Соединение деталей

(51) 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТО л. %21ское бюро электроприборовская(56) Авторское свидетельство СССРМ 151478, кл. Р 16, В 5/02, 1987.(57) Использование, в приборостроенииСущность изобретения; охватывающая де таль(Д)1 выполнена из пластичного материала, а охватываемая 3 - из твердого, Д 3 размещена в отверстии (О) 2 Д 1 с натягом. Запирающий стержень (С) 6 из твердого материала выполнен с кольцевым радиальным упорным буртом 9 и коническим хвостовиком 8, С 6 установлен в осевом 0 4 ДЗ, Сферические тела 10 размещены в радиальных 0 5 и контактируют с Д 1 и С 6. Сб может быть выполнен в виде четырехгранной пирамиды, при этом 02 выполнено квадратного сечения, а 05 перпендикулярно граням С 6, 2 з.п, ф-лы, 3 ил,басф+ Одст, басф= ботв,30 35 40 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных областях для соединения деталей,Известны конструкции. соединения металлических деталей, имеющих накатку, с деталями из пластичных неметаллических . материалов при помощи запрессовки.Известное техническое решение, предназначенное для ограничения степеней свободы, не обеспечивает прочного соединения, так как возможны изменения взаимного положения деталей при приложении к ним усилий сдвига или некоторых механических моментов, возможно появление гарантированного зазора из-за деформации поверхностей соединяемых деталей и ри разборке и и о вторн ых сборках.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является соединение деталей, содержащее деталь в виде цилиндрического стержня из твердого материала, установленного одним концом с натягом в детали с цилиндрическим отверстием, выполненной из пластичного материала, упругуюобразную скобу и элемент фиксации относительного положения деталей, выполнен,ь.й в виде шлица на упомянутом конце стержня, в котором размещена скоба с возмокностью взаимодействия ее полок со стенками отверстия детали из. пластического материала,Это техническое решение лишено отдельных недостатков первого технического решения, однако имеет и собственные недостатки. При демонтаже соединения возможна ситуация, когда после разборки соединения деталей упругая -образная скоба при определенных деформациях поверхности цилиндрического отверстия в детали из пластического материала остается внутри этого отверстия, что ведет к затруднению повторного соединения деталей, а в ряде случаев и к невозможности повторного их соединения без применения дополнительных средств, снижения прочности соединения пропорционально количеству демонтажей данного соединения.Цель изобретения - повышение надежности.Цель достигается тем, что соединение деталей, содержащее охватывающую деталь из пластичного материала с осевым глухим отверстием, охватываемую деталь в виде стержня из твердого материала, размещенную одним концом в отверстии охватывающей детали с натягом, и средство окружной и осевой фиксации одной детали относительно другой, снабжено запирающим стержнем из твердого материала, выполненным с кольцевым радиальным 5 10 15 20 25 упорным буртом на одном конце и коническим хвостовиком на другом, средство фиксации выполнено в виде по меньшей мере одной пары сферических тел, в торце охватываемой детали со стороны охватывающей выполнены глухое осевое отверстие и пересекающее его по меньшей мере одно ради- альное сквозное отверстие, при этом запирающий стержень установлен в осевом отверстии охватываемой детали и контактирует упорным буртом с дном глухого отверстия охватывающей детали, а сферические тела размещены в радиальном отверстии охватываемой детали, контактируют с поверхностью запирающего стержня и упруго контактируют с поверхностью отверстия охватывающей детали, причем 2 бсф бс;2 бсф+б2 с 1 ст,где г 1 сф - диаметр сферических тел;0 ст - диаметр охватываемой детали; Оотв - диаметр радиального отверстия запирающего стержня;г 1 - размер запирающего стержня между точками его контакта со сферическими телами,Цель достигается также за счет того, что запирающий стержень выполнен в виде четырехгранной прямоугольной призмы, конический хвостовик - в виде четырехгранной прямоугольной пирамиды, осевое отверстие в охватываемой детали выполнено квадратного сечения, а радиальные отверстия указанной детали перпендикулярны граням запирающего стержня, при этом сферические тела выполнены из упругого материала,При проведении патентных исследований подобные решения выявлены не были, что подтверждает новизну заявленного технического решения,Анализ отличительных признаков предложенного технического решения по отношению к прототлпу подтверждает его соответствие критерию "существенные отличия", так как совокупность отличительных признаков позволяет получить новое свойство - надежность соединения, быстрые разбираемость (демонтаж) и собираемость соединения, увеличение срока эксплуатации данного соединения деталей, расширение эксплуатационных возможностей.На фиг. 1 изображено соединение деталей в разобранном виде; на фиг, 2 - подсборка соединения деталей; на фиг, 3 - собранное соединение.Соединение деталей содержит охватывающую деталь 1 произвольной формы изотверстие 5. В глухое осевое отверстие 4 10 охватываемой детали 3 установлен запирающий стержень 7 из твердого материала, который содержит тело 7 в форме четырехгранной прямоугольной призмы, конический хвостовик 8, выполненный в виде 15 четырехгранной прямоугольной пирамиды, сопряженной своим основанием с телом 7 запирающего стержня 6, и упорный бурт 9 диаметр которого меньше диаметра отверстия 2.