способ сборки цилиндрических деталей с гарантированным зазором и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ сборки цилиндрических деталей с гарантированным зазором, включающий установку вала наклонно к оси неподвижно закрепленной втулки с контактом между ними в трех точках, размещение упорной плоскости перпендикулярно плоскости симметрии деталей, совмещение ее с образующей отверстия втулки, перемещение вала параллельно плоскости симметрии и воздействие на вал толкателем, отличающийся тем, что втулку закрепляют неподвижно в горизонтальном положении, упорную плоскость размещают горизонтально и совмещают с нижней образующей отверстия втулки, один конец вала опирают нижней точкой совмещаемой кромки на упорную плоскость, его верхнюю часть помещают внутрь втулки и прижимают к кромке ее отверстия в верхней части, а свободный конец вала удерживают в наклонном положении при помощи подвижной опоры, плоскость симметрии которой совмещена с плоскостью симметрии деталей и которую располагают выше упорной плоскости, затем перемещением подвижной опоры вниз осуществляют плоскопараллельное движение вала в сторону отверстия втулки до момента полного совмещения кромок деталей, после чего вал горизонтальным толкателем перемещают внутрь втулки до полного совмещения поверхностей.

2. Устройство для сборки цилиндрических деталей с гарантированным зазором, состоящее из корпуса, механизма закрепления втулки, совмещенного центрирующего и подающего механизма, упора и толкателя, отличающееся тем, что упор расположен параллельно плоскости основания корпуса и опирается на пружину, а его рабочая плоскость совпадает с нижней образующей отверстия втулки, центрирующий и подающий механизм выполнен в виде ролика с двумя коническими поверхностями, плоскость симметрии которого совмещена с плоскостью симметрии механизма закрепления втулки, а ось которого шарнирно закреплена на вертикальной стойке, размещенной в вертикальных направляющих, толкатель расположен параллельно плоскости основания корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при автоматизации сборочных процессов.

Известен способ сборки цилиндрических деталей (а.с. СССР 174514, В 23 Р 19/04), при котором одна из деталей закрепляется неподвижно в вертикальном положении, вторая устанавливается сверху наклонно к оси первой так, чтобы они контактировали в трех точках, затем верхней детали сообщают движение, приводящее к уменьшению угла между осями вала и втулки и совмещению их поверхностей. Недостатком способа является возможность отрыва в процессе совмещения образующей вала, лежащей в плоскости симметрии деталей, от кромки отверстия втулки, в результате чего контакт деталей сохранится только в двух симметричных точках и совмещение деталей станет невозможным.

Прототипом является способ сборки, реализованный в устройстве для сборки цилиндрических деталей (а.с. СССР 1668090, В 23 Р 19/04), в соответствии с которым втулку закрепляют неподвижно в вертикальном положении сверху на три точки отверстия втулки, затем над втулкой устанавливают упорную плоскость, перпендикулярную плоскости симметрии и совпадающую с образующей отверстия втулки. Вал высшей точкой нависающей части кромки касается упорной плоскости, что гарантирует контакт между деталями в трех точках. Для совмещения поверхностей валу сообщают движение параллельно плоскости симметрии, при котором высшая точка нависающей части кромки скользит по упорной плоскости до момента совмещения кромок, после чего эта точка плавно переходит на внутреннюю образующую отверстия втулки, что исключает заклинивание.

Недостатком способа является вертикальное расположение втулки, при котором в точках контакта возникают усилия, способные к моменту сближения кромок достигать значений, приводящих к повреждению деталей.

Заявленный способ сборки позволяет устранить названный недостаток.

Известны аналогичные устройства (а.с. СССР 954185, МКИ В 23 Р 19/04; а. с. СССР 973284, МКИ В 23 Р 19/04), предназначенные для совмещения неподвижно закрепленной втулки и наклоненного к ней вала. Недостатком устройств является возможность повреждения деталей в процессе совмещения.

