2171758 - Торцевое соединение двух тел вращения

Торцевое соединение двух тел вращения

Реферат

Изобретение относится к области общего машиностроения, а также судостроения в части создания движительных устройств. Оно может быть использовано в конструкциях, выполненных в виде тел вращения, сборных насадок судовых движителей и подводных аппаратов. Торцевое соединение двух тел вращения содержит наружные обтекаемые поверхности на каждом из этих тел вращения, а также байонетный затвор, выполненный в виде кольцевой канавки и стенки с зубьями, расположенными на первом теле вращения, кольцевого бурта с зубьями, размещенного на втором теле вращения, двух пар опорных поверхностей, ограничивающих осевое смещение соединяемых тел вращения, первая из которых образована поверхностями зубьев обоих тел вращения, причем зубья кольцевого бурта размещены в кольцевой канавке за зубьями стенки. Второе тело вращения, имеющее кольцевой бурт, выполнено со своей кольцевой канавкой, в которой размещены зубья стенки первого тела вращения, а вторая пара опорных поверхностей байонетного затвора образована торцевой поверхностью первого тела вращения и торцевой поверхностью второго тела вращения, удаленной от зубьев кольцевого бурта, опорные поверхности этой пары поджаты друг к другу с образованием стыка и выведены на наружные обтекаемые поверхности соединяемых тел вращения, которые выполнены в виде продолжения одна другой. По меньшей мере одна из опорных поверхностей первой пары выполнена в виде самотормозящей наклонной плоскости, расположенной на каждом зубе одного из соединяемых тел вращения, который выполнен в виде клина. В результате улучшается качество обтекаемой поверхности соединяемых встык тел вращения в месте их стыка. 7 ил.

В технике известны конструкции торцевых соединений двух тел вращения (см. , например, И.Я. Левин: "Справочник конструктора точных приборов", Машиностроение, изд. 3, М. 1967, с. 240, рис. 163). Вблизи торца одного из соединяемых тел вращения имеется кольцевая канавка. В одной из стенок этого тела, оформляющих кольцевую канавку, выполнены сквозные пазы, которые и образуют зубья в этой стенке. На торце другого тела вращения выполнен кольцевой бурт с зубьями. Кольцевой бурт этого тела своими зубьями введен через пазы стенки первого тела в его кольцевую канавку. Оба тела вращения развернуты относительно друг друга таким образом, что их зубья оказываются расположенными друг за другом, что и препятствует взаимному осевому перемещению этих тел. Последнее возможно лишь в пределах осевого зазора, имеющегося между зубьями стенки кольцевого паза и зубьями кольцевого бурта. Радиальное смещение указанных тел ограничено кольцевым зазором, образованным донышком кольцевой канавки и взаимоответной цилиндрической поверхностью зубьев кольцевого бурта. Такие конструкции торцевого соединения широко используются в автоклавах и подобных им устройствах. Однако наличие радиальных и осевых зазоров в этих соединениях обусловливает появление уступов и щелей между торцевыми поверхностями соединяемых тел вращения, что в некоторых случаях является нежелательным явлением. Так, в разъемных по поперечной плоскости насадках движителей, например, водометных, являющихся телами вращения, наличие указанных уступов и щелей между соединяемыми торцевыми поверхностями этих частей насадок приводит к нарушению плавности наружной обтекаемой поверхности, а следовательно, к снижению скорости хода движущегося в воде объекта, к повышенному шумовыделению.

В судостроении части разъемных насадок принято скреплять между собой болтами (винтами), расположенными по окружности, концентричной продольной оси этих насадок. В качестве примера такого соединения можно привести конструкцию кольцевой формы стыка (см., например, Анурьев В.И и др.: "Справочник конструктора-машиностроителя", "Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы", М., 1963, изд. 2, с. 522, фиг. 12). Однако такое решение не исключает упразднения мест нарушения обтекаемости наружной обтекаемой поверхности насадки (наличие гнезд под головки крепежных изделий или кольцевых фланцев, выступающих за пределы обтекаемой поверхности) и отрицательно влияет на компактность конструкции. Части разъемных тонкостенных насадок, применяемых, как правило, на подводных самодвижущихся аппаратах, таким образом соединить не удается из-за недостатка места. Поэтому торец одной части тонкостенной насадки выполняют с цилиндрическим резьбовым выступом, а торец другой части тонкостенной насадки - со взаимоответным этому выступу резьбовым отверстием. Однако, в процессе эксплуатации подводного аппарата в морской воде происходит прикипание указанных частей насадки друг к другу по резьбовым поверхностям, препятствующее разборке насадки при ее ремонте или периодической чистке, что является недостатком данной конструкции.

