Резьбовое соединение Советский патент 1992 года по МПК F16B5/02 

Изобретение относится к резьбовым крепежным средствам, устанавливаемым с односторонним досгупом, и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св. fsfe 712542.

В основном изобретении по авт.св. Мг 712542 описано резьбовое соединение, содержащее расположенную в отверстии соединяемых деталей шпильку с шейкой и головкой, образованными кольцевой проточкой, и установленную в проточке шпильки глежду ее головкой и нижней из соединяемых деталей упругую 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 надежной ориентации 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.

В связи с большой жесткостью шайбы (особенно для соединений малых диаметС

х|

со

ров) заходную фаску на верхней из соединяемых деталей для уменьшения усилий монтажа необходимо выполнять значительной высоты, что снижает по площади рабочую часть соединения. Усложняется также монтаж соединения на деталях, изготовленных из относительно мягких материалов. Представляет трудность и выполнение паза на головке шпильки.

Целью изобретения является повышение надежности соединения путем гарантированного размещения кольцевого выступа шайбы в ответном кольцевом пазу и улучшение его эксплуатационных характеристик при одновременном повышении технологичности.

Это достигается тем, что в резьбовом соединении по авт.св. № 712542 кольцевая проточка шпгльки выполнена с высотой, меньшей высоты шайбы, а паз и выступ шайбы выполнены с размерами, обеспечивающими контактирование их наружных поверхностей.

Очевидно, что для обеспечения установки шайбы в такой проточке при предварительной сборке соединения стержень шпил и можег быть выполнен, например, составным из двух концентоично расположенных и связанных между собой элемен-- тов: ступенчатой шпильки и гайки-головки или резьбовой втулки и болта-головки, что одновременно улучшает технологичность выполнения паза. Контактирование же выступа шайбы с наружной боковой поверхностью паза., обеспечивающее гарантированное ориентирование шайбы соосно шпильке и отверстию, может быть и линейчатым, например, своей кромкой или с кромкой наружной боковой поверхности паза.

Очевидно также, что для обеспечения монтажа соединения размеры паза и проточки должны позволять шайбе, размещенной своим выступом в пазу, обжиматься в радиальном направлении до диаметра установочного отверстия.

Паз, в котором размещен кольцевой выступ шайбы, может быть выполнен и в верхней части кольцевой проточки, а для уменьшения усилий, необходимых для уста- новки соединения на деталях, и снижения тем самым опасности повреждения стенок отверстия проходящей сквозь него шайбой, наружная стенка паза может быть выполнена конической. При этом выступ шайбы может быть выполнен любой формы, в т.ч. цилиндрическим или коническим. Причем, чем меньше угол наружной конической поверхности паза, тем меньшие усилия необходимы для обжатия шайбы при монтаже соединения.

Для уменьшения вероятности выдавливания шайбы из соединения при его затяжке в нем шейка шпильки может быть выполнена с конической поверхностью,

примыкающей к головке на диаметре, равном внутреннему диаметру шайбы.

Сопоставительный анализ с основным техническим решением позволяет сделать вывод, что указанные выше признаки заяв0 ляемого дополнительного технического решения являются необходимыми и достаточными для достижения поставленной цели изобретения, отличительные признаки являются новыми по отношению к

5 прототипу и решение в целом отвечает критерию Существенные отличия, соединение в целом более надежно, имеет более высокие эксплуатационные характеристики, позволяет улучшить технологичность вы0 полнения паза и, следовательно, данное решение отвечает критерию Положительный эффект.

На фиг. 1 изображено резьбовое соединение в собранном виде; на фиг. 2 - то же,

5 вариант исполнения; на фиг, 3 - то же, вариант исполнения; на фиг. 4 - узел I на фиг. 3; на фиг. 5 - то же.

