Устройство для соединения деталей Советский патент 1985 года по МПК F16B2/18 

Изобретение относится к машино-. строению и может быть использовано для силового соединения изделий. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей устройст ва. Цель достигается тем, что устройство снабжено нажимной втулкой с рукояткой, установленной на хвостовик и винтовой пружиной кручения, установленной с натягом в винтовую канав ку, выполненную на хвостовике, и жестко соединенной с нажимной втулкой. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий ВИД; на - то же, с отсоединенными изделиями; на фиг.З - сборка нажимной втулки с пру жиной на фиг.4 - вид А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.2. Устройство содержит нажимную втул ку 1 с рукояткой 2 и жестко прикрепленной к ней правой винтовой пружино 3 кручения, в которую ввернут штырь 4,с нарезаннойна егоповерхности винтовой канавкой5 правогонаправления./ На штыре 4 расположен стакан 6 с. тарельчатыми пружинами 7 и запрессован штифт 8. Весь этот пакет деталей с помощью направляющей втулки 9 укреплен на изделии 10. На втулке 9 выполнен паз 11 для фиксации положения штыря 4 от проворота в процессе регулировки зажима. В стакане 6 выполнено окно 12 для штифта 13, которьй удерживает стакан 6 на втулке 9. На изделии 14 закреплена приемная втулка 15 с профилированной торцовой поверхностью 16, фигурным сквозным отверстием 17, углублением 18 и двумя упорами 19 и 20. Свободный конец прухсины 3 снабжен пальцем 21. Диаметр Dp внутренней поверхности пружины 3 выполнен так, что она обра зует с ответной поверхностью винтово канавки 5.посадку с натягом &. Натяг & выбран так, что обеспечив ется передача момента необходимого для скрепления изделий 10 и 14 при повороте нажимной втулки 1 с пружино 3 в сторону затягивания витков пружи ны 3, вокруг штыря 4, т.е. по стрелке В . Для этого величина Л определ ется по формуле МврД1 ZkEDeZiT-fiu. где - момент, который необходимо передать на штырь для скрепления изделий , DO - внутренний диаметр пружины в свободном СОСТОЯНИИ , - модуль упругости материала пpsrжины, J - осевой момент инерции сечения пружины; - основание натуральных логарифмов ; i - число витков пружины кручения; (Л. - коэффициент трения между материалами пружины и штыря;k - коэффициент, зависящий от /ли-,. Пружина 3 жестко прикреплена к втулке 1 своими первыми витками (1,5-2 витка) на длине В , причем на внутренней поверхности втулки 1 в этом месте выполнена ответная винтовая канавка. Внутренняя поверхность пружины 3 на длине 8+1/2 витка обработана до диаметра 5 , для обеспечения в этом месте с ответной поверхностью штыря 4 посадки с гарантированным зазором. Устройство работает следующим образом. Для присоединения изделия 10 к изделию 14 вначале, нажимая на рукоятку 2 в направлении стрелки Г вводят . конусный конец штыря 4 в фигурное отверстие 17 втулки 15 до тек пор, цока втулка 1 касается торца стакана 6, что соответствует выходу штифта 8 на начало профилированной поверхности 16 втулки 15. Затем поворачивают рукоятку 2 в направлении стрелки 6 , в результате чего витки пружины 3 еще плотней затягиваются вокруг штыря 4 и передают на него необходимый момент /Аар для скрепления изделий 10 и 14. Поворот штьфя 4 по стрелке 8 сопровождается его перемещением вместе с втулкой 1 в направлении стрелки Г за счет взаимодействия штифта с профилированной поверхностью 16 втулки 15. В результате этого перемещения происходит сжатие тарельчатых пружин 7 на расчетную величину. В конце поворота штьфя 3 штифт 8 доходит до упора 19 и западает в углубление 18, что исключает самопроизвольное размыкание устройства, например, под воздействием вибрацион3. ных нагрузок, так как расчетное усилие тарельчатых пружин удерживает штифт 8 в этом углублении и не допускает разворот штьфя А. Регулировка.зажима на данную суммарную толщину сГ скрепляемых изделий сводится к изменению расстояния р между торцами втулки 1 и стакана 6 с тем, чтобы при нажатии на рукоятку 2 в направлении стрелки Г начало касания этих торцов совпадало с выходом штифта 8 именно на начало профилированной поверхности 16. Регулировку необходимо производит при определенном положении штыря 4, а именно так,- чтобы штифт 8 находился в пазу 11 направляющей втулки 9. Для увеличения расстояния i оператор поворачивает рукоятку 2 в направлении против стрелки 6 т.е. в сторону раскрытия витков пружины 3 относительно штыря 4.. При этом момент трения, связывающий пружину 3 и штьфь 4, уменьшается до определенной величины , в результате чего втулка 1 вместе с . пружиной 3.поворачивается относительно неподвижного штыря 4. Этот поворот втулки 1 за счет взаимодействия витков пружины 3 с. ответными поверхностями винтовой канавки 5 как в передаче гайка винт, вызывает перемещение втулки 1 относительно штыря 4 в направлении против стрелки Г что и обеспечива0ет увеличение размера f до заданной величины. Для уменьшения расстояния Г оператор нажимает на палец 21 в направЛенин стрелки В, т.е. в сторону раскрытия витков свободного конца пружины 3. В результате этого втулка 1 получит благодаря той же передаче гайка-винт теперь уже смещение в на-. правлении стрелки Г чем и обеспечивается уменьшение расстояния Е . Для удобства перерегулировки устройства на новую суммарную толщину (Г изделий 10 и 14 рекомендуется нанести размерные риски на поверхность штьфя 4, по которым и выставлять торец втулки 1 при регулировке на заданную толщину с. После регулировки устройство готово к скреплению изделий без каких - либо дополнительных действий оператора, так как пружина 3, будучи освобожденной от усилия оператора, приложенного через втулку 1 или палец 21, сама занимает свое рабочее положение, т.е. затягивается своими витками вокруг ответной поверхности штыря 4 за счет натяга Д . При определеНИИ величины натяга необходимо, варьируя числом витков прузкины 3, найти такую величину натяга Д при относительно небольшой ее жесткости ЕЗ , чтобы оператор мог без особых усилий раскрывать витки пружины 3.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИ ДЕТАЛЕЙ, содержащее направляющую втулку, стакан с тарельчатыми пружинами, установленный на втулке, штырь с хвостовиком, установленный во втулке, и приемную втулку с профилированной торцовой поверхностью и пазом, контактирующую с другим концом штыря, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, оно снабжено нажимной втулкой с рукояткой, установленной на хвостовике, и винтовой пру жиной кручения, установленной с натя гом в винтовую канавку, .выполненную на хвостовике, и жестко соединенной с нажимной втулкой. SS ство по П.1, о т л и.ся тем, что натяг л по формуле ВрРр 2kEJe2lii|u. момент, который необходимо передать на штьфь для скрепления изделий; внутренний.диаметр пружины в свободном СОСТОЯНИИ; модуль упругостиматериала пружины кручения; осевой момент инерции сечения пружины кручения, основание натуральных логарифмовJ число витков пружины кручения-, коэффициент трения между материалом пружины и штыря-, коэффициент, зависящий от и i

Фиг.2

Ф14г.5