Быстроразъемное соединение

Быстроразъемное соединение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советским

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.03.77 (21) 2463961 25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51) М. Кл.-з

F 168 2, 22

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (53) УД1< 621.888,6 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (72) Автор изобретения

Б. М. Сойкин (71) Заявитель (54) БЫСТРОРАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения труб и стержней, несущих осевую нагрузку.

Известно быстроразъемиое соединешIc, содержащее охватываемую и охватывающую детали некруглого сечения, преимущественно овального (1).

Однако известное соединение не обеспечивает возможности восприятия осевых 10 растягивающих нагрузок, что существенно ограничивает область его использования.

Цель изобретения — обеспечение передачи осевых растягивающих нагрузок.

Для этого в предлагаемом быстроразь- 15 емном соединении сопрягаемые поверхности деталей выполнены конусными, при этом конусная поверхность охватываемой детали обращена к ее торцу большим основанием, а охватывающей — меньшим основанием.

На фиг. 1 изображено предлагаемое соединение, общий вид (перед сборкой); на фиг. 2 — то же, осевое сечение (в процессе сборки); на фиг. 3 — то же (после сборки); на фиг. 4 — сечение по А — А на фиг. 3 при овальном профиле деталей; на фиг. 5— то же, при треугольном профиле деталей; на фиг. б и 7 — быстроразъемное соединение, варианты исполнения. 30

Быстроразъемное соединение содержит охватывающую 1 и охватываемую 2 детали, имеющие в зопс сопряжения некруглую (например, овальную илп треугольну|о) форму поперечного сечения. При этом сопрягаемыс повсрхпости деталей выполнены конусиыми, причем коиусиая поверхность охватывасмой детали обращсна к ес торцу большим основанием, а охватывающей меньшим основанием.

Для обеспечения собираемости соединения форма и размеры отверстия в детали 1 должны соответствовать форме и размерам наружной поверхности охватываемой детали 2. При этом диаметральные размеры в торцовой плоскости детали 2 должны быть равными или меньшими диаметральных размеров входной части отверстия в детали 1. Ввод детали 2 в отверстие детали 1 осуществляют только прп определенном угле их разворота, обеспечивающем концеитричиость р асположсния профилей поперечных сечений. При концентричном вводе одной детали в другую размер радиального зазора между смежными конусными поверхностями остается неизменным по всему периметру попсрсчного сечения (см. фиг. 2).

Неподвижность закрепления деталей 1 и

2 обеспечивают за счет их взаимного раз659798

10 2 .)RI (2) ворота относительно продольной оси в направлении часовой стрелки (см. фиг, 2) или против нее. Ввиду некруглости коптактируемых поверхностей в окружном направлении происходит заклинивание охватываемой детали 2 в отверстии охватывающей детали 1 (см. фиг. 3). Прп овальной форме поперечного сечения заклннпванпс деталей

IlpolicxogIèò по двум линиям контакта, а в случае треугольной — по трем (см. фиг. 4 и

5) . Необходимым условием для образования замкового соединения в виде ласточкина хвоста B осевом сечении является следующее геометрическое соотношение: где R „— наибольший радиус наружной поверхности охватываемой детали 2 в плоскости поперечного сечения;

Ri — наименьший радиус отверстия в

i M охватывающей детали 1 в том же сечении.

Из этого соотношения следует, что максимальное значение необходимого угла разворота соединяемых деталей может достигать для овальной формы (см. фиг. 4)

0(ср(90 для треугольной форм.я О(«р (60 .

Работоспособность соединения существенно зависит и от обеспечения условия самоторможенпя деталей 1 и 2 в окружном направлении. Угол, при котором происходит заклинивание деталей 1 и 2 (см. фиг. 4), может быть определен по приолиженной формуле

Л

tg и.: —.

14,а, где ц — угол заклинивания в окружном направлениии;

Л вЂ” паибольший радиальный зазор между деталями 1 и 2; ср — уго.i разворота.

По условию самоторможения угол р. должен быть меньше или равен углу трения между деталями 1, 2. Задавшись значением р и ср, легко найти величину зазора но нб нч н

Зная величину зазора Л, можно определить и угол а

tg2

Л (3)

/ где l — длина конической части.

С уменьшением угла а (см. фиг. 3) условия для самоторможения тai

Для реальных значений коэффициента третий между контактируемыми деталями

1 и 2 обратная конусность может достигать

К=0,005 ... 0,1, а угол уклона конуса а

4

0 8 36" ... 2" 51 45" (указана нормальная конусность), Для соединений, работающих при дейсгвии повышенных растягивающих нагрузок, следует выбирать больший угол а. Овальная форма деталей ооеспечиваст наилучшие условия для их самотормоясния. Тругольная жс форма обеспечивает более высокую точность центрирования соединямых деталей и уменьшает пх люфт.

Данное соединение может быть изготозлено как в негерметичном, так и в гермтичном исполнениях (см. фиг. 6 и 7). В последнем случае в качестве герметизирующего элемента целесообразно прцменя..ь резиновую трубчатую вставку 3 (см. фиг. 6) илп резиновые уплотнительпые кольца 4 (см. фиг. 7). Сосди|. ение с трубчатой гсзметизирующей вставкой (см. фпг. 6) яв Iяется более предпочтительным, поскольку с увеличением осевого усилия (плп внутреннего давления) происходит самоуплотпение вставки и улучшение герметичности.

Кроме этого, вставка 3 выполняет роль упругого компенсатора соединяемых трубопроводов в осевом направлении.

Процесс изготовления соединения с труочатыми деталями 1 и 2 (см. фиг. 1 — 6) отличается большей простотой и состоит в следующем.

Сначала получаю-: круговые конические поверхности с требуемым углом уклона а посредством точения, сворачиванием из листа или пластическим деформированием (см. фиг. 1). Затем на обычных слесарных тисках желательно с непараллельными губками (особенно при оольших углах а) или на трехкулачковом токарном патроне обеспечивают обяатие предварительно полученных конических участков до получения требуемой овальности D — cl (см. фиг. 4).

Если деталь 2 ьыполнена в виде стержня, то форму наружной поверхности получают механическои обработкой. После этого монтируют необходимые вставки 3 и 4 (см, фиг. 4 и 5) и производят окончательную сборку вышеуказанным способом, который практически не отличается от известного способа сборки и разборки байонетных соединений.

Если по условиям эксплуатации соединение подле кит частой сборке и разборке, то с течением времени контактируемые поверхности постепенно изнашиваются. Это приводит к соответствующему увеличению угла разворота q (см. фиг. 4 и 5). В конечном итоге это может привести к нарушешпо работоспособност;i соединения (см. ограничения на углы cp). Во избежание это.-о в данном соединении предусмотрена возможность компенсации уменьшенных в результате износа радиальных размеров контактируемых деталей посредством их дополнительной пластической деформации в радиальном направлении на величину

659798 (Риг 2

Юг.5

Фиг.4

Фиг.7

Составитель Г. Абрамова

Корректоры: 3. Тарасова и Л. Орлова

Редактор О. Юркова

Заказ 684/6 Изд. № 302 Тираж 1138 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

5 износа. За счет этого срок службы соединения может быть значительно увеличен.

Формула изобретения

Быстроразъемное соединение, содержащее охватываемую и охватывающую детали некруглого сечения, преимущественно овального, отличающееся тем, что, с целью обеспечения передачи осевых растя- 10 гивающих нагрузок, сопрягаемь1е поверхности деталей выполнены конусными, при этом конусная поверхность охватываемой детали обращена к ее торцу большим ос= нованием, а охватывающей — меньшим основанием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 330266, кл, F 16В 2/22, 1972.