Резьбовое соединение Советский патент 1992 года по МПК F16B39/26 

компенсационной способности при одновременном снижении осевых габаритов, а также упрощение сборки соединения.

Поставленная цель достигается тем, что резьбовое соединение, содержащее болт, установленный в соосных отверстиях соединяемых деталей, гайку, навинченную на стержень болта, и связанный с гайкой предварительно напряженный упругий элемент, снабжено возбудителем крутильных колебаний в виде эксцентрика, закрепленного на болте, а отверстие в соединяемой детали со стороны гайки выполнено резьбовым.

В соединяемой детали с резьбовым отверстием выполнено дополнительное отверстие, а упругий элемент выполнен в виде отрезка проволоки с кольцом на одном из концов и отогнутым участком на другом, при этом кольцо установлено на гайке с охватом ее граней, а отогнутый участок упругого элемента размещен в дополнительном отверстии.

Кроме того, устройство снабжено корпусом с насечкой на опорном торце, который установлен на гайку, а упругий элемент выполнен в виде резиновой кольцевой вставки, запрессованной между гайкой и корпусом.

На фиг. 1 изображено резьбовое соединение (с упругим элементом в виде отрезка проволоки), о§щий вид; на фиг. 2 - то же, пример исполнения.

Резьбовое соединение содержит болт 1, установленный в соосных отверстиях соединяемых деталей 2 и 3, а также в резьбовом отверстии крайней соединяемой детали 4, На выступающий стержень болта 1 навинчена гайка 5, на ребрах которой выполнены проточки для соединения с упругим элементом 6. Последний выполнен в виде отрезка проволоки, один конец которого отогнут и заведен в дополнительное отверстие 7 в теле крайней детали 4, а другой упруго охватывает гайку 5. При этом упругий элемент 6 предварительно напряжен так, что обеспечивает принудительный доворот гайки 5 до взаимодействия с поверхностью крайней детали 4. Болт 1 снабжен возбудителем 8 крутильных колебаний, который выполнен в виде эксцентрика, установленного под головкой болта 1 с частичным ее охватом.

Согласно исполнению по фиг. 2 гайка 5 размещена в дополнительном корпусе 9, в нижней части которого имеется насечка 10, предотвращающая поворот корпуса 9 относительно детали 4. Упругий элемент в этом случае выполнен в виде резиновой вставки 11,запрессованной между гайкой 5 и корпусом 9, который может быть выполнен в форме диска с бортовой насечкой или в форме шестигранника.

Соединение работает следующим образом.

Для сборки резьбового соединения

болт 1 с установленным эксцентриком 8 проделают в отверстие соединяемых деталей 2 и 3 и ввинчивают в резьбовое отверстие крайней детали 4 до выхода резьбового

0 стержня наружу.

При исполнении по фиг. 1 гайку 5 с установленным на ней упругим элементом б накручивают на конец болта 1 и за отогнутый конец упругого элемента 6 доворачива5 ют гайку 5 до взаимодействия с поверхностью крайней детали 4, осуществляя предварительное напряжение элемента 6. После этого отогнутый конец последнего заводят в отверстие 7.

0 При исполнении согласно фиг. 2 закрут- ку гайки 5 производят вращением корпуса 9 до взаимодействия его с поверхностью крайней детали 4, Предварительное напряжение упругого элемента 11 осуществляют

5 в этом случае принудительным разворотом корпуса 9. что может быть выполнено и за один прием с предыдущей операцией.

В обоих случаях предварительная сборка соединения может быть осуществлена

0 без выборки зазоров между соединяемыми деталями 2-4, поскольку указанные зазоры будут скомпенсированы в процессе работы соединения (при наличии вибрации).

Благодаря беспорядочному протека5 ниго вибродинамических процессов операционные силы, действующие на массивном возбудителе 8 крутильных колебаний за счет его связи с болтом 1, создают на нем беспорядочно направленный крутящий мо0 мент, под действием которого болт 1 будет равновероятно стремиться вкручиваться или выкручиваться. При этом при вкручивании болта момент сил трения, созданный на гайке 5 за счет воздействия на нее упругого

5 элемента 6 будет направлен в сторону, противоположную направлению закрутки гайки 5 упругим элементом 6, уменьшая его, а следовательно, уменьшая результирующий момент сил трения в соединении, создаваемый

0 гайкой 5, который необходимо преодолеть для осуществления вкручивания болта 1, а при выкручивании болта 1 момент сил трения, создаваемый на гайке 5 за счет упругого элемента 6, будет направлен в ту же

5 сторону, что и момент закрутки гайки 5 упругим элементом 6, увеличивая его, а следовательно, и момент сил трения в соединении, создаваемый гайкой 5, который необходимо преодолеть для осуществления выкручивания болта 1.

