Саморазъемное соединение Советский патент 1992 года по МПК F16B2/20 

.. /

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для саморазьемных силовых соединений различных узлов, например плунжеров или штоков с крейцкопфами, различных предохранительных разъемных устройств, замко- , вых устройств и г,д.

Цель изобретения - упрощение хонст рукции, обеспечение саморэзъемности и повышение быстродействия при монтаже- демонтаже.

На фиг.1 показано сэморазъемное устройство, общий вид; на фиг.2 - устройство при его сборке или разборке; на фиг.З - схема сил, действующих при сборке устройства; на фиг.л - то ке, при работе устройства.

Устройство включает в себя захват 1. выполненный в виде цанги с лепестками 2 и зубьями 3, образованными передним (входным) конусом 4 и задним (выходным) конусом 5. Захват 1 закреплен на одной из соединяемых деталей 6, которой может быть крейцкопф насоса (или компрессора), полукорпус предохранительного разъемного устройства и др. Зубья 3 захвата 1 находятся в зацеплении с коническим за- плечиком 7, выполненным на хвостовике 8 присоединяемой ответной детали 9, которой может быть плунжер или шток насоса (или компрессора), второй полукорпус предохранительного разъемного устройства и др. Устройство снабжено охватывающей втулкой 10.

Саморазъемное устройство работает следующим образом.

При сборке устройства ответную деталь 9 вводят хвостовиком 8 в контакт с пере дним (входным) конусом 4 зубьев 3 захвата 1. Прикладывая усилие Qi (фиг.З), разжима ю г лепестки 2 (фиг.2) и вставляют деталь 9 в захьат 1 до упора, как показано на фиг.1. При этом зубья 3 захвата 1 своим задним конусом о входят о зацепление с заплечи- ком 7 ответной детали 9 и удйрживают ее при обратном приложении усилия, напри мер, при возвратном ходе крейцкопфа, при подаче давления в предохранительное разъемное устройство и т.д.

На фиг.З введены обозначения;

Q - осевая сила, прикладываемая при сборке устройства;

NI - сила контактного взаимодействия между зубьями 3 захвата и деталью 9;

PI - сила, отжимающая лепестки 2 зэ- хвата 1:

а - угол переднего конуса А зубьев 3.

Из схемы видно, что сила Qi находится в обратной зависимости от величины ynia

«и для ее уменьшения угол а переднего конуса 4 зубьев 3 должен выбраться возможно большим.

На фиг.4 показана схема сил, действую- щих в устройстве при его рабочем состоянии, т.е. при приложении к нему рабочей нагрузки. На схеме обозначены:

Q - осевая (рабочая) нагрузка, воспринимаемая устройством при его рабочем со- стоянии;

N2 - сила контактного взаимодействия между зубьями 3 захвата 1 и коническим заплечиком 7 ответной детали 9:

Р. - сила, отжимающая лепестки 2 за- хвата 1;

/ - угол заднего конуса 5 зубьев 3.

Из данной схемы видно, что сила Ch определяется следующей зависимостью

20

Q Р2 ctg Д

Сила Q2 находится в прямой зависимости от Р2 и в обратной зависимости от Д. Для увеличения силы Q2, т.е. для повышения несущей способности устройства, необходимо, оо-первых, угол Д выбирать возможно меньшим, однако он должен быть больше угла трения контактируемых материалов за- хаата 1 и ответной детали 9, т.е. в пределах

15-20°. Во вторых лепестки 2 захвата 1 должны быть достаточной жесткости, чтобы они могли противостоять отгибающей силе Ра, т.е. должны выполняться достаточного сечения, что при цанговой конструкции захвата

1 легко обеспечивается и чем существенно повышается несущая способность устройства.

Кроме того, величина силы Q2, которую способно воспринимать устройство, зависит от размера контактирующих поверхностей зубьев 3 захвата 1 и ответной детали 9. Благодаря тому, что в предложенном устройстве контактирующими поверхностями являются конический заплечик 7 ответной

детали 9, выполненный под углом Д и задний конус 5 зубьев 3 захвата 1, выполненный под тем же углом Д, площадь взаимного контакта этих деталей при приложении к ним нагрузки достигается максимальной, чем

обеспечивается повышение несущей способности устройства.

Благодаря тому, что у зубьев 3 захвата 1 имеется передний входной конус 4, а хвостовик 8 ответной детали 9 выполнен цилиндрическим, при сборке устройства соединение деталей 6 и 9 достигается при любом взаимном угловом их положении, что при отсутствии возможности визуального кон июля, напоимер при наличии охватывающей втулки 10, существенно упрощает сборку устройство.

Таким образом, указанные отличительные признаки предлагаемой конструкции в совокупности с известными позволяют упростить конструкцию и сборку саморазьем- ного устройства, повысить его несущую способность при обеспечении саморззъем- ностм и быстродействия при монтаже-демонтаже.

Форм у па изобретения 1. Сзморазьемное устройство, содержащее соединенные детали, одна из которых вал с концевым соединяемым участком, цанговое зажимное устройство с бикониче- ским рабочим участком и охватывающую втулку, отличающееся тем, что. с целью упрощения конструкции, обеспечения саморазъемности и повышения быстродействия при монтаже-демонтаже, вторая соединяемая деталь выполнена в виде соос- ного первой детали вала,на котором жестко

закреплены цилиндрическое цанговое зажимное устройство и упомянутая охпзтыва- ющэя втулка, причем цанга имеет кольцевой наружный, э втулка - внутренний, контактирующие между собой бурты с обеспечением

зазора между взаимообращенными поверхностями торцов цанги и охватывающей втулки, при этом цанга выполнена в упругос- жатом состоянии, а ее рабочая часть имеет угол конусности больше угла самоторможения и соответствует углу конусности ответного участка вала.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что соединяемые валы выполнены полыми.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для саморазьемных СИЛОР.М;. соединений различных узу оз, н a ii о и р плунжеров штокоа с крейцкопфями, замковых соедиме- ним, Цель упрощение конструкции, обеспечение саморазьРммисти и понышемие быстродойс 1 РЛЛ..Ч при г- онтаже-демонтй ке. Закрепленный ну одной и. -; госдиняег.н х л(- талей 5 устроит ва захват пополнен в виде цанги, а которой зуоьч3 оСраэованы пере- (яходнын) - 3:i;ir: i- (i ыхотнмм) конусами А И 5 СООТЕ JT B. При 1 IOM .уб(.,Я 3 находятся и зацепле и, с ксническ и за- плечиком ,7 г- ыпслн нь . н-; чргс гд . нне- мой отве1гОй .егг:/.1 О, ., угол дмсго конуса 5 выпо, ;,п &ели-ч-; е рапным углу КОНИЧеС ОГО 5ЭПГ -1Кг- ,. 3 1 . ТЫ. -1 -1П.

Фи г. 2.

Фиг.З