Устройство для соединения деталей и способ его изготовления

(21) 430134/ (22) 20,01.88 (46) 15.05.89 (71) Горьковс (72) В.Я.Леме (53) 621,889 (56) Авторско Мф 1384847, 19 Бюл ий ков 088 втомобильи М,П.Бер8) гал свидетельство СССР А) УСТРОЙСТВО Д И СПОСОБ ЕГО ) Изобретение оению и может бь динения де тале применение в ш спользованием ь изобретения ических возмож ЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ относится к машиноть использовано для й, а также может найарнирных соединения поршневых пальцев. - расширение техноностей путем обеспе ния стержня гладкодиняемых деталей. Па(5 ЛЕ л ия самотормож отверстия сое ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР5, отделяющие от стержня 3 е,80147973 2 упругие средства 7 осевой фиксации, выполнены наклонными по отношению к поперечной оси стержня. При этом угол наклона с выбирается из следующего соотношения: 0сф , где а - угол трения контактирующей пары стержень - деталь. Для выхода части упругих средств осевой фиксации стержня в радиальном направлении за пределы отверстия соединяемых деталей на величину, не превышающую высоту эаходных фасок 4 стержня 3, упругие средства 7 деформируют в осевом направлении с обеспечением выхода соответствующих участков упругих средств эа пределы образующей поверхности стержня.Ю При этом обеспечивается беэ дополнительных средств фиксации стопорение цилиндрического стержня внутри гладких отверстий соединяемых деталей. 2 с,п,ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения деталей, а также может найти применение в шарнирных соединениях с использованием поршневых пальцев.Пель изобретения - расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения самостопорения стержня внутри гладкого отверстия соединяемой детали посредством выполненных заодно с ним его упругих средств осевой фиксации.На фиг.1 изображено устройство, общий вид, исполнение с цельным стержнем, на Фиг.2 - то же, но соединяемыми деталями являются шатун и поршень, а стержень выполняет функции поршневого пальца, поэтому последний 1выполнен, как правило, полым; на фиг.З - то же, с полым стержнем и наклонами пазов, выполненных по сравнению с наклонами пазов на фиг,1 и 2 в противоположную сторону относительно плоскости, перпендикулярной оси стержня; на фиг 4 - отдельно стержень на фиг.1 с пластически деформированными упругими средствами осевой Фиксации; на фиг.5 - отдельно стержень на фиг.З с пластически деформированными упругими средствами осевой Фиксации.Узел состоит из соединяемых деталей 1 и 2 и устройства, выполненного в виде стержня 3 с выполненными на нем эаходными Фасками 4 и расположенного в отверстиях соединяемых деталей. У каждого из торцов стержня 3 выполнен паз 5 с образованием перемычки 6 и упругих средств 7 осевой фиксации стержня 3. Пазы 5 выполнены наклонными к поперечной плоскости стержня 3, при этом угол наклона Ы составляет угол О с с(и, где 8 угол трения контактирующей пары стержень - деталь, причем на всех фигурах пазы 5 выполнены в радиальном направлениии оппоэитно друг другу для повьппения надежности соединения благодаря получению одинаковой рабочей поверхности стержня в любом его угловом сечении. Кроме того, с целью экономии материала при получении стержня, например, иэ проката путем его резки, а также придания большей упругости средствам фиксации стержня в осевом направлении, торцы стержня выполнены с тем же наклоном, что и пазы 5. 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Способ изготовления устройства осуществляется следующим образом.Сначала на стержне 3 выполняют эаходные фаски 4. Затем в стержне с каждого его конца выполняют паэ 5 таким образом, чтобы он получался наклонным к поперечной плоскости стержня 3 .с углом наклона с , составляющим О ( 4 4 Р, где р - угол трения контактирующей пары стержень 3 - деталь 1. Полученные с каждого конца стержня 3 упругие средства 7 его осевой фиксации пластически деформируют в осевом направлении в сторону уменьшения угла с(, причем выход частей упругих средств 7 в радиальном направлении за пределы отверстия соединяемых деталей 1 и 2 не должен превышать высоту заходных фасок.Собирается устройство следующим, образом.В случаях, изображенных на фиг.1, 2 и 4, после того, как детали 1 и 2 будут выставлены соосно стержню 3, последний при осевом давлении на 1один из его торцов начнет фасками 4 своей выступающей части противоположного упругого средства 7 осевой фиксации взаимодействовать с кромкой отверстия детали 1. В результате выступакпцая часть упругого средства стержня утапливается за пределы отверстия соединяемой детали 1, а все упругое средство 7 принимает первоначальное положение, т.е, положение до приложения к нему усилия пластической деформации. Под действием продолжающего действовать осевого давления стержень 3 беспрепятственно перемещается внутри соединяемых деталей 1 и 2 до тех пор, пока другое средство осевой фиксации 7 стержня 3 не подойдет к торцу детали 1. После этого, создав противодавление с противоположного конца стержня 3 и приложив давление на расстоянии от перемычки 6 к оставшемуся наружи средству 7 осевой Фиксации стержня 3, утопив тем самым его выступающую часть за пределы отверстия соединяемой детали 1, продвигают и окончательно устанавливают стержень в соединяемых деталях 1 и 2.