Резьбовое соединение по п.1 формулы содержит гайку 1, расположенную в отвер0 стии 2 с заходной фаской 3 в верхней из соединяемых деталей 4, шпильку 5 с шейкой б и головкой 7, образованными кольцевой проточкой 8, упругую разрезную шайбу 9 с диаметром DI, большим диаметра D2 отвер5 стия 2, размещенную в проточке 8 между головкой 7 и нижней из соединяемых деталей 10 и выполненную с кольцевым выступом 11, расположенным в ответном кольцевом пазу 12 головки 7, примем коль0 цевая проточка 8 шпильки 5 выполнена с высотой h, меньшей высоты hi шайбы 9, а паз 12 головки 7 шпильки 5 и высчуп 11 шайбы 9 выполнены с размерами, обеспечивающими контактирование их наружных по5 верхностей 13; 14, что гарантирует размещение выступа 11 шайбы 9 в пазу 12 и ориентирование ее в соединении соосно шпильке 5 и отверстию 2 во время установки соединения.

0 Резьбовое соединение по п.2 формулы

содержит те же элементы, что и соединение

по п.1 формулы, но в нем паз 12 выполнен в

верхней части 15 кольцевой протоки 8.°

Резьбовое соединзние по п;.3 формулы

5 содержит те же элементы, что и соединение по п.2 формулы, но в нем наружная поверхность 13 паза 12 выполнена конической.

Резьбовое соединение по п.4 формулы содержит те же элементы, что и соединение по п.З формулы, но в нем шейка б шпильки

5 выполнена с конической поверхностью 16, примыкающей к головке 7 на диаметре Оз равном внутреннему диаметру шайбы.

Монтаж соединения выполняется аналогичным прототипу образом. При этом шайба 9, обжимаемая стенками отверстия 2 в проточке 8, остается своим вь тупом 11 в пазу 12, а после выхода из отверстия 2 разжимается в кольцевой проточке 8 шпильки 5, и, контактируя выступом 11 с наружной поверхностью 13 паза 12, ориентируется со- OGHO шпильке 5 и отверстию 2 соединяемых деталей 4; 10, что обеспечивает надежность соединения,

Монтаж соединений по пп. 2-4 формулы выполняется аналогично соединению по п. 1 формулы изобретения, причем наличие в соединении по п.4 формулы у шейки б шпиль- ки 5 конической поверхности 16, примыкающей к головке 7 на диаметре Оз. равном внутреннему диаметру шайбы 9, уменьшает вероятность выдавливания шайбы 9 из соединения при его затяжке.

Таким образом предлагаемое техническое решение позволяет существенно повысить надежность и улучшить эксплуатационные характеристики резьбового соединения по авт.ст. № 712542 путем

гарантированного размещения и ориен тирования кольцевого выступа шайбы в кольцевом пазу головки шпильки при одновременном улучшении его технологичности

Формула изобретения 1. Резьбовое соединение по авт.св. Ns 712542, отличающееся тем, что. с целью повышения надежности путем гарантированного размещения кольцевого выступа шайбы в кольцевом пазу головки шпильки, кольцевая проточка шпильки выполнена с высотой, меньшей высоты шайбы, а наружная цилиндрическая поверхность выступа шайбы и обращенная к ней поверхность паза и выступа шайбы расположены в контакте между собой.

2.Соединение поп.1,отличающее- с я тем, что паз выполнен в верхней части кольцевой проточки.

3.Соединение по п.2, о т л и ч а ю щ е е- с я тем. что наружная стенка паза выполнена конической.

4.Соединение по п.З, отличаю щее- с я тем, что шейка шпильки выполнена с конической поверхностью, примыкающей к головке на диаметре, равном внутреннему диаметру шайбы.

Использование: в соединениях с резь- бовы&ш крепежными средствами, устанавливаемыми при одностороннем доступе. Резьбовое сое/шиение содержит гайку, расположенную в отверстии с заходной фаской в верхнейиз 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 кольцевом пазу головки. Кольцевая проточка шпильки выполнена с высотой, меньшей высоты шайбы, а паз головки шпильки и выступ шайбы выполнены с размерами, обеспечивающими контактирование их наружных поверхностей, Предусмотрены варианты конструктивного исполнения отдельных элементов соединения. 3 з.п. ф-лы, 5 ил,

&«./

ФиЬ.г

Фаг 3

Фиг. 4

К n.Jpyw/M

Фиг. 5