Способ затяжки резьбового соединения Петрова Е.Н. Советский патент 1985 года по МПК F16B33/00 

11 Изобретение относится к соединениям деталей машин, а более конкретно - к способам сборки резьбовых соединений. Известный способ сборки резьбовых соединений, включающий затяжку резьбового соединения приложением крутящего момента к головке болта, является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Н,едостатком этого способа является то, что он не полностью устра няет остаточньй крутящий момент в собранном резьбовом соединении. Цель изобретения - повышение несущей способности резьбового соединения путем устранения остаточного крутящего момента затянутого резьбового соединения. Цель достигается тем, что в способе затяжки резьбового соединения крутящий момент в направлении завинчивания прикладывают и к резьбовому хвостовику. Крутящие моменты прикладывают одновременно к головке болта и к хвостовику.. Кроме того, к головке болта и к хвостовику прикладывают крутящие моменты, равные величинам MOMeHtoB трения на опорном торце ив резьбовой паре соответственно. На чертеже представлена конструкция фланцевого резьбового соединения со второй резьбовой головкой под ключ на резьбовом хвостойике, к которому обеспечен доступ инструмента Способ Ъсуществляется следукяцим образом. Сначала болт должен быть затянут за головку 1 с момента затяжки М Зот. « а затем подтянут за головку 2 и на резьбовом хвостовике с момента затяж ки . При этом величины моментов трения в резьбовой паре и на опорном торце должны быть определены для каждого конкретного резьбового соединения заранее, например, с помощью тензометрирования.. Необходимым условием сборки является наличие доступа к головкам 1 и 2. Конструкти но это решается при соединении фланцев 3 и 4, например сосудов высокого давления, контейнеров и т.п. Для дальнейшего повышения точности сборки целесообразно крутящие моменты и M,qT. хв. прикладьшать од%с|т. гол. 4 новременно, т.е. непосредственно в процессе затяжки (в динамических условиях, так .как прикладывание . ьл осуществляется в динамических условиях, а при последующем приложении Муцт. в статических условиях приводит к некоторой систематической погрешности из-за разности коэффициентов трения в статике и динамике) . Одновременно приложение двух моментов (М. . иМзд,,. ) может быть реализовано, например, с помощью четьфехрожкового. ключа 5. Такая затяжка также обеспечивает одновременный поворот всех сечений болта при затяжке. Для рационального распределения энергетических затрат при сборке величины крутящих моментов, приложенных к головке болта и к хвостовику, назначают равными величинам моментов трения на торце и в резьбе соответственно. Эти моменты должны быть замерены ранее на макетных соединениях, например, с помощью тензометрирования. Для реализации способа были изготовлены шатунные болты как с обычной головкой под ключ, так,и с головкой под ключ на резьбовом хвостовике (как показано на черт.). В скрепляемых фланцах конструктивно обеспечивается доступ ключом к обеим головкам. Затяжку болта осуществляли следующим образом. Прикладывают крутящий момент затяжки (исходя из зот. (0,5-0,) к основной головке 1 болта. При этом с помощью специальной измерительной системы замеряют отставание выступакидего резьбового хвостовика 2 от головки 1 болта, т.е. определяют угол скручивания стержня болта. Затем прикладывают крутящий момент затяжки к головке 2 до тех . nopi пока не устраняется скручивание стержня болта. Для упрощения процесса затяжки болта используют гаечный ключ с двумя двухрожковыми головками (см. на черт, в тонких линиях). Обе рабочие головки ключа одновременно надевают на основную 1 и хвостовую 2 головки болта. Затем с помощью этого ключа производят затяжку болта. При этой затяжке скручивания болта не наблюдается, так как реализующий момент трения в резьбовой паре был уравновешен моментом от

3 . 1147 второй рабочей головки ключа на хвостовую головку 2 болта.

При раздельном приложении крутящего момента к основной 1 и хвостовой 2 головкам из-за невозможности 5 одновременного приложения моментов и из-за невозможности контроля угла скручивания в процессе затяжки прикладывают моменты затяжки, равные моментам трения на опорном торце tO и в резьбовой паре соответственно

Величины моментов трения на опорной поверхности и в резьбовой паре зависят от конструктивно-технологи-. ческих особенностей и для каждого типа резьбового соединения. Эти величины были экспериментально опре- 1делены. Поэтому для назначения величин М,о,1, п, и . хв можно ПОЛЬ44

зоваться таблицей, номограммами и другими нормативными документами. В зависимости от коэффициента трения в резьбовой паре в условиях обычной сборки (при затяжке только за головку 1) отношение касательн} 1х С напряжений к нормальным с может составлять 0,75 и более (при коэффициенте сухого трения 0,3). При затяжке по ОСТ ПО 95 1203-79 (базовый объект) за счет предварительной приработки резьбового соединения величина отношения /d может быть снижена до 0,3-0,5.

При затяжке соединения предлагаемым способом 0,1-0,2 т.е. несущая способность резьбового соединения по сравнению с базовым объектом может быть увеличена в 1,22 раза.

1. Способ затяжки резьбового соединения, включающий затяжку при ложением крутящего момента к Золов ке бблта, отличающийся тем, что, с целью увеличения несу зат. гоА .tS щей способности соединения путем снижения величинь касательных напряжений в стержне болта, крутящий мо- . мент в направлении завинчивания прикладывают и к резьбовому хвостовику. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, крутящие моменты прикладывают одновременно к головке болта и к хвостовику. 3.Способ.по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что к головке болта и к хвостовику прикладывают крутящие моменты, равные величинам моментов трения на опорном торце и в резьбовой паре соответственно.