Устройство соединения деталей осью



Устройство соединения деталей осью
Устройство соединения деталей осью

 


Владельцы патента RU 2479760:

Крестинин Борис Александрович (RU)
Константинов Дмитрий Юрьевич (RU)

Изобретение относится к машиностроению, к устройствам, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин, для соединения деталей осью, а именно к разборным соединениям двух деталей, одна из которых совершает качающие эксплуатационные движения на оси относительно второй неподвижно закрепленной детали, и в конструкциях, у которых отсутствуют подшипники как отдельная деталь, и направлено на устранение трения между торцевыми поверхностями деталей при обеспечении достаточной надежности соединения. Устройство соединения деталей осью содержит неподвижную и качающуюся детали с торцевыми эксплуатационными зазорами между ними, с концентрично расположенными монтажными отверстиями и расположенную в этих отверстиях неподвижно закрепленную на неподвижной или качающейся деталях ось. Концентрично расположенные монтажные отверстия и расположенная в этих отверстиях неподвижно закрепленная на неподвижной или качающейся деталях ось выполнены в виде резьбового соединения с образованием торцевых эксплуатационных зазоров между неподвижной и качающейся деталями. 2 ил.

 

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, к устройствам, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин, для соединения деталей осью, а именно к разборным соединениям двух деталей, одна из которых совершает качательные эксплуатационные движения на оси относительно второй неподвижно закрепленной детали, и в конструкциях, у которых отсутствуют подшипники трения скольжения или качения как отдельная деталь. В подобных устройствах функцию подшипника трения скольжения выполняют сама ось и внутренние поверхности отверстий качающейся или неподвижной деталей.

За прототип принято устройство соединения деталей осью, содержащее неподвижную и качающуюся детали с торцевыми эксплуатационными зазорами между ними, с концентрично расположенными монтажными отверстиями и расположенную в этих отверстиях неподвижно закрепленную на неподвижной или качающейся деталях ось. См., например, патент России №2208721 от 20.07.2003 г., на «Устройство соединения деталей осью», МПК: F16B 21/00, 21/02, принятый в качестве прототипа.

Существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого устройства соединения деталей осью, являются следующие: заявляемое устройство соединения деталей осью содержит неподвижную и качающуюся детали с торцевыми эксплуатационными зазорами между ними, с концентрично расположенными монтажными отверстиями и расположенную в этих отверстиях неподвижно закрепленную на неподвижной или качающейся деталями ось.

Недостатком известного устройства являются наличие трения между торцевыми поверхностями неподвижной и качающейся деталями, большая материалоемкость и увеличенная масса устройства, большие затраты труда из-за большого количества входящих в устройство трудоемких при изготовлении деталей.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство соединения деталей осью, является устранение трения между торцевыми поверхностями неподвижной и подвижной деталями, снижение материалоемкости и массы устройства, уменьшение затрат труда при изготовлении устройства и его сборке из-за уменьшения количества входящих в устройство деталей.

Для достижения названного технического результата в заявляемом устройстве соединения деталей осью концентрично расположенные монтажные отверстия и расположенная в этих отверстиях неподвижно закрепленная на неподвижной или качающейся деталях ось выполнены в виде резьбового соединения с образованием торцевых эксплуатационных зазоров между неподвижной и качающейся деталями.

Отличительными признаками заявляемого устройства соединения деталей осью является то, что концентрично расположенные монтажные отверстия и расположенная в этих отверстиях неподвижно закрепленная на неподвижной или качающейся деталях ось выполнены в виде резьбового соединения с образованием торцевых эксплуатационных зазоров между неподвижной и качающейся деталями.

Заявляемое устройство соединения деталей осью может использоваться в механизмах, передающих движение от привода к исполнительному органу с помощью тяг, изменяющих или преобразующих движение этих тяг, например, в качалках систем управления летательными аппаратами.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:

на фиг.1 - вид сбоку на устройство, использующее угловую фиксацию от поворота оси с помощью шплинта, с вертикальным фронтальным разрезом,

на фиг.2 - вид по стрелке «А» на фиг.1.

