Крепежный элемент и способ его постановки крепежного элемента Советский патент 1992 года по МПК B23P11/02 F16B35/00 

Фиг. 1

Изобретение относится к конструкции крепежного элемента и к технологии его постановки, и используется в авиастроении при сборке элементов, не допускающих ударных нагрузок и имеющих односторонний доступ.

Известен крепежный элемент, содержащий головку, посадочную и резьбовую части, отрывную шейку и резьбовой технологический хвостовик.

Однако этот крепежный элемент невозможно использовать для соединения деталей, имеющих односторонний подход, так как сам крепежный элемент устанавливают с одной стороны деталей, а усилие его затягивания прикладывают с другой. Использование в ряде случаев в качестве крепежных элементов заклепок ограничено материалом деталей, не допускающих ударных нагрузок.

Наиболее близким к предлагаемому является крепежный элемент, содержащий стержень в виде цилиндрического сердечника с головкой на одном конце и последовательно сопряженных с другим его концом элемента осевой фиксации (в виде резьбы), отрывной шейки и хвостовика, а также фиксирующее средство, включающее размещенный на сердечнике промежуточный элемент и два замыкающих торцовых элемента, расположенных по его концам, при этом один замыкающий торцовый элемент расположен под головкой стержня, которая выполнена диаметром не большим наружного диаметра промежуточного элемента фиксирующего средства.

Однако этот крепежный элемент не обеспечивает жесткого силового замыкания деталей в осевом направлении (т.е. соединения деталей за один установ крепежного элемента), и как следствие не обеспечивает надежности и простоты соединения.

Известны способы постановки крепежных элементов осуществляемые методом запрессовки и забивки.

Известен также способ постановки крепежного элемента, который является наиболее близким к предлагаемому, включающий установку крепежного элемента в отверстие деталей осуществлением его подачи со стороны головки, приложение толкающего уси- лия к замыкающему элементу, расположенному со стороны хвостовика и тянущего усилия к хвостовику с последующим отрывом хвостовика.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение соединения деталей.

Поставленная цель достигается тем, что в крепежном элементе, содержащем стержень в виде цилиндрического сердечника с головкой на одном конце и последовательно сопряженных с другим его концом элемента осевой фиксации, отрывной шейки и хвостовика, а также фиксирующее средство, включающее размещенный на сердечнике промежуточный элемент, и два замыкающих торцовых элемента, расположенных по его концам, при этом, один из упомянутых

0 торцовых элементов расположен под головкой стержня, выполненной с диаметром, не большим наружного диаметра промежуточного элемента фиксирующего средства, элемент осевой фиксации выполнен в виде

5 шейки и замыкающей головки, расположенных соответственно со стороны сердечника и отрывной шейки стержня, промежуточный элемент фиксирующего средства выполнен в виде телескопической пружины с витками

0 прямоугольного поперечного сечения, а замыкающие торцовые элементы последнего - в виде двух шайб с осевыми отверстиями, одна из которых, расположенная со стороны головки, выполнена пружин5 ной, а вторая шайба размещена на хвостовике, при этом вторая шайба выполнена со сквозными прорезями с выходом в осевое отверстие и расположенными между ними упругими лепестками, отверстие огра0 ничено торцами лепестков, при свободном состоянии которых его диаметр равен диаметру шейки стержня.

Поставленная цель достигается также тем, что согласно способу постановки кре5 пежного элемента, включающему установку крепежного элемента в отверстие соединяемых деталей осуществлением его подачи со стороны головки, приложение толкающего усилия к замыкающему элементу фикси0 рующего средства, расположенному со стороны хвостовика, тянущего усилия к последнему, а также отрыв хвостовика, перед установкой крепежного элемента в отверстие телескопическую пружину фиксирую5 щего средства растягивают, прикладывая усилие к наружному ее витку.

На фиг.1 схематически изображен предлагаемый крепежный элемент; на фиг.2 - соединение после приложения нагрузок; на

0 фиг.З - вид А на фиг.2.

Крепежный элемент состоит из стержня в виде сердечника 1 цилиндрической формы с головкой 2. Со стороны, противоположной головке 2, сердечник 1 имеет шейку 3 и эле5 мент 4 осевой фиксации. Последний через отрывную шейку 5 связан с хвостовиком 6. Сердечник 1 снабжен телескопической пружиной 7. Под головкой 2 установлена пружинная шайба 8, а на хвостовике 6 - шайба

9. Шайба 9 выполнена со сквозными прорезями 10 с выходом в осевое отверстие и с расположенными между ними упругими лепестками. Отверстие ограничено торцами лепестков, при свободном состоянии которых его диаметр равен диаметру шейки 3 стержня 1.

