Быстроразъемное соединение

(088.8) по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 30.04.79(54) БЫСТРОРАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения труб и стержней, несущих осевую нагрузку.Известно быстроразъемиое соединеше, 5 содержащее охватываемую и охватывающую детали некруглого сечения, преимущественно овального 11.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 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 сопряжсшя некруглую (например, овальную илп треугольнуо) форму поперечного сечения, При этом сопрягаемыс повсрхпости деталей выполнены конусиыми, причем конусиая поверхность охватывасмой детали обращена 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 наружнои 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 концеитричность расположения 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 раз 659798(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 заклнншанис дсталей происходит по двум линиям контакта, а в случае трсугольной - по трем (сс. фиг. 4 и 5). Необходимым условием для образования замкового соединения в виде ласточкина хвоста в осевом сечении является следующее геометрическое соотношение: где Л 2, - наибольший радиус наружнойповерхности охватываемой детали 2 в плоскости поперечногосечения;Л - наименьший радиус отверстия внмохватывающей детали 1 в томже сечении.Из этого соотношения следует, что максимальное значение необходимого угларазворота соединяемых деталей может достигать для овальной формы (см, фиг. 4)0(ср 90 для треугольной формь О((ср(60,Работоспособность соединения существенно зависит и от обеспечения условия самоторможенпя деталей 1 и 2 в окружномнаправлении. Угол, при котором происходит заклинивание деталей 1 и 2 (см,фиг, 4), может быть определен по приближенной формулеЛ1 д и: - .Л.,н; где сс - угол заклинивания в окружном направлении;Л - паибольший радиальный зазормежду деталями 1 и 2;ср - уго, р азв ор от а.По условию самоторможения угол р, должен быть меньше или равен углу трения между деталями 1, 2. Задавшись значением р и ср, легко найти величину зазоран 6 нб нн нм Зная величину зазора Л, можно определить и угол а1 о х: -- ,Л(3) где- длина конической части.С уменьшением угла а (см. фиг. 3) условия для самоторможения также улучшаются, Из этих соображений величину а следует выбирать меньше, чем угол трения, Для реальных значений коэффициента третий между контактируемыми деталями 1 и 2 обратная конусность может достигать К=0,0050,1, а угол уклона конуса а 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 650 8 36"2" 51 45" (указана нормальная конусность),Для соединений, работающих при цейс- вин повышенных растягивающих нагрузок, следует выбирать больший угол а. Овальная форма деталей ооеспечиваст наилучшие условия для их самоторможснпя. Треугольная жс форма обеспечивает более высокую точность центрирования соединямых деталей и уменьшает пх люфт.Данное соединение может быть изготозлено как в негерметичном, так и в гермтитсном сспо:снспРсях (см. фг. 6 и 7). В последнем случае в качестве герметизирующего элемента целесообразно прjменять резиновую трубчатую вставку 3 (см. фиг. 6) илп резиновые уплотнительпые кольца 4 (см, фиг, 7). Сосди:ение с трубчатой гсзметизирующей вставкои (см. фпг. 6) является 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 - 5) отличается большей простотой и состоит в следующем.Сначала получаю-: круговые конические поверхности с требуемым углом уклона а посредством точения, сворачиванием из - ста или пластическим деформированием (см. фиг, 1). Затем на обычных слесарных тисках же сательно с непараллельными губками (особенно при оольших углах а) или на трехкулачковом токарном патроне обеспечивают обжатие предварительно полученных конических участков до получешя требуемой овальности О - с 7 (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 (съ, фиг. 4 и 5) и производят окончательную сборку вышеуказанным способом, который практически не отличается от известного способа сборк: и разборки байонетных соединений.Если по условиям эсспл атации соединение подлекит частой сборке и разборке, то с течением времени контактируемые поверхности постепенно изнашиваются. Это приводит к соответствующему увеличению угла разворота ср (см, фиг. 4 и 5). В конечном итоге это может привести к нарушешпо работоспособност; соединения (см, ограничения на углы ср). Во избежание этого в данном соединении предусмотрена возможность компенсации уменьшенных в результате износа радиальных размеров контактиру.емых деталей посредством их дополнительной пластической деформации в радиальном направлении на величину659798 ставитель Г Редактор О. Юрк аказ 684/6 НПО Гос Изд.302 Тираж 1138твенного комитета СССР по делам изобретений 113035, Москва, К, Раушская наб., д. 4/5 Подписноекрытий пография, пр. Сапунова,5износа. За счет этого срок службы соединения может быть значительно увеличен,Формула изобретения5Быстроразъемное соединение, содержа. щее охватываемую и охватывающую детали некруглого сечения, преимущественно овального, отличающееся тем, что, с целью обеспечения передачи осевых растя гивающих нагрузок, сопрягаемь 1 е поверхности деталей выполнены конусными, при этом конусная поверхность охватываемой детали обращена к ее торцу большим основанием, а охватывающей - меньшим основанием.Источники информаций,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР330266, кл, т 16 В 2/22, 1972. рамоваКорректоры: 3. Тарасова и Л. Орлова