детали 1), контактирующий упорным 20 буртом с дном глухого отверстия 2 детали 1. В отверстии 5 охватываемой детали 3 размещена пара сферических тел 10 из упругого материала, контактирующих с. поверхностью тела 7 запирающего стержня 25 6, боковыми поверхностями осевого глухого отверстия 2 в охватывающей детали 1. из пластичного материала и стенками радиального отверстия 5 охватываемой детали 3,30 35 50 пластичного материала с осевым глухим отверстием 2, в котором установлена с натягом за счет деформации детали 1 охватываемая деталь 3 в виде стержня из твердого материала, имеющего осевое глухое отверстие 4 в торце охватываемой детали 3 со стороны охватывающей детали 1, которое выполнено квадратным в сечении, и пересекающее его радиальное. сквозное при этом ось отверстия 5 перпендикулярна двум граням тела 7 запирающего стержня 6.При сборке деталей 1 и 3 запирающий стержень 6 и сферические тела 10 помещают соответственно в отверстия 4 и 5 детали 3, При этом запирающий стержень 6 вводится на небольшую величину, что позволяет утопить сферические тела 6 в детали 3, Затем производят соединение детали 3 с установленными деталями 6 и 10 через отверстие 2 детали 1. После того, как упорный бурт 9 запирающего стержня 6 упрется в дно глухого осевого отверстия 2 детали 1, происходит. продвижение конического хвостовика 8 запирающего стержня 6 вглубь детали 3 с одновременным выдавливанием сферических тел 10 из отверстия 5 детали 3, в результате чего происходит деформация стенок отверстия 2 детали 1 и сферические тела 10 внедряются в тело детали 1, обеспечивая фиксацию обеих деталей относительно друг друга.При изготовлении деталей соединения все размеры выполнены с учетом соотношения 1). Выполнение соотношения 2 бсф бст 55 обеспечивает удобство собираемости изде-. лия, так как в этом случае пара сферических тел 10 не препятствуют продвижению запирающего стержня 6 по отверстию 2 детали 1,Соотношения бсф+ ббст, бсф= ботвобеспечивают минимальные технологические люфты, обусловленные только допусками на изготовление,так как геометрическийцентр сферических тел 10 не выходит запределы отверстия 5 детали 3, при этом технологические люфты, обусловленные допусками на изготовление, компенсируются засчет изготовления сферических тел 10 изупругого материала,Соотношение 2 бсф+ ббст обеспечивает гарантированное стопорение (фиксацию)детали 3 относительно детали 1 за счетвнедрения сферических тел 10 в стенки отверстия 2 детали 1 в результате упругойдеформации стенок отверстия 2 детали 1,Изготовление тела 7 в виде четырехгранной прямоугольной призмы и конического хвостовика 8 в виде четырехграннойпрямоугольной пирамиды обеспечивает надежный и постоянный контакт с центральной осью сферических тел 10 в точкевзаимодействия двух граней тела 7 стержня6 со сферическими телами за счет снижениябоковых усилий (например, в точке взаимодействия сферы с цилиндром Етр выше, чемв случае взаимодейСтвия сферы с плоскостью), а также технологичность за счет снижения требований на допуски поперпендикулярности, так как в любом случае обеспечен контакт точек поверхности,лежащих на центральной оси сферическихтеп 10, с плоской гранью тела 7 стержня 6,Возможно осуществлять взаимную фиксацию деталей 1 и 3 с применением дополнительной пары сферических тел, что в своюочередь позволяет снизить жесткие требования на изготовление отверстия 2 детали 1и наружного диаметра охватываемой детали3, а зазоры, появляющиеся за счет этого,компенсированы двумя парами сферических тел 10, расположенных во взаимно перпендикулярных отверстиях 5 детали 3. Приэтом положение охватываемой детали 3 относительно охватывающей детали 1 строгофиксированно, за счет упругой деформациистенок отверстия 2 детали 1.Выполнение соединения деталей попредложенному техническому решениюобеспечивает повышение надежности соединения, удобство повторной. сборки иразборки деталей, увеличение срока эксплуатации данного соединения.Формула изобретения1. Соединение деталей, содержащееохватывающую деталь из пластичного материала с осевым глухим отверстием, охватываемую деталь в виде стержня изтвердого материала, размещенную однимконцом в отверстии охватывающей детали снатягом, и средство окружной и осевой фиксации одной детали относительно другой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено запирающим стержнем из твердого материала, выполненным с кольцевым радиальным упорным буртом на одном конце и коническим хвостовиком на другом, средство фиксации выполнено в виде по меньшей мере одной пары сферических тел, в торце охватываемой детали со стороны охватывающей выполнены глухое осевое отверстие и пересекающее его по меньшей мере одно радиальное сквозное отверстие, при .этом запирающий стержень установлен в осевом отверстии охватываемой детали и контактирует упорным буртом с дном глухого отверстия охватывающей детали, а сферические тела размещены в радиальном отверстии охватываемой детали, контактируют с поверхностью запирающего стержня и упруго контактируют с поверхностью отверстия охватывающей детали, причем 20 сфдст, 2 с 3 сф+(1бст, басф Ф Обст,Осф = Оотв5 где басф - диаметр сферических тел;Ост - диаметр охватываемой детали;ботв - диаметр радиального отверстиязапирающего стержня;б - размер запирающего стержня меж 10 ду точками его контакта со сферическимителами,2, Соединение по п,1,отл ич а ю ще ес я тем, что запирающий стержень выполнен в виде четырехгранной прямоугольной15 призмы, конический хвостовик - в виде четырехгранной прямоугольной пирамиды,осевое отверстие в охватываемой деталивыполнено квадратного сечения, а радиальные отверстия указанной детали перпенди 20 кулярны граням запирающего стержня,3, Соединение по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что сферические тела выполнены из упругого материала,1739111 Составитель С,КрамаровскаяТехред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор Т.Юрчикова Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1991 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5