Крепежное соединение

(51) М. Кл.зГ 16 В 2/24 влено соединением заявкиритет Государственный ком 3) Ппо делам изобретений и открытий(54 2 деиствуюмо аск еп 4 ЕЕ Н/г - стрела в свободном состоянииЛ - величина гарантируемого зазора соединения, см;Р - крепежное усилие, кг; де Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для подвижных и неподвижных соединений деталей машин и механизмов, работающих в 5 условиях многократного закрепления и раскрепления, интенсивного износа, повышенных вибрационных нагрузок и при больших перепадах температур.Известно, что наиболее простым и рас пространенным видом неподвижного или подвижного соединения отдельных деталей является крепление при помощи плоских клиньев 11.Известные конструкции клиновых соеди нений состоят из трех основных деталей: охватывающей, охватываемой и крепежного клина (закладного элемента), расположенного в клиновом зазоре между соединяемыми деталями (21, Угол заострения клина, образованный пересечением двух плоских поверхностей, выполнен равным соответствующему углу клинового зазора (паза). При малом значении этого угла (порядка 3 - 5) соединение является само тормозящимся.Недостатком известного клинового соединения является сравнительно невысокая надежность закрепления деталей, например вставного резца в корпусе фрезы. Это ЗО является следствием постояннощей силы, направленной на са р р ление клинового соединения.С целью исключения самораскрепления соединения крепежные клинья часто фиксируют с помощью болтов, Однако это приводит к усложнению конструкции и повышению трудоемкости сборки клинового соединения в целом.Надежность работы клинового соединения уменьшается с возникновением вибраций, температурных расширении деталей, а также из-за износа контактируемых поверхностей.Целью изобретения является повышение несущей способности и надежности работы,Указанная цель достигается тем, что упругая часть закладного элемента выполнена в виде желоба со стрелой в свободном состоянииЕ - модуль упругости материалазакладного элемента, кггсм;В, Н, У. - соответственно ширина, толгцина и длина закладного элемента, см.На фиг. 1 представлено предлагаемое соединение в разрезе; на фиг. 2 - сечение Л - Л гга фиг. 1; иа фиг. 3 - закладной элемент с упругой частью в виде желооа со стрелой в свободном состояпии; на фиг. 4 - закладной элемент в виде наборной рессоры, состоягцей из нескольких желобчатых пластин; на фиг. 5 - принципиальная схема работы предлагаемого соединения.Предлагаемое соединение содержит охватывающую 1 и охватываемую 2 детали, и также закладной элемент 3 с упругой частью в виде желоба со стрелой и выполнено с постоянным по величине зазором 5 между соединяемыми деталями 1 и 2, Закладной элемент 3, выполненный в в 1 где пластинчатой пружины, имеет криволинейные рабочие поверхности С и й цилиндрической формы и высотой Й стрелы. Для удобства установки закладного элемента 3 в зазор 5 его заходная часть выполнена заостренной, что достигается, например, путем снятия лысок 4 и 5 с наружной и внутренней поверхностей. На наружной или внутренней поверхности закладного элемента делается одна или несколько продольных канавок а соответствующей глубины, Закладнои элемент 3 устанавливается в зазор 5 аналогично клину,Необходимое усилие поджатия детали 2 к детали 1 достигается за счет пружинных свойств закладного элемента 3, работающего па изгиб.С целью улучшения демпфирующих свойств в качестве закладного элемента целесообразно использовать наборную рессору, состоящую из нескольких желобчап.гх пластин. В этом случае желобчатые пластины мокнут быть выполнены без заострения входной части.В процессе сборки нескольких, например трех, желобчатых пластин первоначально в зазор 5 устанавливают крайние детали, а между ними среднюю. После этого производят запрессовку всего пакета в целом, Высота Й стрелы закладного элемента, находящегося в свооодном состоянии, ооычно невелика по сравнению с шириной В и длиной г, Во всех случаях величипа Й ис должна превышать предела упругой деформации закладного элемента при его изгибе.