 1210 / 1215 | 11 – 32 | 3/8" | 2 | 20 |
| 1610 / 1615 | 14 – 42 | 3/8" | 2 | 20 |
| 2012 | 14 – 50 | 7/16" | 2 | 31 |
| 2517 | 16 – 60 | 1/2" | 2 | 48 |
| 3020 / 3030 | 25 – 75 | 5/8" | 2 | 90 |
| 3535 | 35 – 90 | 1/2" | 3 | 112 |
| 4040 | 40 – 100 | 5/8" | 3 | 170 |
| 4545 | 55 – 110 | 3/4" | 3 | 192 |
| 5050 | 70 – 125 | 7/8" | 3 | 271 |
Внимание: крупные типоразмеры (от 3525 и выше) имеют 3 монтажных и 2 демонтажных полуотверстия. Малые серии оснащаются двумя монтажными и одним демонтажным.
Подготовка к монтажу
Подготовка поверхностей определяет несущую способность фрикционного соединения. Передача крутящего момента $T$ зависит от силы трения по базовой формуле:
Здесь $F_r$ обозначает радиальное усилие обжатия, $\mu$ является коэффициентом трения, $d$ указывает диаметр вала. Присутствие смазки резко снижает коэффициент трения.
- Тщательно очистите вал, коническое отверстие ступицы и саму втулку от консервационной смазки, грязи и стружки.
- Обезжирьте поверхности с помощью промышленного очистителя. Не используйте смазочные материалы или антифрикционные пасты на конических поверхностях.
- Подготовьте динамометрический ключ и шестигранные насадки соответствующего размера.
Порядок монтажа
Точное следование алгоритму исключает перекос детали и повреждение резьбы.
- Вставьте конусную втулку в ступицу шкива или звездочки.
- Совместите полуотверстия так, чтобы гладкая часть на втулке совпала с резьбовой частью на ступице (монтажные отверстия).
- Слегка смажьте резьбу установочных винтов машинным маслом (только резьбу винтов, не конус!) и вкрутите их от руки. Не затягивайте.
- Установите собранный узел на вал в требуемое осевое положение. Если используется шпонка, предварительно установите ее в паз вала. Зазор между вершиной шпонки и дном паза втулки должен быть обязательным.
- Попеременно затягивайте установочные винты динамометрическим ключом. Затяжку производите равномерно, переходя от винта к винту, пока не будет достигнут номинальный момент, указанный в таблице.
Процесс затяжки винтов
Использование динамометрического ключа — обязательное условие правильного монтажа.
Порядок демонтажа
Узел разбирают только с помощью штатных установочных винтов. Использование съемников или кувалд недопустимо.
- Полностью выкрутите все установочные винты из монтажных отверстий.
- Очистите резьбу винтов и смажьте ее маслом.
- Вкрутите винты в демонтажные полуотверстия (где резьба находится на самой втулке).
- Равномерно и поочередно затягивайте винты. Упираясь в глухую часть ступицы, винты выдавят втулку из конуса.
- Как только натяг ослабнет, снимите узел с вала.
Важно: Если втулка «прикипела» и не поддается, допускается нанести легкий удар медным или пластиковым молотком по торцу втулки (через выколотку) после создания преднатяга демонтажными винтами.
Контроль качества сборки
После монтажа узел проверяют на отсутствие перекосов. Измерения проводят индикатором часового типа.
| Диаметр детали (мм) | Допустимое радиальное биение (мм) | Допустимое торцевое биение (мм) |
|---|---|---|
| До 100 | 0.03 | 0.04 |
| 100 – 250 | 0.04 | 0.05 |
| Свыше 250 | 0.05 | 0.06 |
Через 24 часа работы под нагрузкой происходит естественная микроусадка поверхностей. Привод останавливают для повторной проверки момента затяжки всех винтов динамометрическим ключом.