В качестве прототипа наиболее близко подходит устройство (а.с. СССР 1668090, МКИ В 23 Р 19/04), предназначенное для совмещения закрепленной в вертикальном положении втулки и вала, устанавливаемого на кромку втулки под острым углом к ее оси. Устройство состоит из механизма закрепления втулки в вертикальном положении, совмещенного центрирующего и подающего механизма и устанавливаемого над втулкой упора, рабочая плоскость которого ориентирована перпендикулярно плоскости симметрии подающего механизма и совмещена с образующей отверстия втулки. Недостатком устройства является вертикальное расположение собираемых деталей, вследствие чего в точках контакта возникают вызванные силой тяжести вала силы взаимодействия, приводящие к повреждению совмещаемых поверхностей и возможности заклинивания.

Сущность изобретения-способа. Втулку закрепляют неподвижно в горизонтальном положении, у совмещаемого торца втулки горизонтально располагают упорную плоскость и совмещают ее с нижней образующей отверстия втулки, вследствие чего она оказывается перпендикулярной плоскости симметрии деталей. Один конец вала опирают нижней точкой совмещаемой кромки на упорную плоскость, его верхнюю часть помещают внутрь втулки и прижимают к кромке ее отверстия в верхней части, обеспечивая тем самым контакт деталей в трех точках. Свободный конец вала удерживают в наклонном положении при помощи подвижной опоры, плоскость симметрии которой совмещена с плоскостью симметрии деталей и которую располагают выше упорной плоскости. Затем перемещением подвижной опоры вниз осуществляют плоскопараллельное движение вала в сторону отверстия втулки до момента полного совмещения кромок деталей, после чего вал горизонтальным толкателем перемещают внутрь втулки до полного совмещения поверхностей.

Отличительным признаком способа является горизонтальное закрепление втулки и плоскопараллельное движение вала, при котором нижняя точка совмещаемой кромки вала перемещается по упорной плоскости прямолинейно вдоль продолжения образующей отверстия втулки и в момент совмещения кромок вала и втулки плавно переходит на образующую внутренней поверхности втулки, что исключает заклинивание деталей. В силу горизонтального расположения деталей контактные взаимодействия являются минимальными и, следовательно, не происходит повреждения совмещаемых поверхностей.

Сущность изобретения-устройства для сборки цилиндрических деталей, состоящего из корпуса, механизма закрепления втулки, совмещенного центрирующего и подающего механизма, упора и толкателя, отличающегося тем, что упор расположен параллельно плоскости основания корпуса и опирается на пружину, а его упорная плоскость совпадает с нижней образующей отверстия втулки; центрирующий и подающий механизм выполнен в виде ролика с двумя коническими поверхностями, плоскость симметрии которого совмещена с плоскостью симметрии механизма закрепления втулки, а ось которого шарнирно закреплена на вертикальной стойке, размещенной в вертикальных направляющих, толкатель располагается параллельно плоскости основания корпуса.

На чертеже изображено устройство, реализующее предложенный способ сборки. Устройство содержит корпус 1, механизм закрепления втулки 2, расположенный параллельно плоскости основания устройства; прижимной упор 3, опирающийся на пружину 4; совмещенный центрирующий и подающий механизм, выполненный в виде ролика 5, ось которого шарнирно закреплена на подвижной опоре 6, размещенной в вертикальных направляющих 7; и горизонтально расположенный толкатель 8. Ролик 5 имеет две одинаковые конические поверхности, плоскость симметрии которых совмещена с плоскостью симметрии механизма закрепления втулки 1. Собираемыми деталями являются втулка 9 и вал 10.

Устройство работает следующим образом. Втулку 9 устанавливают на механизме закрепления втулки 2. Вал 10 одним концом помещают внутрь втулки 9 наклонно к ее оси, прижимают к кромке ее отверстия и опирают на упорную плоскость прижимного упора 3 нижней точкой совмещаемой кромки, а свободным концом укладывают на ролик 5. Для совмещения деталей подвижную опору 6 перемещают вниз в вертикальных направляющих 7 до тех пор, пока совмещаемый конец вала не окажется внутри отверстия втулки, затем на вал воздействуют толкателем 8 для полного совмещения деталей.