Установка закладного элемента в виде желоба со стрелой в зазор 5 может осуществляться как с учетом полного выбора стрелы прогиба (Й=О), так и с учетом обеспечения гараптированного зазора Л между вогнутой поверхностью и плоскостью закрепляемой иетали 2. При паличиигарантированного зазора Л обеспечивается необходимая компенсация температурпьгх расширений детали 2, а в подвижных соединениях и компенсация износа закладного 5 элемента в виде желоба со стрелой по толщине Н. За счет пружинной компенсации линейных перемещеггпй детали 2 по высоте зазора 5 величина крепекного усилия остается практическ.г неизменной в отли чие от жестких клииовых соедипепий.11 еобходимыс геометрические параметрысоединения с закладным элементом в виде желоба со стрелой с достаточной стспсньго точности могут оыть определены по фор муле где / - прогиб зак;гадного элемента, см;20 Р - крепежное усилие, кгс;В - ширина закладного элемента, см;Е - модуль упругости матер:гала закладпого элемента, кгс,сР;1 - момент инерции сечения закладного элемента, кгс/см.Прогиб закладного элемента г равенразности высоты Й стрелы и гарантированного зазора Л, а величина постоянного повеличине зазора 5 соответствует сумме 20 толщины закладного элемента и гарантированного зазора Л.Момент ипсрции поперечного сеченияопределяется по формулеЫ.Р3517(2) 50 Варьируя различными параметрами, вхздящими в выражения (3) и (4), можно гюлучить практически любую требуемую характеристику по демпфирующей способности и жесткости закладного элемента. Сжимающая нагрузка, необходимая для закрепления охзатываемой детали 2, передается равномерно по всей длине закладного элемента, что существенно улучшает работу всего соединения в целом. Кроме того 00 величина крепежного усилия Р пе зависитот глубины Х запрессовки закладного эл.- мента в зазор 5.В предлагаемом соединении крепежноеусилие имеет строго фиксированное значе ние, практически не меняющееся в прогде 1 Н - соответствепно длина и толщиггазакладного элемента, см.В рсзультатс подстановки (2) в (:.)10 уравнепие получимУ= гг - Ь -- 1 (3)4 Е 1. г, Н,/5=-Н - Ь Нгг - " (4)45 Из уравнешгя (31 получим значение lгстрелы в свободном состоянии659799 6 4 Е 1. Н 10 Фссг,иг,1 у сгт Фссг.",. Составитель А. Шаповаленко Корректоры: А. Галахова и Л. Орлова едактор Н. Сухано Заказ 684 зд.ЗО ираж 1138 одпион пунова, 2 пография цессе работы, что повышает долговечность и надежность его работы.Предварительные испытания предложенного соединения показали, что долговечность его работы в условиях перепада температур 20 в 1 С и при больших динамических нагрузках повышается (по сравнению с обычным клиновым соединением) более, чем в два раза. При этом самораскрепления соединения не наблюдается,Формула изобретения 1. Крепежное соединение, работающее в условиях вибрационных нагрузок и температурных перепадов, содержащее охватывающую и охватываемусо детали и установленный между ними закладной элемент с клиновидной и упругой частями, отличаю щ е е с я тем, что, с целью повышения несущей способности и надежности работы, упругая часть закладного элемента выполнена в виде желоба со стрелой в свободном состоянии где Ь - стрела в свободном состояни 11,5 см;Л - величина гарантированного зазора соединения, см;Р - крепежное усилие, кг;Е - модуль упругости материалазакладного элемента, кг/см,В, О, У. - соответственно ширина, толщина и длина закладного элемента, см.2. Соединение по п. 1, о т л и ч а ю щ е е 15 ся тем, что, с целью повышения демпфирующей способности, закладной элемент выполнен в виде наборной рессоры, состоящей пз нескольких желобчатых пластин.Источники информации,20 принятые во внимание при экспертизе1. Справочник металлиста М., т. 3, 1977,с. 298,2, Авторское свидетельство388689,кл. Р 16 В 2/14, 1972.