В качестве прототипа предлагаемого изобретения принято торцевое соединение двух тел вращения, реализованное в конструкции быстродействующего байонетного затвора (В. М. Макаров и др. : "Байонетные затворы аппаратов", "Машиностроение", М, 1980, с. 8-26, рис. 1a, 7). Устройство-прототип содержит два соединяемых встык тела вращения с наружными обтекаемыми поверхностями. Вблизи торцевой поверхности одного из этих тел имеется внутренняя кольцевая канавка. В стенке этого тела, отделяющей кольцевую канавку от торцевой поверхности, выполнены сквозные пазы, которые и образуют на ней зубья. Кольцевой бурт другого тела своими зубьями введен в кольцевую канавку первого тела через пазы ее стенки. Оба тела взаимно развернуты вокруг продольной оси таким образом, что их зубья оказываются расположенными друг за другом. Ширина кольцевой канавки, измеренная в осевом направлении, больше толщины зуба кольцевого бурта. Это обусловливает возможность осевого смещения соединяемых тел. Осевое смещение соединяемых тел ограничено двумя парами опорных поверхностей. Одна из этих пар образована торцевыми поверхностями зубьев обоих тел вращения, а другая - торцевой поверхностью кольцевой канавки первого тела вращения и торцевой поверхностью каждого зуба кольцевого бурта второго тела вращения. Между наружной цилиндрической поверхностью зубьев кольцевого бурта и цилиндрической поверхностью донышка кольцевой канавки имеется радиальный зазор. Между торцевой поверхностью кольцевого бурта и торцевой поверхностью кольцевой канавки установлен уплотняющий элемент. Зубья обоих тел снабжены заходными фосками (фиг. 7 прототипа), что необходимо для предотвращения повреждения уплотняющего элемента при оборке устройства. Заходные фаски не являются опорными, так как не служат для ограничения осевого смещения соединяемых тел, они лишь предварительно поджимают уплотняющий элемент при сборке устройства-прототипа.

Общим между предлагаемым и известным устройствами является то, что каждое из соединяемых встык двух тел вращения содержит наружную обтекаемую поверхность, а также байонетный затвор. Последний выполнен в виде кольцевой канавки и стенки с зубьями, расположенными на первом теле вращения, а также кольцевого бурта с зубьями, размещенного на втором теле вращения, причем зубья кольцевого бурта размещены в кольцевой канавке за зубьями стенки. Общим является и то, что байонетный затвор каждого из рассматриваемых устройств содержит две пары опорных поверхностей, ограничивающих осевое смещение соединяемых тел вращения. Причем первая из этих пар образована торцевыми поверхностями зубьев обоих тел вращения.

Положительным качеством известного устройства является простота его конструкции и высокие эксплуатационные качества, заключающиеся в быстродействии при запирании-открытии затвора и при сборке-разборке его.

Однако, как уже отмечалось ранее, конструкция устройства-прототипа имеет осевой зазор между опорными поверхностями, ограничивающими осевое перемещение соединяемых тел вращения. Это обстоятельство обусловливает возможность появления щели между торцевыми поверхностями соединяемых тел вращения, кроме того, наружные обтекаемые поверхности известного устройства не являются продолжением друг друга. Поэтому в том случае, когда наружная обтекаемая поверхность одного из соединяемых тел вращения не является продолжением наружной обтекаемой поверхности другого тела вращения и между торцевыми поверхностями этих тел, образующими их стык, имеется щель, то это вызывает нежелательные последствия при эксплуатации движущегося в воде обтекаемого устройства, например, - самоходного подводного аппарата. Наличие щели на наружной обтекаемой поверхности насадки водометного движителя подводного аппарата обусловливает возникновение дополнительного сопротивления движению подводного аппарата, что снижает его скорость, ухудшает КПД, является источником возникновения дополнительных шумов, то есть снижает тактико-технические характеристики аппарата. Это и является недостатком известного устройства при использовании его на движителях движущихся в воде средств. На наш взгляд, этот недостаток обусловлен тем, что все опорные поверхности известного устройства размещены в одной и той же кольцевой канавке, имеющейся лишь на одном из соединяемых тел вращения, а также тем, что известная конструкция не содержит в своем составе элементов, выбирающих осевой зазор между образующими стык торцевыми поверхностями соединяемых тел вращения. При определенных конструктивных мероприятиях указанный недостаток устройства-прототипа, по мнению авторов предлагаемого устройства, можно значительно снизить или устранить.