В собранном состоянии средства 7 осевой фиксации стержня 3 под действием упругой деформации стремятся возвратиться в отогнутое положение, 5 4 тем самым заклинивая себя, а значит, и стержень 3 относительно внутренней поверхности детали 1, так как пазы 5 выполнены наклонными под соответствующим углом (о, что в свою очередь делает угол между осью стержня и ка-, сательной к траектории т.А(А - А) в эту точку также равным углу с . При возникновении и возрастании осевой нагрузки на стержень 3, стремящейся переместить его в осевом направлении, будет происходить еще большее заклинивание упругих средств осевой фиксации стержня относительно гладкого отверстия соединяемой детали, причем при направлении осевой нагрузки в левую сторону будет "работать" правое средство осевой фиксации стержня.и, наоборот, при осевой нагрузке в правую сторону будет "работать" левое средство осевой фиксации стержня,В случаях, изображенных на фиг.3 и 5, сборка соединения. является более трудоемкой.Поскольку на этих фигурах наклон пазов 5 относительно плоскости 1-1, перпендикулярной оси стержня, противоположен наклону пазов 5 на фиг. 1, 2 и 4, то после соосного выставления соединяемых деталей 1 и 2 со стержнем 3, последний не представляется возможным сразу ввести в отверстие детали 1, так как выступающая часть 1Ъ упругого средства. 7 осевой фиксации сразу же начнет работать на заклинивание. Поэтому сначала необходимо выступающую часть упругого средства 7 осевой фиксации стержня 3 утопить за пределы отверстия соединяемой детали 1, для чего все средство осевой фиксации следует привести в первоначальное положение, т,е, положение до приложения к нему усилия пластической деформации, а затем, сохранив это положение (используя для этого, например, вспомогательный инструмент, вводимый внутрь стержня, поэтому стержень в данном случае выполнен полым), следует продвинуть стержень в соединяемые детали 1 и 2. В конце хода стержня, в отличие от предыдущей сборки, находящееся наружи упругое средство 7 осевой фиксации, взаимодействуя с кромкой отверстия детали 1 и отгибаясь в необходимую сторону, при условии приложения к нему осевого давления в непосредственной 79736близости от перемычки 6 беспрепятственно войдет в отверстие детали 1.Принцип работы и надежность стопорения данного варианта исполнения 5точно такие же, как и варианта исполнения с противоположным наклоном пазов 5. Отличие лишь в том, что привозникновении и возрастании осевойнагрузки на стержень, стремящейсяпереместить его в осевом направлении,при направлении нагрузки в левую стоторону будет "работать" левое средство осевой фиксации стержня и, наобо Б рот, при осевой нагрузке в правуюсторону будет "работать" правое средство осевой фиксации стержня.Применение предлагаемого устройства позволяет в сочетании с просто той и надежностью его конструкцииобеспечить без каких-либо дополнительных средств фиксации стопорениецилиндрического стержня внутри гладких отверстий соединяемых деталей, 25 что расширяет технологические воэможности.Формула из обретенияЗ 0 . Устройство для соединения деталей, выполненное в виде цилиндрического стержня с эаходными фасками и жестко связанных с каждым торцом стержня посредством оксиально направленных перемычек упругих средств его осевой фиксации, частично выступающих в радиальном направлении за пределы отверстия соединяемых деталей на величину, меньшую высоты за ходных фасок, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения самостопорения стержня гладкого отверстия соединяемых дета В лей, упругие средства фиксации расположены под углом к поперечной плоскости стержня, а величина укаэанного угла Ы определяется соотношением0( с( ьгде а - угол трения контактирующейпары стержень - деталь.2, Способ изготовления устройства 55 для соединения деталей, включающийвыполнение на концевых участках стержня заходных фасок и пазов с образованием упругих средств осевой фиксации и перемычек и пластическое дефор 1479736кирование участков упругих средствза пределы отверстия соединяемых деталей на величину, не превышающуювысоты эаходных фасок, о т л и ч аю щ и й с я тем, что паз с каждоготорца стержня выполняют наклонным поотношению к поперечной плоскостистержня, а величину укаэанного углао определяют из соотношения где ф - угол трения контактирующейпары стержень - деталь,а пластическое деформирование осуществляют в осевом направлении с обеспечением выхода соответствующих участков упругих средств за пределы об-, 1 О разующей поверхности стержня.Подписно ираж 69 Заказ 31 при ГКНТ СССР нат "Патент", г. Ужгород Гагарина, 1 О роизводственно-издательский ком ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, по изобретениям и открытия -35, Раушская наб., д. 4/5