Резьбовое соединение Советский патент 1992 года по МПК F16B5/02 

ё

Изобретение относится к резьбовым крепежным средствам, устанавливаемым с односторонним доступом. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик соединения. Резьбовое соединение содержит гайку, расположенную в отверстии с заходной фаской в верхней из соединяемых деталей, шпильку с шейкой и головкой, образованными кольцевой проточкой, упругую разрезную шайбу с диаметром, большим диаметра упомянутого отверстия, размещенную в проточке между головкой и нижней из соединяемых деталей и выполненную с кольцевым выступом, расположенным в ответном пазу головки, причем внутренняя стенка паза выполнена цилиндрической с диаметром, равным внутреннему диаметру шайбы, а на шейке шпильки выполнена коническая поверхность, примыкающая к внутренней стенке паза. 5 з.п. ф-лы,7 ил.

Изобретение относится к резьбовым крепежным средствам, устанавливаемым с односторонним доступом.

Известно резьбовое соединение, содержащее расположенную в отверстии соединяемых деталей шпильку с шейкой и головкой, образованными кольцевой проточкой, и установленную в проточке шпильки между ее головкой и нижней из соединяемых деталей упр угую разрезную шайбу с диаметром, большим диаметра упомянутого отверстия, причем на головке шпильки со стороны шайбы выполнен кольцевой паз, а на шайбе - кольцевой выступ, расположенный в этом пазу. Отверстие в верхней из соединяемых деталей выполнено с заходной фаской.

Такое резьбовое соединение обладает невысокими эксплуатационными характеристиками, так как не гарантирует надежную ориентацию шайбы соосно отверстию.

При монтаже соединения, шайба, выталкиваемая из отверстия стенкой проточки шпильки, находится в верхней части проточки, а ее выступ соответственно - вне паза головки шпильки, что позволяет шайбе после выхода из отверстия, разжимаясь и взаимодействуя при этом с кромкой отверстия в нижней детали, разместиться на шейке шпильки несоосно ей. При наклонном же положении оси соединения шайба устанавливается на шейке шпильки несоосно ей и под действием собственного веса. И в том и в другом случае кольцевой выступ шайбы не попадает при стягивании соединения в ответный кольцевой паз головки шпильки и надежного соединения не образуется, а при больших усилиях затяжки возможно выдавливание шайбы из соединения.

Для силовых соединений выполнение заходной фаски на верхней из соединяемых деталей нецелесообразно, так как это сниО СО

о

го

жает по площади рабочую часть соединения, а также требует в связи с большой жесткостью шайбы (особенно для соединений малых диаметров) значительной прочности деталей, что усложняет монтаж соединения на деталях, изготовленных из относительно мягких материалов.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик соединения.

Указанная цель достигается тем, что в резьбовом соединении внутренняя стенка кольцевого паза головки выполнена цилиндрической с диаметром, равным внутреннему диаметру упругой разрезной шайбы, а на шейке шпильки выполнена коническая поверхность, примыкающая к внутренней стенке паза головки. При монтаже резьбового соединения с такими признаками гарантировано ориентирование упругой разрезной шайбы в соединении соосно шпильке и отверстию в соединяемых деталях.

Очевидно, что выполнение паза головки шпильки соответствующим по профилю и размерам кольцевому выступу шайбы предпочтительнее, так как такой паз фиксирует шайбу от радиальных перемещений и при высоте выступа шайбы, превышающей ширину паза головки, гарантирует от выдавли- вания шайбы из соединения при его затяжке.

Уменьшение поперечных размеров профиля шайбы и, следовательно, снижение ее жесткости достигается тем, что ее выступ выполнен с наружной конической поверхностью, контактирующей с соответствующей ей по профилю наружной стенкой паза головки шпильки.

Для исключения выдавливания шайбы из соединения при его стягивании и увеличения рабочей части соединения в предлагаемом соединении шпилька может быть выполнена составной, содержащей резьбовую втулку и болт-головку.

Очевидно, что резьбовая втулка и гайка могут быть выполнены зацело, образуя oflHyj деталь. При этом контактирующая с нижней из соединяемых деталей поверхность упругой разрезной шайбы должна быть выпол- нена конической с высотой, превышающей разность суммарной толщины соединяемых деталей и высоты части гайки-втулки, размещенной в отверстии в соединяемых деталях.

Такое соединение может быть выполне- но потайным, для чего в нем на верхней из соединяемых деталей выполнена коническая поверхность, соответствующая по профилю и размерам ответной конической поверхности, выполненной к а гайке-втулке

На фиг. 1 схематично, изображено резьбовое соединение; на фиг.2 -узел I на фиг.1; на фиг.З -узел I на фиг,1 (наружная поверхность кольцевого выступа выполнена конической); на фиг.4 - узел I на фиг. 1 (шпилька соединения выполнена составной); на фиг.5 - резьбовое соединение, в котором гайка и резьбовая втулка выполнены зацело; на фиг.6- резьбовое соединение, в котором на верхней из соединяемых деталей выполнена коническая поверхность; на фиг.7 - резьбовое соединение в процессе монтажа на деталях (перед стягиванием при горизонтальном положении оси соединения).