Устройство соединения деталей осью (см. фиг.1) состоит из неподвижной детали 1, качающейся детали 2 и оси 3. Неподвижная деталь 1 выполнена, например, в виде двухрожковой вилки с опорами 4 и 5, соединенных между собой основанием 6, закрепленным на неподвижной опоре 7. Монтажные отверстия 8 - в вильчатой опоре 4, 9 - в вильчатой опоре 5 и 10 - в качающейся детали 2 выполнены и расположены концентрично и вместе с осью 3, проходящей сквозь эти отверстия, образуют разъемное резьбовое соединение. Для устранения трения между торцами качающейся детали 2 и торцами вильчатых опор 4 и 5, направленных в сторону качающейся детали 2, предусмотрен торцевой эксплуатационный зазор «В», который может быть одинаков с двух торцов качающейся детали 2, а может быть и различным, исходя из условий эксплуатации устройства. Т.к. ось 3 выполнена с резьбой, осевое перемещение ее в процессе эксплуатации возможно только после углового поворота в резьбовом соединении. Устранив угловой поворот оси 3, устраняется и осевое ее перемещение. Для устранения углового поворота оси 3 в монтажных концентрических отверстиях 8, 9, и 10 применено, например, шплинтовое соединение, как имеющее наименьшее количество деталей, и поэтому менее материалоемкое, более простое в изготовлении, сборке, регулировке, эксплуатации и разборке. Шплинтовое соединение (см. фиг.2) содержит шплинт 11, помещенный в одно из отверстий 12 вильчатой опоры 4 неподвижной детали 1 и торцевой паз 13, выполненный на фиксируемой части оси 3.

Устройство соединения деталей осью работает следующим образом.

Для устранения трения между торцами вильчатых опор 4 и 5 неподвижной детали 1 и торцами качающейся детали 2 нужно между ними выполнить зазор «В» еще в процессе нарезания резьбы. Для этого обработанные отверстия, подготовленные для нарезания резьбы в качающейся детали 2 и вильчатых опорах 4 и 5 неподвижной детали 1, располагают концентрично, причем качающуюся деталь 2 размещают в среднем своем эксплуатационном положении относительно неподвижной детали 1. Между торцами вильчатых опор 4 или 5 и качающейся детали 2 размещают технологическую прокладку толщиной «В» или той толщины, которая соответствует зазору между торцами вильчатых опор 4 или 5 и качающейся деталью 2 в ее среднем эксплуатационном положении, закрепляют неподвижно все детали в таком положении и нарезают резьбу насквозь в монтажных отверстиях 8 - в вильчатой опоре 4, 9 - в вильчатой опоре 5 и 10 - в качающейся детали 2 со стороны расположения будущего фиксатора углового поворота оси 3. После удаления резьбонарезного инструмента из резьбовых отверстий 8, 9, 10, не разбирая скрепленных деталей, вместо него завинчивают ось 3 на необходимую для ее фиксации глубину в вильчатую опору 4, качающуюся деталь 2, вильчатую опору 5 неподвижной детали 1 и извлекают технологическую прокладку толщиной «В». Сборка готова к установке шплинта. При селективной сборке все детали поступают на сборочный участок по отдельности, но обязательно со своей технологической прокладкой толщиной «В», примененной при нарезании резьбы в этих деталях. При сборке устройства без технологической прокладки величина зазора «В» будет изменяться как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения его, точно на величину, кратную шагу примененной в устройстве резьбы. Технологическая прокладка толщиной «В» согласует место захода резьбы на торце качающейся детали 2 с резьбой на неподвижной детали 1. Без использования технологической прокладки при нарезании резьбы и выдерживания заданной величины зазора лишь с одной стороны качающейся детали 2 можно изменять положение места захода резьбы на торце качающейся детали 2 путем обработки ее торца, обращенного к вильчатой опоре 4, т.е. навстречу завинчивающейся оси 3. При этом величина зазора между торцом качающейся детали 2 и торцом опоры 5 будет автоматически увеличиваться тоже на величину толщины снимаемого слоя обработанного торца качающейся детали 2. Для примененного шплинтового соединения (см. фиг.2), например, в наружной выступающей части вильчатой опоры 4 неподвижной детали 1 выполнены шесть сквозных отверстий 12, а на торцевой фиксируемой части оси 3 выполнены, если они не нарушают условия прочности фиксируемой части оси 3, два крестообразно расположенных торцевых паза 13 под шплинт 11. Такое сочетание количества сквозных отверстий и крестообразно расположенных пазов позволяет фиксировать угловое положение оси 3 шплинтом 11 через каждые 30°. Торцевые пазы 13 изготавливаются для размещения в них шплинта 11, но их можно использовать и при завинчивании оси 3 отверткой с увеличенной толщиной ее лезвия. При эксплуатации устройства его качающаяся деталь 2 отклоняется от своего обычно среднего положения в обе стороны. На практике этот угол отклонения не превышает ±30, (суммарный угол 60°). При увеличении этих углов значительно возрастает синусная ошибка, т.е. одинаковые дискретные линейные управляющие перемещения тяги, соединенной с выходным звеном (на чертеже не изображены), качающейся детали 2 вызывают неодинаковые дискретные углы поворота качающейся детали 2. И наоборот, управляющие одинаковые дискретные углы поворота качающейся детали 2 вызывают неодинаковые дискретные линейные перемещения выходного звена качающейся детали 2 и тяги. Из-за этого возникают сложности при автоматизации процесса эксплуатации устройства. Качающаяся деталь 2 при отклонении на угол ±30° получает линейное перемещение вдоль оси 3 по ее резьбе, если это не противоречит условиям эксплуатации устройства, то это перемещение составит:

