Файл: Заплетохин, В. А. Соединения деталей приборов [пособие].pdf

стым предохранительным средством от саморазъединения в этом слу­ чае является закрепление винтом. Для обеспечения быстрой сборки и разборки соединения в прорези предусматривают расширение но диаметру большему, чем диаметр головки винта. При разборке доста­ точно ослабить затяг винта и сместить расширение прорези до голов­ ки винта.

При оценке прочности конструктивных элементов байонетных соединений производится расчет на срез выступающих частей (штифтов, лапок, витков резьбы, винтов и т. п.).

§ 6 . СОЕДИНЕНИЯ ПРУЖИННЫМИ РАЗРЕЗНЫМИ КОЛЬЦАМИ

Пружинные разрезные кольца широко применяют в конструкциях приборов для закрепления деталей на валах и осях (наружные коль­ ца) или в корпусах (внутренние кольца). При сборке соединений пружинные разрезные кольца устанавливают в наружной проточке вала или во внутренней корпуса, обеспечивая тем самым фиксацию положения соединяемых деталей.

Упругие свойства материалов колец позволяют устанавливать кольца в проточках без радиального зазора. Сборку соединения осу­ ществляют обычно перемещением пружинного кольца вдоль оси вала или отверстия в корпусе, а в некоторых конструкциях кольцо может быть установлено в наружной проточке при радиальном переме­ щении.

Простота конструкций пружинных разрезных колец, их низкая стоимость, удобства при сборке и разборке соединений способствуют их широкому применению в различных узлах приборов. Основные конструктивные виды пружинных разрезных колец представлены на рис. 94.

В корпусах некоторых типов приборов (рис. 94, а) с помощью раз­ резных проволочных колец (рис. 94, г) закрепляют смотровые стек­

ла. Проволочные кольца используют также для предохранения от выпадания цилиндрических и конических штифтов (см. рис. 75, а и 76, а) и в других конструкциях, когда не требуется фиксация поло­ жения соединяемых деталей с высокой точностью. Эти кольца изго­ тавливают, как правило, из стальной углеродистой проволоки клас­ са II по ГОСТ 9389—60, а также из латунной и бронзовой проволоки.

Размеры проволочных колец и проточек под них для ряда номи­ нальных диаметров регламентированы нормалями машиностроения МН 470—61 (приложение 37). Во всех других случаях, не предус­ мотренных указанными нормалями, проволочпые кольца устанавли­ вают в проточках на глубину, равную половине диаметра проволоки. Такая глубина проточки является оптимальной, поскольку при боль­ шей глубине трудно обеспечить точность относительного положения соединяемых деталей, а при меньшей глубине кольцо при действии осевой силы может выйти из проточки.

Более устойчивы в проточках плоские разрезные кольца, размеры которых регламентированы стандартами. Стандартом предусматри­ ваются кольца концентрические наружные и внутренние (рис. 94, д)

117

и эксцентрические наружные (рис. 94, е) и внутренние (рис. 94,ж).

Концентрические кольца используют в тех случаях, когда для сборки и разборки соединения имеется свободный доступ (рис. 94, е).

Эксцентрические кольца часто применяют для фиксации положения подшипников качения на валу и в корпусе (рис. 94, в), а также дру­ гих деталей. В проточках эксцентрические кольца устанавливают специальным ключом при использовании отверстий, имеющихся на свободных концах разрезного кольца.

Плоские разрезные кольца изготавливают из пружинной стали 65Г и других марок, предел прочности которых не менее (1,2-=-1,7) ГПа.

Рис. 95.

В приборостроении для фиксации деталей на осях диаметрами от 2,5 до 10 мм ведомственные нормали предусматривают пружинные шайбы (рис. 94,а), которые могут быть установлены в проточках

перемещением как в осевом, так и в радиальном направлениях. Уста­

118

новочные пружинные шайбы (шиберы) изготавливают из стали 60С2 или из бронзы Бр.ОФ6,5—0,1 Т, если к узлу предъявляются требова­ ния антимагнитных и токопроводящих свойств.

Р а с ч е т п р о в о л о ч и ы х р а з р е з п ы х к о л е ц . Рассмотрим случай, когда проволочное разрезное кольцо устанавливается в на­ ружную (рис. 95, а) и во внутреннюю (рис. 95, б) проточку на глу­ бину, равную половине диаметра проволоки d.

В процессе сборки кольцо должно испытывать напряжения в пре­ делах упругой зоны, чтобы не возникали остаточные деформации. Деформация разрезного кольца при его рабочих перемещениях опре­ деляется главным образом параметром

d

и углом (р (рис. 95, б).

Сила, деформирующая кольцо при сборке соединения, будет на­ правлена по линии, соединяющей оба конца разрезного кольца. Для

Действующую силу Q разло­

жим на две составляющие, одна из которых будет направлена по ра­ диусу:

3

Qr = Q sin -jj-,

а другая по касательной:

Рис. 96.

Qt — Qcos — .

Для определения полного перемещения незакрепленного конца воспользуемся интегралом Мора. Радиальная составляющая полного перемещения будет

(11.76)

тангенциальная составляющая

(11.77)

где I — длина кольца; Е — модуль упругости материала; I — момент

инерции поперечного сечения кольца, равный

119

Полное перемещение незакрепленного конца, равное взаимному перемещению концов, будет

Изгибающие моменты в произвольном поперечном сечении кольца (точка А) будут равны:

от действия силы Qr

D

Л7цГ— Qr ~2 ~sin а,

от силы Qt

от единичной силы, приложенной в радиальном направлении,

D

М и — 1 • ~2~Sill а,

от единичной силы, приложенной в тангепциальном направлении,

М и = 1 • D (1 — cos а).

После интегрирования уравнений (И.76) и (11.77) получим

Полное перемещение концов согласно (11.78), (11.79) и (11.80) можно представить в следующем виде:

где коэффициент к\ зависит только от угла ср:

Так как при сжатии кольца изменяется только направление силы Q на противоположное, а линия ее действия остается прежней, то

полученная зависимость (11.81) справедлива при установке кольца как в наружную, так и во внутреннюю проточку.

120

При деформации кольца наибольшие напряжения изгиба возни­ кают в сечении, соответствующем точке В, где действует максималь­

ный момент

Уравнение прочности на изгиб кольца при действии силы Q будет

Значения коэффициента И9 можно определять по графику (рис. 97),

построенному по уравнению (11.85) для значений угла ф от 0 до 120°.

некоторого значения фн, а полное взаимное перемещение концов

121