Резьбовое соединение деталей Советский патент 1992 года по МПК F16B31/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в соедине- ниях, подверженных воздействию циклически изменяющихся механических и температурных нагрузок, вибраций, например в летательных аппаратах,

Целью изобретения является повышение долговечности соединения.

На чертеже изображено резьбовое соединение деталей.

Резьбовое соединение включает стержень 1 с осевым отверстием 2 с цилиндрическим и резьбовым участками на его наружной поверхности и гайку 3, В зоне резьбового сопряжения осевое отверстие

выполнено переменного диаметра. Диаметр осевого отверстия, соответствующий резьбовому участку наружной поверхности стержня,и диаметр отверстия, соответствующий цилиндрическому участку наружной поверхности стержня, связаны следующим соотношением:

х|

00

ел

0 00

ю

dOTB(z) ld2- d2-doTB(o)exp() ,

r

где d - наружный диаметр наружной резьбы стержня;

doTe(O) - диаметр отверстия в цилиндрической части стержня в текущей координате;

йотв(О) - диаметр отверстия в резьбовой части стержня в текущей координате;

Z - текущая координата.

Резьбовое соединение работает следующим образом.

При монтаже резьбового соединения в стыке, работающего при воздействиях повышенных температур и механических нагрузок, гайка 3 навинчивается так, чтобы зона взаимного резьбового сопряжения (стержня и гайки) не выходила за пределы месторасположения осевого отверстия переменного поперечного сечения. За счет переменности поперечного сечения стержня при затяжке и дальнейшем нагружении реализуется обратимый закон распределения усилий по сопряженным виткам резьбы. Теплоотвод осуществляется пропусканием через осевое отверстие теплоагента (жидкого или газообразного), уменьшающего в первую очередь температуру разогрева в зоне резьбового сопряжения. Предлагаемое резьбовое соединение обеспечивает работоспособность высоконагруженного стыка в диапазоне климатических и повышенных (до 1000 К) температур в условиях длительного статического и циклического нагружения.

При нагружении предлагаемого соединения за счет варьирования площади попе- речного сечения круглым сквозным отверстием реализуется не только обращенный закон распределения нагрузок по виткам, но и выравнивается концентрация

0

5

0

5

напряжений и температурный градиент в зоне резьбового сопряжения при наличии охлаждающего носителя, что повышает выносливость соединения. Кроме того, наличие переменного сквозного отверстия повышает податливость системы болта, за счет чего уменьшается внешняя нагрузка на резьбовой стержень, снижаются процессы развития разрушения в затянутом соединении и дополнительно возрастает выносливость и надежность стыка.

Формула изобретения Резьбовое соединение деталей, содержащее стержень с осевым отверстием, с цилиндрическим и резьбовым участками на его наружной поверхности и гайку, отличающееся тем, что с целью повышения долговечности соединения, осевое отверстие выполнено переменного диаметра, при этом диаметр осевого отверстия, соответствующий резьбовому участку наружной поверхности стержня, и диаметр отверстия, соответствующий цилиндрическому участку наружной поверхности стержня, связаны следующим соотношением:

,-Ј

doTB ( Z ) Id2 - d2 - d 6TB ( 0 ) exp ( - -Ц- ) .

сГ

где d - наружный диаметр наружной резьбы стержня;

йотв(О)-диаметр отверстия в резьбовой части стержня в текущей координате; Z - текущая координата.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в соединениях, подверженных воздействию циклически изменяющихся механических и температурных нагрузок, вибраций, например, в летательных аппаратах. Цель изобретения - повышение долговечности соединения. В резьбовом соединении деталей, содержащем стержень 1 с осевым отверстием 2 с цилиндрическим и резьбовым участками на его наружной поверхности и гайку 3, осевое отверстие выполнено переменного диаметра, при этом диаметр осевого отверстия, соответствующий резьбовому участку наружной поверхности стержня, и диаметр отверстия, соответствующий цилиндрическому участку наружной поверхно- сти стержня, связаны следующим соотношением: / - I ( dOTB(z) -dSTB(o)exp() ,2 где d - наружный Диаметр наружной резьбы стержня; dore (0) - диаметр отверстия в резьбовой части стержня в текущей координате; Z-текущая координата. Использование изобретения позволяет выравнивать нагрузки на соединение вдоль стержня. 1 ил. & СО с