где t - шаг, применяемой в соединении резьбы, мм;

360° - угол, соответствующий одному полному шагу применяемой в соединении резьбы, град.

При выбранном, например, шаге резьбы t=1,5 мм линейное перемещение качающейся детали 2 вдоль оси 3 составит ±0,125 мм или суммарное перемещение 0,25 мм. Соответственно, и эксплуатационный торцевой зазор «В» будет изменяться от своего минимального значения до максимального, с одной стороны качающейся детали 2 и торцом вильчатой опоры, например, 4 и от максимального значения до минимального своего значения между торцом вильчатой опоры, например, 5 и качающейся деталью 2. При уменьшении шага применяемой в устройстве резьбы эти линейные перемещения качающейся детали 2 вдоль оси 3 будут еще меньше. Для устранения трения между подвижными и неподвижными деталями все эти перемещения обязательно должны быть меньше величины эксплуатационного торцевого зазора «В». В известных устройствах для выдерживания эксплуатационного торцевого зазора «В» применялись шайбы необходимой толщины, которые изменяли площадь поверхностей трения торцов рядом расположенных подвижных и неподвижных деталей, но не устраняли его. В заявляемом устройстве эксплуатационный торцевой зазор есть, шайб нет, трения торцов рядом расположенных подвижных и неподвижных деталей нет.

Способов фиксации оси от ее углового поворота много, см., например, книгу П.И.Орлова «Основы конструирования» в 3-х книгах, книга 3-я, М.: «Машиностроение», 1977 г. 6П5.3 066 УДК 621.01.001.2. (031), стр.259-260, рис.494-502. Все эти способы фиксации более трудоемки в изготовлении и не всегда существует возможность нарезать резьбу в подвижных или неподвижных деталях устройства для размещения в ней винта, удерживающего фиксатор оси или саму ось от ее углового поворота. Из-за этого применение шплинта из мягкого материала или упругого шплинта более предпочтительно.