Цель предлагаемого изобретения - улучшение качества обтекаемой поверхности соединяемых встык двух тел вращения в месте их стыка и за счет этого - расширение возможностей известного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известном торцевом соединении двух тел вращения, содержащем наружные обтекаемые поверхности на каждом из этих тел вращения, а также байонетный затвор, выполненный в виде кольцевой канавки и стенки с зубьями, расположенными на первом теле вращения, кольцевого бурта с зубьями, размещенного на втором теле вращения, двух пар опорных поверхностей, ограничивающих осевое смещение соединяемых тел вращения, первая из которых образована поверхностями зубьев обоих тел вращения, причем зубья кольцевого бурта размещены в кольцевой канавке за зубьями стенки, иначе оформлено место во втором теле вращения (с кольцевым буртом), где размещены зубья стенки первого тела, по другому образована и размещена вторая пара опорных поверхностей, ограничивающих осевое перемещение соединяемых тел. Так, второе тело вращения, имеющее кольцевой бурт, выполнено со своей кольцевой канавкой, в которой и размещены зубья стенки первого тела вращения, а вторая пара опорных поверхностей байонетного затвора образована торцевой поверхностью первого тела вращения и торцевой поверхностью второго тела вращения, удаленной от зубьев кольцевого бурта. Причем опорные поверхности этой пары поджаты друг к другу с образованием стыка и выведены на наружные обтекаемые поверхности соединяемых тел вращения, которые выполнены в виде продолжения одна другой. Иначе выполнена и конструкция опорных поверхностей первой пары. По меньшей мере одна из ее опорных поверхностей выполнена в виде самотормозящей наклонной плоскости, расположенной на каждом зубе одного из соединяемых тел вращения, причем зуб выполнен в виде клина. Эти мероприятия позволили расположить одну из пар опорных поверхностей одновременно в кольцевых канавках обоих соединяемых тел вращения, а опорным поверхностям другой пары придать функции торцевых стыкуемых поверхностей соединяемых тел вращения. Признаки, относящиеся к конструкции клиновых зубьев с наклонной (наклонными) опорной(ыми) поверхностью (ями) первой пары, позволили выбрать зазор между опорными поверхностями второй пары, что улучшило качество наружной обтекаемой поверхности направляющей насадки, и застопорить это положение за счет наличия самотормозящей(их) поверхности(ей). Признак, относящийся к взаимному положению наружных обтекаемых поверхностей соединяемых тел вращения (одна поверхность является продолжением другой), позволил также улучшить качество наружной обтекаемой поверхности направляющей насадки.