Способ установки крепежного элемента осуществляется следующим образом.

Перед установкой крепежного элемента в отверстие соединяемых деталей производят растяжку телескопической пружины 7. Для этого прикладывают усилие к наружному витку пружины 7 в сторону хвостовика 6. После того, как пружина 7 растянута и ее наружный виток утратил свою жесткость, производятустановку крепежного элемента в отверстие, осуществляя подачу со стороны головки 2, при этом пружинная шайба 8, проходя сквозь отверстие, сжимается, а при выходе из него разжимается. Усилием Р, прижав шайбу 9 к детали, начинают тянуть с тем же усилием, но в противоположную сторону за хвостовик 6. Пружина 7 при этом начинает складываться, увеличиваясь в диаметре за счет сердечника 1 и создавая тем самым необходимый натяг. Пружинная шайба 8 упирается в деталь и под действием силы начинает выпрямляться до полного сложения пружины 7. Шайба 9 под действием упругих сил пропускает через свое отверстие элемент 4 и сжимается на шейке 3. В этот момент достигается предельное усилие и хвостовик 6 открывается в месте отрывной шейки 5.

Пример. Крепежный элемент установили в пакет детали из алюминиевого сплава Д16 Т толщиной 10 мм с диаметром отверстия 6Н10 и шероховатостью поверхности его 3,2. После приложения усилия Р к торцу шайбы 9 и к хвостовику 6 было произведено соединение пакета с отрывом хвостовика б, которое показало,что за счет диаметра сердечника 1 и его допуска произведено соединение с заранее известным натягом и полностью заполнения отверстия, которое можно предварительно рассчитывать.

Данное телескопическое соединение позволяет с высокой точностью рассчитывать соединения на срез и выполнять их в труднодоступных с односторонним подходом местах конструкций с высокой надеж ностью и простотой.

Формула изобретения 1. Крепежный элемент, содержащий стержень в виде цилиндрического сердечника с головкой на одном конце и последовательно сопряженных с другим его концом элемента осевой фиксации, отрывной шейки и хвостовика, а также фиксирующее средство, включающее размещенный на сердечнике промежуточный элемент, и два замыкающих торцовых элемента, расположенных на его концах, при этом один из упомянутых торцовых элементов рэсположен под головкой стержня, выполненной с диаметром, не большим наружного диаметра промежуточн огсГэлемента фиксирующего средства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения

соединения деталей, элемент осевой фиксации выполнен в виде шейки и замыкающей головки, расположенных соответственно со стороны сердечника и отрывной шейки стержня, промежуточный элемент фиксирующего средства выполнен в виде телескопической пружины с Витками прямоугольного поперечного сечения, а замыкающие торцовые элементы последнего - в виде двух шайб с осевыми отверстиями, одна из которых, расположенная со стороны головки.

выполнена пружинной, а вторая шайба размещена на хвостовике, при этом вторая шайба выполнена со сквозными прорезями

с выходом в осевое отверстие и с располо- женными между ними упругими лепестками, отверстие ограничено торцами лепестков, при свободном состоянии которых его диаметр равен диаметру шейки стержня.

2. Способ постановки крепежного элемента, включающий установку крепежного элемента в отверстие соединяемых деталей осуществлением его подачи со стороны головки, приложение толкающего усилия к замыкающему элементу фиксирующего средства, расположенному со стороны хвостовика, тянущего усилия к последнему, также отрыв хвостовика, отличающийся тем, что перед установкой крепежного злемента в отверстие телескопическую пружину фиксирующего средства растягивают, прикладывая усилие к наружному ее витку.

J

Вид А

Использование: в машиностроении при постановке крепежных элементов в отверстия деталей с натягом. Сущность изобретения: крепежный элемент имеет сердечник 1, отрывную шейку 5 и хвостовик 6. Между Д сердечником 1 и шейкой 5 выполнены шейка 3 и замыкающая головка 4, На сердечнике 1 размещена телескопическая пружина 7 с винтами прямоугольного сечения. Под головкой 2 крепежного элемента и на отрывном хвостовике 6 размещены шайбы 8 и 9. Шайба 9 на хвостовике выполнена с упругими лепестками под шейку 3 крепежного элемента. Перед установкой крепежного элемента в отверстие телескопическую пружину растягивают. Установку осуществляют подачей крепежного элемента в отверстие деталей со стороны головки с последующим приложением толкающего усилия к шайбе, размещенной на хвостовике 6, и тянущего усилия к этому хвостовику. Затем хвостовик 6 отрывают. 2 с.л.ф-лы, Зил.

ьл

S3

er

Фиг. 2

ч V

Фиг.З