Кроме вильчатой двухопорной конструкции неподвижной детали 1 может применяться и одноопорная конструкция неподвижной детали 1. Тогда качающаяся деталь 2 будет консольно располагаться на оси 3, закрученной в опору неподвижной детали 1 с необходимым эксплуатационным торцевым зазором «В». Средства фиксации оси 3 от углового поворота можно располагать как на качающейся детали 2, так и на неподвижной детали 1. При расположении основания 6 и неподвижной опоры 7 перпендикулярно оси 3 в конструкции только с одной опорой, например 5, неподвижной детали 1, когда резьба в опоре 5 проходит и через основание 6, а фиксируемый конец оси 3 направлен в сторону неподвижной опоры 7, средства фиксации оси 3 от ее углового поворота можно располагать как на основании 6, так и на неподвижной опоре 7 одноопорной конструкции устройства.

Для уменьшения накопления грязи и посторонних предметов меньших профиля резьбы из эксплуатационной среды, окружающей устройство, на двух участках оси 3 после нарезания резьбы срезают полный профиль резьбы диаметральными канавками шириной, равной ширине максимальных эксплуатационных торцевых зазоров «В», и в местах, где будут располагаться эти зазоры в собранном устройстве.

Заявляемое устройство может применяться, когда нежелательно трение по торцам неподвижной и качающейся деталей, а осевое перемещение качающейся детали при работе не влияют на эксплуатацию всего механизма, например на колесном транспорте, в узлах подвески листовых, витых цилиндрических рессор или амортизаторов к корпусу транспортного средства.

Устройство соединения деталей осью, содержащее неподвижную и качающуюся детали с торцевыми эксплуатационными зазорами между ними, с концентрично расположенными монтажными отверстиями и расположенную в этих отверстиях неподвижно закрепленную на неподвижной или качающейся деталях ось, отличающееся тем, что концентрично расположенные монтажные отверстия и расположенная в этих отверстиях неподвижно закрепленная на неподвижной или качающейся деталях ось выполнены в виде резьбового соединения с образованием торцевых эксплуатационных зазоров между неподвижной и качающейся деталями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, и может быть использовано для соединения деталей в самолетостроении и ракетостроении, и направлено на повышение качества соединения деталей.

Изобретение относится к соединительной крепежной детали, содержащей простирающийся в осевом направлении корпус с головкой, ножкой и гибкой, выполненной в форме юбки манжетой и кольцевую уплотнительную шайбу, и направлено на улучшение герметичности соединения.

Изобретение относится к крепежным элементам. .

Изобретение относится к монтажному/сборочному элементу, предназначенному для использования при сборке изделий перекрывающихся пластин и/или составных элементов, и направлено на более надежное соединение элементов.

Изобретение относится к устройству для крепления соединительного элемента предмета арматуры к опоре из листового материала и направлено на упрощение съема крепежного устройства без повреждений.

Изобретение относится к крепежным средствам и направлено на обеспечение высокой прочности крепежного средства при уменьшении обжимной нагрузки. .

Изобретение относится к глухой заклепке и устройству для ее установки. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к высокоресурсным и герметичным болтовым и болт-заклепочным соединяемым деталям, и направлено на повышение усталостной долговечности и герметичности соединения

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Соединительный инструмент для соединения сегментов восстанавливающей трубы для восстановления существующего трубопровода. Сегмент образован в виде единого целого из, по меньшей мере, пластины внутренней поверхности, которая составляет внутреннюю поверхность по окружности восстанавливающей трубы, и боковых пластин, которые имеют выполненное на них установочное отверстие и расположены по обеим сторонам пластины внутренней поверхности, так чтобы проходить в направлении по окружности восстанавливающей трубы. Соединительный инструмент включает в себя трубчатый соединительный палец, который выполнен с возможностью разделения на половинки пальца и введения в установочное отверстие в боковой пластине первого сегмента с частью соединительного пальца, остающейся снаружи первого сегмента. Соединительный инструмент дополнительно содержит разделительный палец, который может быть введен в трубчатый соединительный палец, чтобы разделить соединительный палец на половинки пальца и прижать их к первому сегменту для крепления к нему. Половинки пальца, остающиеся снаружи первого сегмента, вставлены с защелкиванием во второй сегмент через установочное отверстие его боковой пластины, таким образом соединяя первый и второй сегменты в продольном направлении восстанавливающей трубы. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 23 ил.