Из анализа существующей техники следует, что известные торцевые соединения двух тел вращения (см., например, В.М. Макаров и др.: "Байонетные затворы аппаратов", "Машиностроение", М. 1980, с. 8-26, рис. 1a, 7) содержат наружные обтекаемые поверхности на каждом из этих тел. В их состав входит также байонетный затвор, выполненный в виде кольцевой канавки и стенки с зубьями, расположенными на первом теле вращения, кольцевого бурта с зубьями, размещенного на втором теле вращения, двух пар опорных поверхностей, ограничивающих осевое смещение соединяемых тел в пределах осевого зазора, имеющегося между зубьями кольцевого бурта и зубьями стенки кольцевой канавки, в которой они размещены. Опорные поверхности обеих пар являются плоскими и расположены перпендикулярно продольной оси соединяемых тел вращения. Все опорные поверхности размещены в кольцевой канавке одного из указанных тел. Однако ни в одном из существующих источников научно-технической и патентной информации нет сведений о существовании такого торцевого соединения двух тел вращения, у одного из которых (а именно у тела с кольцевым буртом) была бы выполнена своя кольцевая канавка, в которой были бы размещены зубья другого тела. Нет никаких сведений о том, что в байонетном затворе опорные поверхности одной из пар были бы поджаты друг к другу с образованием стыка соединяемых тел вращения и были бы выведены на наружные обтекаемые поверхности этих тел вращения, которые в свою очередь являлись бы продолжением друг друга. Поскольку нет сведений о существовании кольцевой канавки в теле вращения с кольцевым буртом, то не известно и то, что в этой канавке размещена пара опорных поверхностей, а вторая пара опорных поверхностей находится одновременно в кольцевых канавках обоих тел вращения. Авторам не известно и о существовании такой опорной поверхности в байонетном затворе, которая была бы выполнена в виде наклонной самотормозящей плоскости, расположенной на каждом зубе одного из соединяемых тел, а сам зуб имел бы форму клина.

Совокупность всех признаков предлагаемого устройства является новой, не описанной до сих пор в источниках патентной и научно-технической литературы. Поскольку перечисленные новые отличительные признаки предлагаемого устройства позволяют осуществить поставленную авторами цель изобретения - улучшение качества наружной обтекаемой поверхности соединяемых встык двух тел вращения в месте их стыка и за счет этого расширение возможностей известного устройства, то это позволяет сделать вывод об улучшении части технических характеристик известного устройства. Это свидетельствует о том, что предлагаемое устройство находится на новом, более совершенном техническом уровне. Иначе говоря, технический уровень изобретения соответствует изобретательному уровню.

Торцевое соединение 2-х тел вращения описывается на конструкции водометного движителя.

Предлагаемое устройство изображено на чертежах, где на фиг. 1 показан общий вид водометного движителя самоходного подводного аппарата; на фиг. 2 - выносной элемент А (на фиг. 1) с изображением соединяемых встык частей насадки до их сборки; на фиг. 3 - разрез Б-Б (на фиг. 1); на фиг. 4 - разрез В-В (на фиг. 3); на фиг. 5 и 6 - разрез В-В (на фиг. 3А) с вариантами исполнения движителя.

Движитель подводного аппарата, включающий в себя предлагаемое устройство, содержит основание, выполненное в виде ступицы 1 (фиг. 1) и радиальных пластин - лопаток 2, разъемной насадки, состоящей из передней 3 и задней 4 частей, а также спрямляющего аппарата, имеющего в своем составе ступицу-обтекатель 5 и лопатки 6. Ступица 1 основания жестко соединена с его пластинами 2, а последние - с передней частью 3 насадки по ее внутренней поверхности. Аналогичным образом жестко соединены между собой ступица-обтекатель 5 и лопатки 6 спрямляющего аппарата. Задняя часть 4 насадки жестко закреплена на лопатках 6. В ступице 1 на опорах-подшипниках (не показаны) смонтирован гребной вал 7, консольный конец которого выведен в пространство, расположенное между ступицами 1 и 5. На этот конец вала 7 своею ступицей насажен рабочий орган 8, например, гребной винт. Передняя часть 3 насадки имеет торцевой выступ с цилиндрической поверхностью 9, а задняя часть 4 - взаимоответное этому выступу отверстие с цилиндрической поверхностью 10 (фиг. 1 и 2). Центрирование частей 3 и 4 в радиальных направлениях выполнено как раз по цилиндрическим поверхностям 9 и 10.