Таким образом момент сил трения, который необходимо преодолеть при вкручивании болта 1, оказывается меньше момента сил трения при его выкручивании.

Если конструктивные элементы возбудителя 8 крутильных колебаний (масса, эксцентриситет) выбраны правильно для условий вибродинамической нагруженно- сти соединения, т.е. величина реализуемого им крутящего момента лежит в указанном диапазоне моментов сил трения, то происходит самозакручивание резьбового соединения, сопровождающееся выборкой зазоров между соединяемыми деталями 2 и 3. :

После выборки зазоров реализуемый возбудителем 8 крутильных колебаний момент, создает подтяжку соединения, увеличивая силу взаимодействия болта 1с резьбовой деталью 4, а следовательно, увеличивая момент сил трения, который необходимо преодолеть для дальнейшего вкручивания болта 1. Это происходит до тех пор, пока момент сил трения не станет равным или больше момента, создаваемого возбудителем 8 крутильных колебаний. Подтяжка соединения прекращается.

Поскольку в процессе подтяжки соединения упругий элемент 6 дополнительно не деформируется (т.е. не требуется создание запаса упругого перемещения), комленса: ционная способность такого соединения при сближении соединяемых деталей определяется запасом резьбы на теле болта 1 и не зависит от габаритов упругого элемента.

Формула изобретения

1.Резьбовое соединение, содержащее болт, установленный в соосных отверстиях соединяемых деталей, гайку, навинченную

к ; стержень болта, и связанный с гайкой предварительно напряженный упругий элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности соединения путем увеличения его компенсационной способности и снижения осевых габаритов, оно снабжено возбудителем крутильных колебаний в виде эксцентрика, закреплённого на болте, а отверстие в соединяемой детали со стороны гайки выполнено резь,бовым.

2.Соединение по гг. 1, от л и ч а ю ще- е с я тем, что, с целью упрощения сборки

соединения, в соединяемой детали с резьбовым отверстием выполнено дополнительмое отверстие, а упругий элемент выполнен в виде отрезка проволоки с кольцом на одном из концов и отогнутым участком на другом, при этом кольцо установлено на гайке с охватом ее граней, а отогнутый участок

упругого элемента размещен в дополнительном отверстии.

3.Соединение по п. 1, о т л и ч а ю ще- е с я тем, что, с целью упрощения сборки

соединения, оно снабжено корпусом с насечкой на опорном торце, который установлен на гайку, а упругий элемент выполнен в виде резиновой кольцевой вставки, запрессованной между гайкой и корпусом.

Фиг.1

Использование: машиностроение -для стопорения резьбовых соединений, работающих в условиях вибродинамических нагрузок. Сущность изобретения: соединение содержит болт, установленный в одной из Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для крепления изнашиваемых и деформируемых частей конструкций, работающих в условиях вибродинамических нагрузок, например в конструкциях стендов. Известно резьбовое соединение, содержащее болт установленный в сквозных отверстиях соединяемых деталей, тайку и контргайку, навинченные на выступающий конец болта, и упругий элемент, расположенный между гайкой и соединяемыми деталями. Недостатками такого устройства являются отсутствие жесткой связи между соединяемыми деталями и большие осевые габариты. Известно также резьбовое соединение, содержащее болт, установленный в сооеных отверстиях соединяемых деталей, гайку, навинченную на выступающий стержень-болта, и связанный с гайкой предварительно напряженный упругий элемент, обеспечивасоединяемых деталей, и гайку, связанную с упругим элементом. Упругий элемент выполнен в виде отрезка проволоки, один конец которого отогнут и вставлен в дополнительное отверстие в соединяемой детали, а другой охватывает гайку. Болт имеет эксцентриковый возбудитель крутильных колебаний, установленный под его головкой. Гайка принудительно поджата к детали за счет усилия упругого элемента, что в процессе работы обеспечивает стопорение болта от вывинчивания. В варианте исполнения гайки с дополнительным наружным корпусом с насечкой в его нижней, части упругий элемент выполнен в виде резиновой вставки, запрессованной между гайкой и корпусом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. ющий принудительный доворот последней до взаимодействия с поверхностью крайней из соединяемых деталей и выполненный в виде пружины кручения, свободный конец которой соединен с контргайкой, навинченной на конец болта и закрепленной от про- ворота фиксатором. Резьбовое соединение обеспечивает достаточно жесткое соединение деталей за счет автоматического докручивания гайки в процессе эксплуатации. Однако при ограниченных габаритах способность известного соединения компенсировать возникающие в процессе эксплуатации зазоры между соединяемыми деталями оказывается в ряде случаев недостаточной, поскольку целиком определяется параметрами упругого элемента (величиной упругого хода гайки). Кроме того, сборка соединения осложнена наличием ручной операции по установке упругого элемента и фиксации контргайки. Цель изобретения - повышение надежности соединения путем увеличения его w IE VI