Резьбовое соединение содержит гайку 1, расположенную в отверстии 2 с заходной фаской 3 в верхней 4 из соединяемых деталей шпильку 5 с шейкой б и головкой 7, образованными кольцевой проточкой 8, упругую разрезную шайбу 9 с диаметром DI, большим диаметра Da упомянутого отверстия 2, размещенную в проточке 8 между головкой 7 и нижней 10 из соединяемых деталей и выполненную с кольцевым выступом 11, расположенным в ответном пазу 12 головки 7, причем внутренняя стенка 13 паза 12 выполнена цилиндрической с диаметром, равным внутреннему диаметром Оз шайбы 9, а на шейке 6 шпильки 5 выполнена коническая .поверхность 14, примыкающая к внутренней стенке 13 паза 12. Наружная стенка 15 паза 12 выпол- нека соответствующей по профилю и размерам наружной поверхности 16 кольцевого выступа 11 шайбы 9.

Наружная поверхность 16 кольцевого выступа 11 шайбы 9 выполнена конической, контактирующей с ответной ей наружной стенкой 15 кольцевого паза 12 головки 7.

Шпилька 5 выполнена составной, содержащей резьбовую втулку 17 и болт-головку 18. Резьбовая втулка и гайка выполнены зацело , образуя одну деталь 19, а контактирующая с нижней 10 из соединяемых деталей поверхность 20 упругой разрезной шайбы 9 выполнена конической с высотой S, превышающей разность суммарной толщины Si соединяемых деталей 4 и 10 и высоты $2 части гайки-втулки 19, размещенной в отверстии 2 и являющейся рабочей частью соединения.

На верхней 4 из соединяемых деталей выполнена коническая поверхность 21, соответствующая по профилю и размерам ответной конической поверхности 22, выполненной на гайке-втулке 19.

После выхода из отверстия 2 упругая шайба 9 размещается на шейке 6 шпильки 5. При стягивании резьбового соединения

шайба 9 ориентируется в пазу 12 головки 7 конической поверхностью 14 (фиг.7) шейки б, так как внутренний диаметр шайбь 9 и диаметр внутренней стенки 13 паза 12 равны, то шайба 9, попадая в процессе стягивания в паз 12 головки, оказывается соосной шпильке 5 и соответственно отверстию 2 в соединяемых деталях 4 и 10.

Шайба 9 оказывается между нижней 10 из соединяемых деталей и наружной стенкой 15 паза 12 головки 7 шпильки 5. После прохождения шайбы 9 через отверстие 2 перед стягиванием соединения производится затяжка резьбовой втулки 17 и болта- головки 18, при которой происходит ориентация шайбы 9 и надежное фиксирование ее на шпильке 5, что исключает вы- давливзние ее из соединения при окончательной затяжке. Очевидно, что при выполнении заходной фаски в шайбе, размещаемой между гайкой 1 и верхней 4 из соединяемых деталей, применение резьбового соединения позволяет увеличить высоту его рабочей части до величины, равной суммарной толщине Si соединяемых деталей.

Гайка-втулка 19 вводится в отверстие 2 соединяемых деталей до упора в верхнюю из них (до упора конической поверхности 22 в ответную коническую поверхность 21 верхней детали). При этом шайба 9 обжимается в заходной фаске 3 и проталкивается в отверстии 2. Наличие у шайбы 9 конической поверхности 20 с высотой S, превышающей разность суммарной толщины Si соединяемых деталей 4 и 10 и высоты $2 части гайки 19, размещенной в отверстии, позволяет шайбе 9 выйти из отверстия 2. При стягивании соединения шайба 9 ориентируется ко- нической поверхностью 14 шейки 6 болта-головки 18 и размещается в его пазу 12. При окончательной затяжке шайба 9, контактируя своей конической поверхностью 20 с кромкой 23 отверстия 2 нижней детали, сминает и упрочняет ее.

Таким образом, предлагаемое резьбовое соединение позволяет существенно

улучшить его эксплуатационные характеристики и качество его установки за счет обеспечения гарантированного ориентирования упругой разрезной шайбы в соединении при его монтаже.

Формула изобретения

целью улучшения его эксплуатационных характеристик, в нем внутренняя стенка кольцевого паза головки шпильки выполнена цилиндрической с диаметром, равным внутреннему диаметру упругой разрезной шайбы, а на шейке шпильки выполнена коническая поверхность, примыкающая к внутренней стенке паза головки.

головки шпильки выпопнена соответствующей по профилю и размерам наружной поверхности кольцевого выступа шайбы.

кольцевого выступа упругой разрезной шайбы выполнена конической, контактирующей с ответной ей наружной поверхностью кольцевого паза головки.

выполнена зацело, а контактирующая с нижней из соединяемых деталей поверхность упругой разрезной шайбы выполнена конической с высотой, превышающей разность суммарной толщины соединяемых деталей и высоты части гайки втулки, размещенной в отверстии.

Фиа.1

Фаз. 2

Ј Я.4 рфИМЫ

Фиг4

к .} формулы

Фиг.3

Фиг. 5

19

Фиг,. 6

Фиг