устройство для фиксации

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ, содержащее соосные охватываемую и охватывающую детали с коническими сопрягаемыми поверхностями, причем охватываемая деталь выполнена с цилиндрической сопрягаемой поверхностью и с продольными прорезями на конической части с образованием по меньшей мере двух лепестков, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности фиксации, охватывающая деталь выполнена с цилиндрической поверхностью с контактом с цилиндрической поверхностью охватываемой детали, на ее конической части выполнены продольные прорези с образованием по меньшей мере двух лепестков, конусности обеих деталей направлены в одну сторону, причем угол конусности конической поверхности охватывающей детали больше, чем угол конусности конической поверхности охватываемой детали в их свободном состоянии, а угол конусности конических поверхностей при сопряжении охватываемой и охватывающей деталей больше угла конусности конической поверхности охватываемой детали и меньше угла конусности конической поверхности охватывающей детали в их свободном состоянии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для фиксации, например, подвижной детали относительно неподвижной.

Известно устройство для фиксации (соединения) деталей, содержащее соосные обхватываемую и обхватывающую детали с коническими сопрягаемыми поверхностями. Обхватываемая деталь выполнена с цилиндрической сопрягаемой поверхностью и с продольными прорезями на конической части с образованием двух упругих лепестков [1].

Недостатком данного устройства является недостаточная надежность фиксации вследствие неравномерности контакта поверхностей сопрягаемых деталей.

Целью изобретения является повышение надежности фиксации.

Это достигается тем, что в устройстве для фиксации, содержащем соосные обхватываемую и обхватывающую детали с цилиндрическими и коническими сопрягаемыми поверхностями, причем угол конусности конической поверхности обхватываемой детали меньше, чем угол конусности конической поверхности обхватывающей детали, согласно изобретению конические поверхности и участок цилиндрических поверхностей, прилегающих к коническим, обхватываемой и обхватывающей деталей разделены продольными прорезями, как минимум, на две части, при этом угол конусности конических сопряженных поверхностей обхватываемой и обхватывающей деталей больше угла конусности конической поверхности обхватываемой детали и меньше угла конусности конической поверхности обхватывающей детали, находящихся в свободном состоянии.

На фиг.1 изображено устройство для фиксации, общий вид; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - обхватываемая деталь; на фиг.4 - обхватывающая деталь.

Устройство для фиксации (фиг.1 и 2) содержит обхватываемую деталь, выполненную в виде пальца 1 с резьбовым хвостовиком 2, закрепленного посредством гайки 3, например, в подвижной стенке 4, и охватывающую деталь, выполненную в виде втулки 5 с буртиком 3 и резьбовым участком 7, закрепленной посредством гайки 8, например, в неподвижной стенке 8.

Палец 1 (фиг. 3) содержит наружные цилиндрическую поверхность 10, выполненную диаметром D, и коническую поверхность 11, выполненную длиной L, и с углом конусности . Коническая поверхность 11 и участок цилиндрической поверхности 10, прилегающей к конической, разделены продольными прорезями 12 на части, например, две, три, четыре и т.д.

По оси пальца 1 выполнено отверстие 13 для повышения упругих свойств разделенной поверхности. Втулка 5 (фиг.4) содержит внутренние цилиндрическую поверхность 14, выполненную диаметром D, и коническую поверхность 15, выполненную длиной L, и с углом конусности .

Коническая поверхность 15 и участок цилиндрической поверхности 14, прилегающей к конической, разделены продольными прорезями 16 на части, например две, три, четыре и т.д. Угол конусности конической поверхности 11 пальца в свободном состоянии (фиг.3) меньше угла конусности конической поверхности 15 втулки 5 в свободном состоянии (фиг.4). Диаметр наружной цилиндрической поверхности 10 пальца и диаметр внутренней цилиндрической поверхности 14 втулки выполнены одного размера, чтобы обеспечить точное центрирование пальца относительно втулки 5. Длина наружной конической поверхности 11 пальца и длина внутренней конической поверхности 15 втулки 5 выполнены одного размера, чтобы обеспечить надежное взаимодействие (контакт) этих поверхностей в процессе фиксации деталей.

Материал и основные параметры фиксируемых (соединяемых) деталей (пальца 1 и втулки 5) выбираются из конкретных условий эксплуатации. В фиксированном (соединенном) состоянии (положения) угол конусности конических сопряженных поверхностей 11 и 15 деталей 1 и 5 равен величине , которая отличается от углов конусности и , при этом выполняется неравенство > > , т.е. угол конусности конических сопряженных поверхностей 11 и 15 больше угла конусности конической поверхности обхватываемой детали (пальца 1) и меньше угла конусности конической поверхности 15 обхватывающей детали (втулки 5), находящихся в свободном состоянии.

Устройство работает следующим образом.

Для того чтобы зафиксировать подвижную стенку 4 относительно неподвижной стенки 9, палец 1 и втулку 5 устанавливают в соответствующие отверстия в этих стенках и закрепляют посредством гаек 3 и 8. Далее подводят стенку 4 с пальцем к неподвижной стенке 9 со втулкой 8 и вводят палец во внутрь втулки 5. Затем осевым движением доводят подвижную стенку 4 до упора в неподвижную. При этом палец центрируется по размеру D во втулке 5 и одновременно конической поверхностью 11 взаимодействует с конической поверхностью 15 втулки 5, стремясь ее раздвинуть.

В то же время коническая поверхность 15 втулки 5, противодействуя конической поверхности 11 пальца 1, стремится сжать ее. При этом происходит частичная деформация разделенных на части поверхностей обеих деталей, благодаря чему эти поверхности занимают промежуточное положение между теми положениями, которые занимали в свободном состоянии, и находятся в напряженно-деформированном состоянии. В этом состоянии конические поверхности 11 и 15 пальца 1 и втулки 5 плотно прилегают друг к другу, обеспечивая надежный контакт по всей поверхности. Напряженно-деформированное состояние материала деталей 1 и 5 обуславливает повышенную силу трения между сопряженными поверхностями 11 и 15, которая способствует надежной фиксации этих деталей друг относительно друга.

Расфиксация устройства производится путем приложения к подвижной стенке 4 с пальцем 1 внешней нагрузки, превышающей по величине силу трения между сопряженными поверхностями 11 и 15 пальца 1 и втулки 5.

Предлагаемое устройство для фиксации обеспечивает повышение надежности фиксации за счет обеспечения плотного прилегания сопряженных поверхностей друг к другу и повышенной силы трения между последним вследствие того, что они находятся в напряженно-деформированном состоянии; расширение технологических возможностей за счет обеспечения многократного процесса фиксации-расфиксации.