186223. lajstromszámú szabadalom • Üreges tengely és eljárás annak előállítására
186223 2 A találmány tárgya üreges tengely gépekhez, különösen motorokhoz cs hajtóművekhez, amely egymással egyesített legalább két tengelvrészból all. valamint eljárás az ilyen tengelyek előállítására. A gép-, motor- és hajtóműgyártásban általában tömör tengelyeket alkalmaznak elterjedtem Repülőgépmotorokhoz. ahol a fajlagos, súlyegységre eső teljesítménynek igen nagy szerepe van, már korábban áttértek forgácsolással könnyített üreges tengelyek alkalmazására, amelyre jó példát szolgáltatnak példaképpen az ismert Hirt-motorok. Az üreges tengelyrészeket általában csavarmenetes kötéssel egyesítették. Kézenfekvő ugyanakkor az ilyen tengelyrészek hegesztéssel történő egyesítése is. ezt követő nemesítő hőkezelés alkalmazásával. Ismeretes másfelől forgástest alakú képződmények. testek, így például egy oldalról nyitott belső üreges tengelyek folyasztó sajtolás útján történő előállítása, amely eljárás nem csupán igen pontos, tehát csak csekély megmunkálási ráhagyást igényel, hanem viszonylag olcsó is. A folyasztó sajtolás továbbá olyan üregek kialakítását teszi lehetővé* amelyeknél feszilltségkoncentrációk és mechnikai feszültségcsúcsok kialakulása az átmérőlépcsőknél megfelelően finom átmenetek alkalmazásával elkerülhető. A gépgyártásban, különösképpen a motor- és hajtóműgyártásban jelentős igény van csekély súlyú. ugyanakkor mechanikai szilárdság szempontjából kelló biztonságot nyújtó, könnyen előállítható tengelyek, különösen végeik irányában csökkenő átmérőkkel bíró tengelyek iránt, amelyek teljes anyagszükséglete jelentős hányadban nem értéktelen esztergaforgács vagy hasonló hulladék formájában megy hulladékba. A találmány célja a fentebb körvonalazott igényt kielégítő üreges tengelyek, valamint az ilyenek előállítására alkalmas eljárás kialakítása, amelyet olyan tárgyi üreges tengelyekkel érünk el, melyek a találmány értelmében legalább közelítőleg radiális síkok mentén egymással oldhatatlan kötéssel egyesített, egyenként folyasztó sajtolással előállított tengelyrészekből állnak. Az ilyen tengelyek előállítására alkalmas, ugyancsak találmány szerinti eljárás lényege, hogy folyasztó sajtolással belső üregü tengelyrészeket állítunk elő, majd ezeket zárt belső tengelyüreg képzése mellett egymással oldhatatlan kötéssel egyesítjük. A találmányt az alábbiakban célszerű példaképpel kiviteli alakok kapcsán a csatolt rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra egy példaképpeni, mindkét tengelyvég irányában csökkenő átmérőkkel bíró vállas üreges tengely két, önmagában ismert módon folyasztó sajtolással előállított tengelyrészének részben metszeti vázlata, a 2. ábra az 1. ábra szerinti tengelyrészeket dörzshegesztéssel egyesített állapotukban feltüntető vázlat, a 3. ábra két másik üreges tengelyrészt folyasztó sajtolás után. dörzshegesztés előtti állapotban bemutató rajz. a 4. ábra a 3. ábra szerinti üreges tengelyrészeket dörzshegesztéses egyesítésük után feltüntető részben metszeti vázlat, az 2 5. ábra a 2. ábra szerinti alakú tömör tengely nézete, a 6. ábra egy további tömör tengely nézeti képe. amelynek két nagyobb átmérőjű tartomány között egv kisebb átmérőjű tartománya van. ahol is C a tengely folyasztó sajtolásos előállítása esetén jelentkező forgácsolási anyagveszteséget jelöli, a 7. ábra egyik végén legnagyobb átmérővel bíró ismert kivitelű tömör tengely nézete, a 8. ábra a 7. ábra szerinti, de zárt belső tengelyüreges könnyített tengely felmetszett vázlata, a 9. és 10. ábra egyenként folyasztó sajtolással előállított üreges tengelyrészek metszeti vázlata a 8. ábrán feltüntetett zárt üregű tengellyé egyesítést megelőző gyártási fázisban feltüntetve, a 11. ábra nagyobb átmérőjű vállak közötti kisebb átmérőjű két tartománnyal bíró tömör tengely vázlatos képe, ahol C-vei jelöltük a folyasztó sajtolásos tengelyelóállítás esetén előálló forgácsolási anyagveszteséget, a 12. ábra all. ábra szerintivel analóg, de zárt belső tengelyüreges könnyített tengely metszeti vázlata, a 13.. 14.. és 15. ábra egyenként folyasztó sajtolással előállított üreges tengelyrészek metszeti vázlata a 12. ábra szerinti üreges tengellyé történő egyesítéshez előkészített állapotukban feltüntetve, a 16. ábra egy további vállas tömörtengely nézete, a 17. és 18. ábra folyasztó sajtolással előállított üreges tengelyrészeket, mint a 19. ábrán egyesítve látható 16. ábra szerinti vállas tengely üreges, könnyített kivitelének előkészített alkatrészeit feltüntető vázlatba 20. ábra egy további hagyományos kivitelű tömörtengely képe.a 21. és 22. ábra folyasztó sajtolással külön-külön előállított tengelyrészeket, a 23. ábrán feltüntetett találmány szerinti üreges tengely kiindulási alkatrészeiként bemutató vázlat. a 24. ábra végül egy további példaképpeni ismert alakú tömörtengely vázlata, amelynek egyenként folyaszó sajtolással előállítható tengelyrészeit, a 25. és 26. ábra tünteti fel, míg a 27. ábra a 24. ábrán láthatóval azonos alakú, de találmány szerinti, zárt belső üreges tengely egyesítés utáni metszetét bemutató vázlat. Az 1. ábrán 7 és 8 forgástengelyű, 4 és 5 üregekkel bíró 1 és 2 tengelyrészek láthatók. A 4 és 5 üregek 10 és 11 vállakkal lépcsős kiképzésűek. Az 1 és 2 tengelyrészek egyenként önmagában ismert folyasztó sajtolással vannak előállítva, aminek következtében rendkívül méretpontosak és készremunkálásukhoz csak igen csekély megmunkálási ráhagyás szükséges. A 4 és 5 üregek igen nagy pontossággal forgásszimmetrikusak a 7 és 8 forgástengelyekre. Az 1 és 2 tengelyrészeket egy ugyancsak az utóbbi években ismertté vált modern eljárással, dörzshegesztéssel egyesítjük 13 tengellyé. A 2. ábrán van feltüntetve a dörzshegesztési 15 varrat, valamint a teljesen zárt 16 tengelyüreg, amely normál körülmények között folyadék- és gáztömör, és az ismert azonos jellegű tengelyhez képest igen jelentős súly-, ill. anyagmegtakarítást eredményez. A falvastagságok természetszerűleg a mechanikai és termikus igénybevételnek megfelelően vannak méretezve. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6C 65
