УЗЕЛ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК F16B5/02 

Описание патента на изобретение RU2661326C1

Изобретение относится к ответственным узлам, используемым в машиностроении, необходимым для устранения сложного напряженного состояния в крепежных элементах.

Из существующего уровня техники ближайшим аналогом-прототипом является узел резьбового соединения (патент RU 2350792 C1, F16B 5/02 06.06.2007), содержащий две соединяемые детали, цилиндрическую втулку и болт с гайкой. В детали, к которой примыкает гайка, выполнено отверстие для установки цилиндрической втулки под посадку болта без зазора, переходящее к цилиндрической расточке меньшего диаметра, примыкающей к плоскости разъема. На участке отверстия в другой детали болт установлен без зазора.

Известен узел резьбового соединения (патент RU 2382242 C2, F16B 5/02 03.12.2007), содержащий две соединяемые детали, цилиндрическую втулку, шпильку и гайки. С одной стороны часть шпильки выполнена конической для установки с натягом в коническое отверстие цилиндрической втулки, установленной в отверстии одной детали с зазором, а в другой детали выполнено отверстие с участком, в который шпилька установлена без зазора.

Известен узел резьбового соединения (патент RU 2342570 C1, F16B 5/02 09.03.2007), взятый за прототип заявленного изобретения, содержащий две соединяемые детали, шпильку с гайками. В первой соединяемой детали установлена без зазора разрезная коническая втулка под посадку без зазора шпильки, во второй соединяемой детали с зазором установлена цилиндрическая втулка с внутренним коническим отверстием для посадки конической части шпильки с натягом.

Недостатком данных технических решений является то, что болт, установленный с зазором в отверстии одной из детали и подвергаемый изгибу поперечными силами, деформируется. При полной выборке зазора на участке болта, близком к плоскости стыка, возникают еще напряжения сдвига. Кроме того, болт растягивается вследствие его удлинения при смещении притягиваемой детали. Эти напряжения складываются с напряжением растяжения, созданным в болте предварительной затяжкой. Также в известных соединениях отсутствует возможность компенсации смещения оси отверстия одной детали относительно крепежного элемента, установленного в другой детали, вызванное погрешностью изготовления деталей и элементов, что может привести к появлению дополнительных напряжений и проблем со сборкой. В результате возникает сложное напряженное состояние от одновременного действия изгибающих моментов, продольных и поперечных сил; прочность болта резко падает.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении усталостной прочности соединения путем устранения сложного напряженного состояния в крепежных элементах, улучшении собираемости при групповом болтовом соединении и, как следствие, в повышении равномерности распределения поперечной нагрузки, снижении трудоемкости изготовления узла.

Поставленная задача решается за счет того, что узел резьбового соединения содержит две соединяемые детали. Согласно изобретению, в отверстии первой детали размещаются две установленные друг в друга цилиндрические втулки, обеспечивающие беззазорное соединение с этой деталью крепежного элемента, установленного во второй детали также без зазора. При этом гайка фиксирует обе детали, а отверстия втулок выполнены с эксцентриситетом, определяющим величину возможного смещения оси отверстия детали относительно оси крепежного элемента, а отсутствие осевого перемещения относительно друг друга и первой детали, в которой они установлены, обеспечивается фланцами, организованными на торцевой поверхности каждой из втулок.

На фиг. 1 представлен общий вид узла резьбового соединения, на фиг. 2 показано положение втулок.

Узел содержит установленную в отверстие первой детали 2 втулку 3 с установленной в ней втулкой 4 и вторую деталь 1 с крепежным элементом 5 и гайкой 6.

Узел резьбового соединения работает следующим образом. Детали 1, 2 позиционируют относительно друг друга в заданном положении, при этом гладкая часть крепежного элемента 5, установленного во второй детали 1 без зазора, проходит в отверстие втулки 4 без зазора, установленной во втулке 3 без зазора, которая установлена в первой детали 2 так же без зазора. Втулки 3, 4 позиционируются, обеспечивая соосность крепежного элемента 5 и отверстия во втулке 4, а соединение фиксируется гайкой 6.

При возникновении поперечных нагрузок крепежные элементы соединения не деформируются, и воспринимают только поперечную нагрузку, равномерно распределенную среди них, что существенно повышает реальную прочность и жесткость соединения особенно при знакопеременной нагрузке.

Положительный эффект достигается за счет того, что крепежный элемент соединен без зазора как с первой, так и со второй деталью с абсолютной соосностью отверстий этих деталей.