Передняя 3 и задняя 4 части разъемной насадки как раз и представляют собой два тела вращения, скрепленные между собой с помощью торцевого соединения, выполненного в виде байонетного затвора. Байонетный затвор выполнен в виде кольцевой канавки 11 и стенки 12 с зубьями 13, расположенными на задней части 4 насадки, а также кольцевой канавки 14 и находящегося на цилиндрической поверхности 9 кольцевого бурта 15 с зубьями 16, размещенными на передней части 3 насадки. В стенке 12 выполнены сквозные пазы, которые и образуют зубья 13 (фиг. 3), а сквозные пазы в кольцевом бурте 15 образуют зубья 16. Количество зубьев 16 передней части 3 насадки равно числу зубьев 13 ее задней части. В конкретном примере исполнения предлагаемого устройства, иллюстрирующем данное описание, изображено 8 зубьев 16 и 8 зубьев 13. Протяженность сквозного паза между любыми двумя соседними зубьями 16 передней части 3 насадки в окружном направлении превышает ширину зуба 13 задней части 4 насадки и, наоборот, протяженность сквозного паза между любыми двумя соседними зубьями 13 превышает ширину зуба 16. Зубья 16 кольцевого бурта 15 передней части 3 насадки размещены в кольцевой канавке 11 ее задней части 4 - за зубьями 13 ее стенки 12 (см. фиг. 1, 2 и 3). Сама же стенка 12 с зубьями 13 расположена в кольцевой канавке 14 передней части 3 насадки. Байонетный затвор включает в себя две пары опорных поверхностей, ограничивающих возможность осевого перемещения соединяемых частей насадки относительно друг друга в собранном положении. Первая из этих пар образована поверхностями 17 зубьев 16 передней части 3 насадки (см. фиг. 1 и 2) и поверхностями 18 зубьев 13 задней части 4.

Таким образом, эта пара опорных поверхностей размещена одновременно в кольцевой канавке 11 задней части 4 и в канавке 14 передней части 3 насадки. Вторая пара опорных поверхностей образована торцевой поверхностью 19 задней части 4 и удаленной от зубьев 16 кольцевого бурта 15 торцевой поверхностью 20 ее передней части. Торцевая поверхность 20 является одновременно и торцевой поверхностью кольцевой канавки 14. Таким образом, вторая пара опорных поверхностей размещена в канавке 14 передней части 3 насадки. Торцевые поверхности 19 и 20 второй пары опорных поверхностей поджаты друг к другу с образованием стыка между частями 3 и 4 насадки и выведены на поверхности 21 передней части 3 и 22 задней части 4 насадки, то есть на наружные обтекаемые поверхности соединяемых встык двух тел вращения. Наружные обтекаемые поверхности 21 и 22 выполнены в виде продолжения одна другой. Поджатие торцевых поверхностей 19 и 20 второй пары опорных поверхностей осуществлено за счет того, что поверхность 17 каждого зуба 16, входящая в первую пару опорных поверхностей, выполнена в виде самотормозящей наклонной плоскости (фиг. 4). Расстояние между торцевой поверхностью 19 (она лежит в плоскости стыка) и точкой 23 входной кромки каждого зуба 13, равное расстоянию между этой же поверхностью 19 и точкой 24 выходной кромки того же зуба, больше расстояния, заключенного между торцевой поверхностью 20 (она также находится в плоскости стыка) и точкой 25 выходной кромки каждого зуба 16, но меньше расстояния, заключенного между той же поверхностью 20 и точкой 26 входной кромки зуба 16.

Таким образом, зуб 16 выполнен в виде клина с самотормозящей плоскостью - поверхностью 17. Наклонная самотормозящая плоскость характеризуется углом , заключенным между торцевой поверхностью 20 (или плоскостью стыка) и данной наклонной плоскостью зуба 16. Величина максимального угла выбрана исходя из того условия, чтобы она не превышала угол трения в первой паре опорных поверхностей, при котором не будет наблюдаться взаимный саморазворот частей насадки. Так, если коэффициент трения f = 0,1, то угол трения tg = f = 5^o43' > = 5^o. В данном случае 43' могут компенсировать возможные неточности изготовления частей насадки. Угол своей вершиной направлен в сторону, совпадающую с направлением действия крутящего момента, воспринимаемого задней частью 4 насадки (в сторону стрелки Г). Для большей надежности защиты частей 3 и 4 насадки от саморазворота предусмотрен стопорный винт 27 (см. фиг. 1).

