СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН Российский патент 2020 года по МПК F16B5/02 

Изобретение относится к ответственным соединениям, используемым в гидромашиностроении при соединении валов гидроагрегатов.

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

При работе резьбового соединения со шпилькой, в условиях сложного динамического нагружения имеет место значительный изгиб стержня 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].

Известно еще резьбовое соединение в котором, 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 [2].

Основными недостатками данного решения является необходимость растачивания соединяемой детали под цилиндрическую втулку, с обеспечением достаточно высокой точности соосности отверстий соединяемых деталей, а также высокая трудоемкость изготовления и монтажа.

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 одной соединяемой детали имеется отверстие большего диаметра, для установки опорной части шпильки, переходящее к меньшему диаметру и примыкающее к плоскости разъема, а в другой соединяемой детали шпилька имеет участок с большим диаметром, для обеспечения рекомендуемого радиального зазора.

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

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

В детали 1 выполнено цилиндрическое отверстие диаметром d₁ и высотой примыкающее к гайке для установки цилиндрической части шпильки диаметром d₃ и высотой с зазором Δ₁. В детали 2 выполнено отверстие с диаметром d₄, в котором поясок шпильки диаметром d₅ установлен с компенсационным зазором Δ₂.

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 производится затяжка шпильки гайками 4 и 5 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 и одной опорой длиной которая существенно снижает изгиб под резьбовой частью находящийся в пределах детали 2. При этом равномерность распределения поперечной нагрузки равна 1 и существенно повышается реальная прочность и жесткость соединения.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

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

2. Патент №2694375. Москва 12.07.2019 (прототип).

Изобретение относится к ответственным соединениям, используемым в гидромашиностроении при соединении валов гидроагрегатов. 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 резьбовое соединение валов гидромашин, содержащее две соединяемые детали, в отверстиях которых установлена шпилька с гайками, также в одной соединяемой детали имеется отверстие большего диаметра, для установки опорной части шпильки, переходящее к меньшему диаметру и примыкающее к плоскости разъема, а в другой соединяемой детали шпилька имеет участок с большим диаметром, для обеспечения рекомендуемого радиального зазора. 1 ил.

Резьбовое соединение валов гидромашин, содержащее две соединяемые детали, в отверстиях которых установлена шпилька с гайками, отличающееся тем, что в одной соединяемой детали имеется отверстие большего диаметра, для установки опорной части шпильки, переходящее к меньшему диаметру и примыкающее к плоскости разъема, а в другой соединяемой детали шпилька имеет участок с большим диаметром, для обеспечения рекомендуемого радиального зазора.