Предложен вкладыш (10) и способ изменения уравновешивающего пар сквозного отверстия (54) в рабочем колесе (52) ротора паровой турбины. Вкладыш (10) содержит корпус (12), имеющий продольную ось (14) и противоположно расположенные первый и второй концы (16, 18). Фланец (20) вкладыша проходит радиально от второго конца (18) корпуса (12). Внешняя поверхность (22) расположена по периферии корпуса (12) между указанными первым концом (16) и фланцем (20). Первый канал (24), выполненный в корпусе (12), образует первое отверстие (28) на первом конце (16), при этом указанный первый канал (24) и внешняя поверхность (22) корпуса (12) вместе ограничивают между собой стенку (32), выполненную с возможностью пластической деформации в радиальном наружном направлении. Второй канал (26), выполненный в корпусе (12), сообщается с указанным первым каналом (24) и имеет меньшее поперечное сечение, чем первый канал (24). Способ установки включает установку вкладыша (10) в сквозное отверстие (54) и развальцовку стенки (32) с обеспечением захвата осевой толщины рабочего колеса (52) между фланцем (20) и развальцованной стенкой (32) вкладыша (10). Достигается несложная установка вкладыша, которая может быть выполнена одним рабочим без модификаций колеса, устраняется опасность деформации смежных колес во время процесса установки. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к крепежным средствам, а более конкретно к крепежному средству, включающему в себя кольцо с индикацией обжима. Обжимное кольцо, содержащее: кольцевой элемент, содержащий первый конец, второй конец, противоположный первому концу, и внешний диаметр; фланец, продолжающийся в окружном направлении от первого конца кольцевого элемента и имеющий внешний диаметр; и зубчатый выступ, образованный в месте, вблизи которого первый конец кольцевого элемента переходит во фланец, причем выступ включает в себя множество зубцов и множество впадин, причем каждый из множества зубцов продолжается нерадиально в направлении ко второму концу кольцевого элемента, и каждая из множества впадин продолжается нерадиально в направлении к первому концу кольцевого элемента, причем обжимное кольцо выполнено с возможностью обжатия, и при этом когда обжимное кольцо обжимается каждый из множества зубцов и каждая из множества впадин выступа подвергается деформации из недеформированного состояния в деформированное состояние, в котором каждый из множества зубцов и каждая из множества впадин выступа сливается с внешним диаметром кольцевого элемента и внешним диаметром фланца. Это позволяет создать обжимное кольцо, которое использует меньше материала, в то же время обеспечивая надлежащую площадь опоры и визуальную индикацию законченного обжима. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована в строительстве для соединения друг с другом множества листовых деталей, в частности строительных плит. Самосверлящее расширительное крепежное средство выполнено целиком из листового металлического материала и содержит структуру расширения с множеством внутренних резьб и множеством пластин для распределения усилий и структуру сверла, сформированную целиком в верхней части упомянутой структуры расширения. Структура сверла включает в себя щиток для стружки и сверло, выдвинутое вперед из щитка для стружки, для самосверления отверстия во множестве слоев листовых деталей так, что структура расширения может быть продвинута через упомянутые листовые детали и плотно размещена в просверленном отверстии, а пластины для распределения усилий целиком расположены за упомянутыми листовыми деталями. Раскрыт способ изготовления упомянутого самосверлящего расширительного крепежного средства. Обеспечивается фиксация листовых деталей за один установочный этап, упрощается процесс изготовления. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к крепежному устройству, которое может крепить закрепляемый элемент путем введения одной части в другую и направлено на повышение работоспособности соединения во время введения одного элемента в другой. Крепежное устройство содержит: первый элемент, содержащий участок фланца и участок ножки, отходящий от участка фланца, образующий отверстие для введения, открытое на участке фланца, разделенный вокруг продольной оси и имеющий направляемый участок на внутреннем периферийном участке отверстия для введения; второй элемент, имеющий направляющий участок, расположенный от его конца в направлении основания и вдавливаемый в отверстие для введения первого элемента так, чтобы направляющий участок вошел в контакт с направляемым участком и раздвинул участок ножки. Направляющий участок имеет изогнутую поверхность, имеющую угол касательной, изменяющийся относительно продольной оси в точке контакта с направляющим участком от участка на стороне конца в сторону участка на стороне основания, и сила введения в первый элемент в каждой точке контакта сохраняется приблизительно постоянной. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Обжимающая система для устройства, используемого в качестве интерфейса крепления элементов автомобилей, имеющего обжимающий сферический элемент, содержит стержень, оправку и тянущее средство. Стержень установлен во втулке и заканчивается на одном конце сферическим элементом. Оправка предназначена для упора в упорный фланец втулки. Тянущее средство содержит систему губок, охватывающих сферический элемент. Упомянутое устройство содержит стержень, заканчивающийся на первом конце сферическим элементом, и втулку, в которую вставлен стержень. Втулка содержит установочный участок, деформируемый участок и упорный фланец. Способ обжатия упомянутого устройства содержит этапы, на которых вставляют упомянутое устройство в отверстие в опоре, пока упорный фланец не войдет в контакт с опорой, обжимают устройство, прилагая усилие так, чтобы упорный фланец прижимался к опоре, одновременно прилагая тянущее усилие к сферическому элементу. Достигается улучшение крепления сферического элемента на труднодоступных участках. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а также может быть использовано в судостроении и других отраслях народного хозяйства. Техническим результатом изобретения является повышение надежности неразъемного заклепочного соединения деталей из полимерно композиционных материалов и его технологичности. Заклепка, состоящая из стержня, выполненного из полимерного композиционного материала с волокнами, ориентированными вдоль оси стержня, с цилиндрической головкой на одном конце и неотвержденной верхней частью стержня на другом конце, установлена в корпус, выполненный из отвержденного препрега, родственного соединяемым деталям композиционного материала, и состоящий из цилиндрических соосных закладной головки и втулки, при этом закладная головка прозенкована, а нижняя часть втулки выполнена на конус, между цилиндрической головкой заклепки и нижней частью втулки корпуса установлено кольцо из тканого неотвержденного препрега, при этом длина втулки корпуса равна толщине соединяемых деталей, а конус нижней части втулки корпуса находится под соединяемыми деталями на толщину кольца, внешний диаметр втулки корпуса равен диаметру цилиндрической головки заклепки, а внутренний - диаметру стержня, внешний диаметр кольца равен внешнему диаметру втулки, при этом только на неотвержденную верхнюю часть стержня установлена фторопластовая обечайка. Способ получения неразъемного заклепочного соединения, заключающийся в размещении заклепки в отверстиях соединяемых деталей, не имеющих двухстороннего подхода к заклепочному шву, фиксируют закладную головку корпуса заклепки, вытягивают за фторопластовую обечайку стержень заклепки вверх, образуя при этом замыкающую головку с внутренней стороны соединяемых деталей, удаляют фторопластовую обечайку с верхней части стержня заклепки и после полимеризации препрега кольца пропитывают неотвержденные волокна стержня заклепки клеевой композицией и в холодном состоянии формируют фиксирующую часть закладной головки в прозенкованных отверстиях корпуса заклепки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству для присоединительной сборки облицовочной панели, в частности относится к скрытому нажимному штифту для блокировки инерции. Узел штифта содержит: полый нажимной штифт, содержащий ребро на поверхности нажимного штифта, причем ребро выполнено с возможностью прогиба в полость; первую пружину, расположенную рядом с первым концом нажимного штифта; вторую пружину, расположенную рядом со вторым концом нажимного штифта; и инерционный штифт, по существу расположенный внутри нажимного штифта. Это позволяет эстетично закреплять панель, с возможностью ее съема, обеспечивая усилие соединения, достаточное для обеспечения безопасности при возможных ударах. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх