Узел соединения стержневых элементов

Оюз сОВетских ОЦИАЛИСТИЧЕСКИ СПУБЛИК 5)5 Р 1 О,Е 04 В 1% Т К АВТО ДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПОИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ11 Ри Гкнт сссР ПИСАНИЕ И,(56) Патент ФРГ ЬЬ 2246478,кл. Е 04 В 1/58, опублик, 1983.(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при соединении трубчатых стержневых элементов в единый узел, в частности, при создании пространственных конструкций. Цель изобретения " расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения самоустановки сте жневых элементов относительно рсоединительной детали при одновременном снижении материалоемкости и повышенно жесткости и надежности конструкции в целом, Узел содержит соединительную детал(,1 1656196 1 сферической формы с резьбовыми отварстиями, трубчатые стержневые элементы 2 с коксиальнцми крепежными отверстиям 3, сопряженные своими участками торцовых поверхностей с опорными поверхностями 5, выполненными в виде тел вращения и расположенными вне зоны, ограниченной сферической поверхностью. При сборке узла, завинчивая крепежный элемент 6, установленный с возможностью самоустановки во втулке 4.,стержневой элемент 2 ориентируется относительно опорной поверхности 5, тем самым обеспечивается его самоустановка относительно детали 1. Определенным взаимосвязанным подбором диапазонов геометрических параметров соответствующих элементов конструкции обеспечивается самоустановка стержневых элементов в строго заданных. пределах. регламентируемых техническими условиями на эксплуатацию конструкции данного типа. 4 з.п, ф-лы. 1 ил,20 25 35 40 45 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при соединении трубчатых стержневых элементовв единый узел, в,частности, при созданиипространственных конструкций,Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения самоустановки стержневых элементовотносительно соединительной детали, в процессе затяжки крепежных элементов, приодновременном снижении материалоемкасти, повышении жесткости и надежностиконструкции в целом.На чертеже показан узел в сборке, продольный разрез,Узел, содержит соединительную деталь1 с резьбовыми отверстиями, трубчатыестержневые элементы 2 с коаксиально выполненными крепежными отверстиями 3 вавтулке 4, сопряженные своими коническимиторцами с опорной поверхностью 5, выполненными в виде тел вращения. Стержневойэлемент 2 зафиксирован относительна соединительной детали 1 посредством крепежного элемента б, установленного вотверстии 3 втулки 4 с радиальным зазорам,равным 0,02 - 0,06 радиуса соединительногоэлемента. При этом, наружный диаметр Допорной поверхности 5 в месте ее сопряжения со сферической поверхностью детали 1составляет 1,05-1,1 от б максимальнагаторцового диаметра стержневого элемен.та, который в свою очередь равен С,3-0.9.;радиуса соединительной детали, а угол г"наклона поверхностей 5 к оси симметрии взоне контакта с опорной поверхностью элементов 2 составляет преимущественна 3045, т.е. превышает угол трения.При сборке узла, завинчивая крепежный элемент 6, трубчатый стержневой элемент 2, за счет выполнения опоркойповерхностьв виде тела воащения, на личия зазора л обеспечения возможностисамоустановки элемента 6 относительнособственной опорной поверхности, ориентируетсяосительно наклонной говерхности 5, тем самым обеспечивается егосамоустановка относительно соединительной детали 1, При этом при выполненииугла наклона участка поверхности сопряжения стержневого элемента к его продольнойоси большим угла наклона опорной поверхности 5 в зоне сопряжения со стержневымэлементом, увеличивается точность позиционирования соединяемых деталей привыполнении поверхности 5 конической)вследствие замены поверхностного контакта между ними линейным.Заявленные интервалы геометрическихпараметров элементов соединения являются оптимальными и при выходе одного из них за свои пределы поставленная цель достигаеться не будет, что подтверждается эмпирическим путем, При этом при соблюдении выше указанных диапазонов исключается вазможность отклонения стержневого элемента от строго радиального направления на угол, превышающий предельно допустимый, регламентируемый техническими условиями по эксплуатации пространственных конструкций подобного рода, Это обеспечивается тем, что при отклонении элемента 2 на угол, равный предельнодопустимаму, осуществляется контакт кромки торцовой поверхности элемента 2 со сферической поверхностью детали 1, после чего соединение становится практически абсолютно жестким н направлении дальнейшего отклонения,Таким образом, предложенное техническое решение позволяет при повышении жесткости узла и конструкции в целом, уменьшить ега материалоемкость, так как отсутствует необходимость усиливать стержневые элементь, обеспечить .самоустановку стержневогс элемента относительно соединительной детали в заданных пределах, Предложен;ый узел также более техно- логичен в изготовлении, так как в известных . технических решениях необходимо обрабатывать всю сферическую поверхность, что требует специального оборудования, а в предложении заявителя обработке подле;хат только опорные поверхности, что осу-. ществляется, например, фасонной фрезой при сверлении резьбовых отверстий за один проход. Кроме того, если в известных решениях поверхностью сопряжения контактная поверхность стержневого элемента соединительной деталью) является только проекция от торца стержневого элемента на одну единственную зону соединительной детали вследствие отсутствия самоустановки), то в заявленном техническом решении поверхностью сопряжения служит любая зона спорной поверхности, выполненной в виде поверхности вращения,Формула изобретения 1, Узел соединения стержневых элементов, содержащий соединительную деталь сферической формы с крепежными отверстиями и трубчатые стержневые элементы с коаксиальньли крепежными отверстиями, сопряженные своими коническими торцами с опорными поверхностями соединительной детали в зоне крепежных отверстий, в которые установлены крепежные элементы. а т л .и ч а ю ш, и й с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможно1656196 Составитель А. ХрамцовТехред М.Моргентал Корректор А. Осауленко Редактор М. Товтин Заказ 2039 Тираж 441 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-П 5, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 стей за счет обеспечения самоустановки стержневых элементов относительно соединительной детали в процессе затяжки крепежных элементов, при одновременном снижении материалоемкости и повышении 5 жесткости и надежности конструкции в целом. опорные поверхности соединительной детали выполнены в виде поверхностей вращения, расположенных вне зоны ограниченной сферической поверхности соеди мнительной детали и соосных с осями крепежных отверстий последней, угол наклона укаэанных поверхностей вращения к их осям симметрии в зоне контакта с опорной поверхностью трубчатых стержневых эле ментов превышает угол трения для пары материалов, иэ которых выполнены укаэанные поверхности, а их наружный диаметр в месте сопряжения со сферической поверхностью соединительной детали составляет 20 1,05-1,1 от максимального торцового диаметра стержневого элемента. равного 0,8 -0,98 радиуса соединительной детали, при этом крепежные элементы установлены в крепежных отверстиях стержневых элементов с радиальным зазором. равным 0,02- 0,06 от радиуса соединительного элемента с воэможностью самоустановки относительно собственной опорной поверхности.2.Узел поп.1,отличающийся тем, что укаэанный угол наклона поверхностей вращения составляет ПО - 45 О,3. Узел по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что поверхности вращения выполнены конической формы.4. Узел по пп.1 и 2, отл и ча ю щи йс я тем, что поверхности вращения выполнены сферической формы,5. Узел по пп.1 и 2 или П, о т л и ч а ющ и й с я тем, что угол наклона участка поверхности сопряжения стержневого элемента к его продольной оси больше угла наклона поверхности вращения в зоне сопряжения со стержневым элементом.