СОЕДИНЕНИЕ С НАТЯГОМ Российский патент 1998 года по МПК F16B21/18 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для соединения цилиндрических деталей.

Известно соединение концентричных цилиндрических деталей с фиксацией в осевом направлении относительно друг друга разрезными пружинными кольцами круглого сечения, установленными в кольцевых канавках, выполненных на сопрягаемых поверхностях деталей (Орлов П.И. Основы конструирования. - М.: Машиностроение, кн. 3, 1977, с. 273, рис. 541, 542).

Недостаток известной конструкции состоит в том, что для разборки необходимо применение специального приспособления, что существенно снижает ремонтопригодность соединения.

Известно также соединение с натягом (А. С. N 319805 F 16 L 37/12 опубл. в бюл. N 33, 4.11.72), содержащее охватываемую и охватывающую детали, размещенный между ними упругий тороидальный элемент.

Это соединение является наиболее близким к изобретению по техническому существу и принято за прототип.

Однако такая конструкция требует приложения различных усилий при сборке и разборке (для разборки требуется приложить большее усилие нежели при сборке), что может привести к разрушению соединяемых деталей в процессе разборки.

Проанализировав вышесказанное авторы пришли к выводу о необходимости создания соединения с натягом с более широкими функциональными возможностями за счет многократного использования и быстродействия.

Это достигается тем, что в известном соединении, содержащем охватываемую и охватывающую детали, размещенный между ними упругий тороидальный элемент, упругий тороидальный элемент выполнен из эластомерного материала и установлен с возможностью выворачивания и опрокидывания.

Кроме того, на боковых поверхностях охватываемой и охватывающей деталей могут быть выполнены канавки.

Кроме того, на тороидальном упругом элементе могут быть выполнены кольцевые выступы.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в сборе; на фиг. 2 - до сборки; на фиг. 3 - контакт тороидального упругого элемента со стенками, на которых выполнены канавки; на фиг. 4 - контакт тороидального упругого элемента, на котором выполнены кольцевые выступы со стенками соединяемых деталей.

Предлагаемое соединение на фиг. 1 содержит охватывающую деталь с цилиндрическим отверстием 1, охватываемую деталь 2, выполненную в виде цилиндрического штока и установленную коаксиально в отверстии охватывающей детали 1, а между боковыми поверхностями отверстия охватывающей детали 1 и охватываемой детали 2 установлен упругий тороидальный элемент 3, изготовленный из эластомерного материала, например резины.

В соединении по п. 2 формулы изобретения на боковых поверхностях охватывающей 1 и охватываемой 2 деталей выполнены канавки (фиг. 3 поз. 1), например, винтовые или кольцевые.

В соединении по п. 3 формулы изобретения на боковых поверхностях охватывающей 1 и охватываемой 2 деталей выполнены кольцевые канавки (фиг. 4, поз. 1), а на упругом тороидальном элементе - кольцевые выступы (фиг. 4, поз. 2).

Соединение работает следующим образом. Охватываемая деталь с надетым на нее упругим тороидальным элементом 3 вставляется в отверстие охватывающей детали 1, при этом за счет сил трения между боковой поверхностью отверстия охватывающей детали 1 и упругого тороидального элемента 3 с одной стороны, и боковой поверхностью охватываемой детали 2 и упругого тороидального элемента 3 с другой стороны упругий тороидальный элемент 3 выворачивается наизнанку, а затем опрокидывается и увлекает за собой охватываемую деталь 2, прижимая ее буртиком (фиг. 2, поз. 4) к торцу (фиг. 2, поз. 5) охватывающей детали 1.

В связи с тем, сто натяг создается упругим тороидальным элементом из эластомерного материала появляется возможность многократного использования предлагаемого соединения, так как эластомерные материалы, такие как, например, резина выдерживает большое число циклов нагружения, что расширяет функциональные возможности соединения. А так как соединение осуществляется за счет упругих сил, возникающих в процессе деформации упругого тороидального элемента, то не требуется специального оборудования для сборки-разборки соединения, а следовательно, появляется возможность быстрой сборки-разборки.

По п. 2 формулы изобретения соединение работает аналогичным образом, но за счет канавок, выполненных на боковых поверхностях охватывающей и охватываемой деталей, обращенных друг к другу, обеспечивается более надежное сцепление упругого тороидального элемента со стенками охватывающей и охватываемой деталей.

По п. 3 формулы изобретения соединение работает аналогичным образом, но за счет взаимодействия кольцевых выступов упругого тороидального элемента с канавками на стенках охватывающей и охватываемой деталей обеспечивается надежная фиксация последней в осевом направлении.

Таким образом, предлагаемое соединение существенно расширяет функциональные возможности за счет многократного использования и быстрой сборки-разборки.

Соединение с натягом используется в машиностроении для соединения различных деталей. Соединение с натягом содержит охватываемую 1 и охватывающую 2 детали, размещенный между ними с возможностью выворачивания и опрокидывания упругий тороидальный элемент 3, выполненный из эластомерного материала. На боковых поверхностях схватываемой и охватывающей деталей, обращенных друг к другу, выполнены канавки, а на упругом тороидальном элементе выполнены кольцевые выступы. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Соединение с натягом, содержащее охватываемую и охватывающую детали, размещенный между ними упругий тороидальный элемент, отличающееся тем, что упругий тороидальный элемент выполнен из эластомерного материала, установлен с возможностью выворачивания и опрокидывания. 2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что на боковых поверхностях охватываемой и охватывающей деталей, обращенных одна к другой, выполнены канавки. 3. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что на упругом тороидальном элементе выполнены кольцевые выступы.