Похожие патенты RU2661326C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ И ФИКСАЦИИ ДЕТАЛЕЙ 2019
  • Немчанинов Станислав Игоревич
  • Парафейник Валентин Иванович
RU2715449C1
СПОСОБ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ И ФИКСАЦИИ ДЕТАЛЕЙ 2021
  • Зоммер Семён Андреевич
  • Немчанинов Станислав Игоревич
RU2781093C1
ЛЕГКОСЪЕМНОЕ БЕЗЗАЗОРНОЕ КРЕПЕЖНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ФЛАНЦЕВ 2013
  • Сухоруков Евгений Михайлович
  • Адамчук Александр Александрович
  • Лебедько Николай Степанович
  • Шкляров Михаил Иванович
  • Ананьина Светлана Борисовна
  • Слепков Сергей Владимирович
  • Рыжков Андрей Александрович
  • Лебедько Дмитрий Николаевич
RU2519996C1
БОЛТОВОЕ БЕЗЗАЗОРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ФЛАНЦЕВ 2020
  • Лебедько Дмитрий Николаевич
RU2740147C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС С БЕЗЗАЗОРНЫМ КРЕПЛЕНИЕМ РАБОЧЕГО КОЛЕСА И ТОРЦОВЫХ УПЛОТНЕНИЙ К ВАЛУ РОТОРА И СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК НАСОСА 2011
  • Ряховский Олег Анатольевич
  • Обозный Юрий Сергеевич
  • Кушнарев Владимир Иванович
  • Гуськов Александр Михайлович
RU2487272C1
МАГИСТРАЛЬНЫЙ НЕФТЯНОЙ ЭЛЕКТРОНАСОСНЫЙ АГРЕГАТ И СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК АГРЕГАТА 2011
  • Ряховский Олег Анатольевич
  • Обозный Юрий Сергеевич
  • Кушнарев Владимир Иванович
  • Гуськов Александр Михайлович
  • Петров Алексей Игоревич
RU2484305C1
УЗЕЛ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ 2007
  • Егожев Артур Мухамедович
  • Семенов Лиуан Хамзетович
  • Демьянов Владимир Александрович
  • Маремуков Анзор Хачимович
RU2342570C1
СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ СИЛОВЫХ МАШИН 2018
  • Егожев Артур Мухамедович
  • Полищук Евгений Александрович
  • Егожев Аскер Артурович
RU2682993C1
РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ СИЛОВЫХ МАШИН 2018
  • Егожев Артур Мухамедович
  • Апажев Аслан Каральбиевич
  • Полищук Евгений Александрович
  • Егожев Аскер Артурович
RU2694375C1
УЗЕЛ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ 2011
  • Апажев Аслан Каральбиевич
  • Аппаев Залим Шамилевич
  • Хапов Жираслан Суфьянович
  • Карданов Таймураз Хусейнович
RU2450175C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 661 326 C1

Реферат патента 2018 года УЗЕЛ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ

Предлагаемый узел резьбового соединения относится к ответственным узлам, используемым в машиностроении, приборостроении и при изготовлении летательных аппаратов. Узел резьбового соединения содержит две соединяемые детали, в отверстии первой детали размещаются две установленные друг в друга цилиндрические втулки, обеспечивающие беззазорное соединение с этой деталью крепежного элемента, установленного во второй детали так же без зазора, при этом гайка фиксирует обе детали, а отверстия втулок выполнены с эксцентриситетом, определяющим величину возможного смещения оси отверстия детали относительно оси крепежного элемента, а отсутствие осевого перемещения относительно друг друга и детали, в которой они установлены, обеспечивается фланцами, организованными на торцевой поверхности каждой из втулок. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 661 326 C1

Узел резьбового соединения, содержащий две соединяемые детали, отличающийся тем, что в отверстии первой детали размещаются две установленные друг в друга цилиндрические втулки, обеспечивающие беззазорное соединение крепежного элемента с первой деталью, установленного во второй детали, также без зазора, при этом гайка фиксирует обе детали, а отверстия цилиндрических втулок выполнены с эксцентриситетом, определяющим величину возможного смещения оси отверстия детали относительно оси крепежного элемента, а отсутствие осевого перемещения относительно друг друга и детали, в которой они установлены, обеспечивается фланцами, организованными на торцевой поверхности каждой из втулок.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2661326C1

US 20020133950 A1, 26.09.2002
US 20050117966 A1, 02.06.2005
US 20030202839 A1, 30.10.2003
WO 2005113997 A1, 01.12.2005
WO 2014017901 A1, 30.01.2014
УЗЕЛ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ 2007
  • Бугов Хазретали Умарович
  • Егожев Артур Мухамедович
  • Семенов Лиуан Хамзетович
  • Демьянов Владимир Александрович
RU2350792C1

RU 2 661 326 C1

Авторы

Немчанинов Станислав Игоревич

Парафейник Валентин Иванович

Даты

2018-07-13Публикация

2017-04-13Подача