В варианте исполнения предлагаемого устройства (фиг. 5) поверхности 17 и 18 каждого зуба 16 и 13 выполнены в виде самотормозящих опорных плоскостей. Расстояние между плоскостью стыка и точкой 23 входной кромки каждого зуба 13 больше расстояния, заключенного между плоскостью стыка и точкой 25 выходной кромки зуба 16, но меньше расстояния, расположенного между плоскостью стыка и точкой 26 входной кромки зуба 16. В то же время, толщина выходной кромки зуба 16, определяемая расстоянием между плоскостью стыка и точкой 24, больше расстояния, лежащего между плоскостью стыка и точкой 26 входной кромки зуба 16. Это исполнение имеет повышенную надежность в части устранения возможности самоотворачивания частей насадки, так как обладает большей площадью контакта поверхностей 17 и 18, составляющих первую пару опорных поверхностей байонетного затвора, по сравнению с таковой, которой располагает основное исполнение (фиг. 4). Однако технологически данная конструкция более сложна и трудоемка в изготовлении.

В варианте исполнения, изображенном на фиг. 6, наклонная самотормозящая плоскость выполнена на каждом зубе 13 стенки 12 задней части 4 насадки. В этом случае расстояние между плоскостью стыка и точкой 25 выходной кромки каждого зуба 16, равное расстоянию между той же плоскостью стыка и точкой 26 входной кромки зуба 16, больше расстояния, заключенного между плоскостью стыка и точкой 23 входной кромки зуба 13, но меньше расстояния, лежащего между плоскостью стыка и точкой 24 выходной кромки зуба 13. Таким образом, зуб 13 выполнен в виде клина с самотормозящей плоскостью-поверхностью 18. Этот вариант конструкции равноценен основному. Выбор исполнения зависит от конфигурации частей 3 и 4 насадки.

Если направление действия крутящего момента, воспринимаемого задней частью 4 насадки, будет противоположно направлению стрелки Г, то и вершина угла должна быть направлена в другую сторону по сравнению с изображенной на фиг. 4, 5 и 6.

Для того, чтобы собрать предлагаемое устройство, необходимо установить вал 7 на подшипники ступицы 1 основания до упора так, чтобы консольный конец этого вала вышел за задний торец (меньший по диаметру) ступицы, на консольный конец вала 7 насадить рабочий орган 8 своею ступицей и закрепить его от продольных и угловых смещений соответствующими деталями, например, гайкой и шпонкой (в графических материалах не показаны). На цилиндрическую поверхность 9 торцевого выступа передней части 3 нужно надеть заднюю часть 4 насадки цилиндрической поверхностью 10 и обе части 3 и 4 насадки развернуть относительно друг друга вокруг продольной оси движителя таким образом, чтобы зубья 13 части 4 оказались расположенными напротив сквозных пазов между зубьями 16 части 3. Далее необходимо сдвинуть часть 4 насадки в направлении торцевой поверхности 20 части 3 до упора в эту поверхность. При этом зубья 13 задней части 4 насадки пройдут через сквозные пазы между зубьями 16 ее передней части 3. Затем следует развернуть заднюю часть 4 насадки относительно передней части 3, приложив к ней крутящий момент, действующий в сторону сближения вершины клинового зуба 16 с зубьями 13, т.е. в направлении стрелки Г. При этом зубья 13 и 16 войдут в контакт друг с другом, а в месте соприкосновения поверхности 18 зубьев 13 с поверхностью 17 зубьев 16 возникает напряженное состояние материала этих зубьев от силы крутящего момента, приложенного к задней части 4 насадки. В одних случаях указанный контакт будет осуществляться по линиям (фиг. 4, 6), в других - по плоскостям (фиг. 5). Таким образом, зубья 13 и 16 образуют клиновое соединение, при котором торцевые поверхности 19 и 20 обеих частей насадок оказываются поджатыми друг к другу. В резьбовое отверстие задней части 4 насадки нужно ввернуть стопорный винт 27. Движитель готов для установки на место своей эксплуатации - подводный аппарат.

При запуске энергосиловой установки подводного аппарата начинает вращаться рабочий орган 8 движителя, приводящий в движение этот аппарат. Рабочий орган, закручивая поток воды, прокачиваемой через насадку, создает крутящий момент, действующий на заднюю часть 4 последней в направлении стрелки Г. Этот момент стремится развернуть заднюю часть 4 насадки в указанном направлении, но зубья 13 и 16, работая на затяжку, препятствуют этому развороту. Самотормозящие поверхности 17 зубьев (фиг. 4), или 17 и 18 (фиг. 5), или 18 (фиг. 6), входящие в первую пару опорных поверхностей байонетного затвора, препятствуют саморазвороту частей 3 и 4 насадки в направлении, противоположном направлению стрелки Г, при остановке-запуске энергосиловой установки подводного аппарата, при различного рода вибрациях. Этому способствует и стопорный винт 27. Отсутствие щели (зазора) между торцевыми поверхностями 19 и 20, выходящими на наружные обтекаемые поверхности 21 и 22 насадки, а также исполнение обтекаемых поверхностей в виде продолжения друг друга способствует плавному обтеканию этих поверхностей потоком воды.

Предлагаемое устройство совершеннее известного торцевого соединения двух тел вращения. Такое мнение обусловлено тем, что только благодаря новым отличительным признакам удалось достигнуть улучшения качества наружной обтекаемой поверхности соединяемых при помощи байонетного затвора двух тел вращения. Действительно, выполнение зубьев байонентного затвора по меньшей мере на одном из соединяемых тел в виде клина с самотормозящей наклонной плоскостью одной из двух пар опорных поверхностей байонетного затвора позволило выбрать осевой зазор между опорными поверхностями второй пары. А исполнение опорных поверхностей последней пары в виде торцевых поверхностей соединяемых тел, выведение их на наружные обтекаемые поверхности этих тел, выполнение наружных обтекаемых поверхностей в виде продолжения друг друга и размещение опорных поверхностей этой пары в своей кольцевой канавке дало возможность практически устранить и радиальные уступы между наружными обтекаемыми поверхностями соединяемых тел вращения в месте их стыка. Устранение осевого зазора и радиальных уступов в месте стыка соединяемых тел вращения в предлагаемом устройстве как раз и определило улучшение качества наружной обтекаемой поверхности этих тел вращения. Это обстоятельство позволило улучшить обтекаемость указанной поверхности, что и дало возможность для использования предлагаемого устройства в конструкциях, состоящих из двух разъемных частей насадки водометного движителя, движущегося в воде аппарата. Последнее означает то, что предлагаемое устройство имеет более широкие возможности для своего использования в технике, чем известное. Предлагаемое устройство создано в ЦНИИ "Гидроприбор" г. Санкт-Петербурга его авторами на основе многолетнего опыта проектирования движителей самодвижущихся подводных аппаратов. Выпущена рабочая документация, по которой изготовлен опытный образец водометного движителя, включающий в себя предлагаемое устройство. Натурные испытания аппарата проведены успешно, что позволяет сделать вывод о целесообразности серийного изготовления предлагаемого устройства.

Формула изобретения

Торцевое соединение двух тел вращения, содержащее наружные обтекаемые поверхности на каждом из этих тел вращения, а также байонетный затвор, выполненный в виде кольцевой канавки и стенки с зубьями, расположенными на первом теле вращения, кольцевого бурта с зубьями, размещенного на втором теле вращения, двух пар опорных поверхностей, ограничивающих осевое смещение соединяемых тел вращения, первая из которых образована поверхностями зубьев обоих тел вращения, причем зубья кольцевого бурта размещены в кольцевой канавке за зубьями стенки, отличающееся тем, что второе тело вращения, имеющее кольцевой бурт, выполнено со своей кольцевой канавкой, в которой размещены зубья стенки первого тела вращения, а вторая пара опорных поверхностей байонетного затвора образована торцевой поверхностью первого тела вращения и торцевой поверхностью второго тела вращения, удаленной от зубьев кольцевого бурта, опорные поверхности этой пары поджаты друг к другу с образованием стыка и выведены на наружные обтекаемые поверхности соединяемых тел вращения, которые выполнены в виде продолжения одна другой, причем, по меньшей мере, одна из опорных поверхностей первой пары выполнена в виде самотормозящей наклонной плоскости, расположенной на каждом зубе одного из соединяемых тел вращения, который выполнен в виде клина.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7

Торцевое соединение двух тел вращения

Патент 2171758