РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 2019 года по МПК F16B5/02 

Изобретение относится к ответственным соединениям, используемым в машиностроении.

Известны резьбовые соединения деталей машин, в которых осуществляется соединение шпильками [1] (стр. 12 рис. 1.4. в).

При работе резьбового соединения со шпилькой, в условиях сложного нагружения имеет место значительный изгиб шпильки по всей длине, причем максимальные изгибающие напряжения приходятся на сечение резьбовой части, которое совпадает с первым витком, где имеет место значительные концентрации напряжений и которое разрушается, прежде всего, в данных соединениях [1].

Известен еще узел соединения в котором, в детали, к которой примыкает гайка, выполнено отверстие для установки цилиндрической втулки под посадку болта без зазора, переходящее к цилиндрической расточке меньшего диаметра, примыкающего к плоскости разъема, а в другой детали выполнено отверстие, в котором болт установлен без зазора [2].

Основными недостатками данного решения является необходимость обеспечения достаточно высокой точности соосности отверстий соединяемых деталей, а также трудоемкость изготовления.

Цель изобретения - повышение прочности и жесткости соединения путем уменьшения изгибающих напряжений под резьбовой частью, повышение равномерности распределения поперечной нагрузки в групповом резьбовом соединении.

Поставленная цель достигается тем, что в пределах одной соединяемой детали шпилька имеет цилиндрический участок большего диаметра, упирающиеся торцевой частью в опорную поверхность цилиндрического отверстия примыкающего к гайке, а со стороны гайки другой соединяемой детали выполнено отверстие большего диаметра, для установки цилиндрической втулки, под посадку шпильки без зазора.

На чертеже показан продольный разрез предлагаемого соединения (Фиг. 1).

Соединение содержит установленные в отверстия деталей 1 и 2 шпильку 3, втулку 4 с гайками 5 и 6.

В детали 1 выполнено цилиндрическое отверстие диаметром d₁ и высотой l₁ примыкающее к гайке для установки цилиндрической части шпильки диаметром d₃ и высотой l₂ с зазором Δ₁. В детали 2 выполнено цилиндрическое отверстие диаметром d₆ и высотой l₃ для установки втулки 4 диаметром d₅ с зазором Δ₂ под посадку шпильки 3 без зазора.

При сборке соединения шпилька 3 свободно входит в цилиндрическое отверстие диаметром d₁ и упирается кольцевой опорной поверхностью диметром d₃ в опорную часть детали 1, после чего устанавливается втулка 4 и производится затяжка шпильки гайками 5 и 6 последовательно на рекомендуемое значение.

Выборка зазоров Δ₁ и Δ₂ в процессе монтажа препятствует защемлению крепежных деталей при работе группового резьбового соединения в условиях сложного нагружения.

При работе группового резьбового соединения под действием поперечных нагрузок все крепежные детали деформируются как трех опорные стержни с тремя защемленными участками, полностью исключающие изгиб зоны резьбовых участков. При этом равномерность распределения поперечной нагрузки равна 1 и существенно повышается реальная прочность и жест-кость соединения.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Биргер И.А., Иосилевич Г.Б. Резьбовые и фланцевые соединения. - М.: Машиностроение, 1990 г. - 368 с.

2. Патент №2349802. Москва 20.03.2009 (прототип).

Предлагаемый узел относится к ответственным узлам, используемым в машиностроении.

В резьбовых соединениях с использованием шпилек при работе в условиях сложного нагружения имеет место значительный изгиб шпильки по всей длине, причем максимальные изгибающие напряжения приходятся на сечение резьбовой части, которое совпадает с первым витком, где имеет место значительные концентрации напряжений, и которое разрушается, прежде всего, в данных соединениях. Цель изобретения - повышение прочности и жесткости соединения путем уменьшения изгибающих напряжений под резьбовой частью, повышение равномерности распределения поперечной нагрузки в групповом резьбовом соединении. Поставленная цель достигается тем, что в пределах одной соединяемой детали шпилька имеет цилиндрический участок большего диаметра, упирающийся торцевой частью в опорную поверхность цилиндрического отверстия, примыкающего к гайке, а со стороны гайки другой соединяемой детали выполнено отверстие большего диаметра, для установки цилиндрической втулки, под посадку шпильки без зазора. 1 ил.

Узел резьбового соединения деталей машин, содержащий две соединяемые детали, в отверстиях которых установлена шпилька с втулкой и гайками, отличающийся тем, что в пределах одной соединяемой детали шпилька имеет цилиндрический участок большего диаметра, упирающийся торцевой частью в опорную поверхность цилиндрического отверстия, примыкающего к гайке, а со стороны гайки другой соединяемой детали выполнено отверстие большего диаметра, для установки цилиндрической втулки, под посадку шпильки без зазора.