Узел крепления Советский патент 1992 года по МПК F16B39/24 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для стопоре- ния резьбовых элементов, работающих с большими нагрузками, в частности для резьбовых соединений с грузовыми винтами, предназначенными для поднятия тяжелых деталей и узлов машин.

Известно крепежное соединение с применением грузовых винтов по ГОСТ 8922- 69 ввинчиваемых в груз и предназначенных для его подъема и опускания.

Недостатком соединения является ненадежное стопорение грузовых винтов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является резьбовое крепежное соединение с рым- болтом по ГОСТ 4751-73. которое гарантирует повышенную прочность при подъеме деталей и механизмов определенного веса и обладает технологичностью конструкции.

Недостатком известного резьбового крепежного соединения является то, что

рым-болт ввернут своим резьбовым стержнем в гнездо изделия, ничем специально не контрится,а удерживается от отвинчивания в процессе работы только трением на опорных пов ерхностях рым-болта и детали, созданным натягом резьбового соединения.

Такое ненадежное стопорение рым-болта в соединении может привести к его отвинчиванию в процессе работы и отрыву груза. Недостатком данйого соединения является и то, что в гнездах под рым-болтом по ГОСТ 4751-73, сначала идет на значительной длине свободная полость по диаметру значительно большая, чем резьбовой стержень рым-болта, а потом она переходит в резьбовое отверстие под-стержень болта. Эта полость конструктивно сделана для исключения контакта рым-болта с опорной поверхностью детали по упрочняющему радиусу перехода головки болта на его стержень, а также для исключения контакта резьбового отверстия детали по сбегу резьбы на болте.

J

сл

Ј

00

Наличие данной полости в гнезде под рым-болт уменьшает надежность контровки болта в резьбовом соединении и ослабляет его прочность вследствие возникающих больших изгибных напряжений в стержне рым-болта при подъеме груза, особенно под углом к вертикальной оси рым-болта.

Целью изобретения является повышение прочности и надежности путем обеспечения стопорения резьбовой пары.

Эта цель достигается тем, что узел крепления снабжен упругой разрезной стопорной шайбой с поперечным сечением овального профиля, установленной на счтер- жень винта и размещенной в расточке присоединяемой детали с ориентацией большой оси овала вдоль оси винта и локальным упором в дно и стенку расточки, опорную и боковую поверхности винта.

На фиг. 1 приведен узел крепления в разрезе в исходном положении в начале сжатия шайбы; на фиг. 2 - упругая стопорная шайба повышенной жесткости; на фиг. 3 и 4 - окончательное осевое и радиальное сжатие шайбы в узле крепления; на фиг. 5 - применение предлагаемого узла крепления на грузовых винтах.

Принятые на фиг. 1-4 обозначения параметров:

d - наружный диаметр стержня рым- болта (грузового винта);

D - диаметр полости гнезда под рым- болт в детали;

AI - зазор между диаметром гнезда и наружным диаметром стопорной шайбы;

Да - зазор между внутренним диаметром шайбы и стержнем болта;

Аз - зазор между деталью и опорным торцем рым-болта;

I - глубина полости гнезда под рым- болт;

RI - радиус перехода стержня на головку болта;

F - сила стяжки соединения;

S - ширина витка упругой шайбы;

Н - высота шайбы в свободном состоянии;

m - ширина прорези в шайбе,

R - радиус овального профиля винта шайбы;

Dy - наружный диаметр шайбы;

С - высота фаски в полости гнезда под рым-болт;

р- угол фаски полости гнезда;

PN - нормальная сила реакции детали на фаске гнезда;

Ft и Р - радиальные силы крепления рым-болта в замок с деталью;

А- угловая упругая деформация шайбы при полном ее сжатии.

Узел крепления (фиг. 1) содержит деталь 1, в гнездо которой установлен стержень

рым-болта 2 с надетой на него стопорной упругой шайбой 3, которая в начале ее сжатий контактируете радиусом рым-болта RI в точке Е и фаской в точке И гнезда.

В отверстии прикрепляемой детали 1

выполнена выточка диаметром D и глубиной I. которая для разных типоразмеров имеет параметры по ГОСТ 4751-73. При сборке узла крепления рым-болт 2 с надетой на него стопорной шайбой 3 вставляют в гнездо прикрепляемой детали 1 и ввинчивают почти до полного сжатия упругой шайбы, когда торец детали жестко упрется в опорный торец рым-болта (фиг. 3).

При этом шайба 3 упруго деформируется в осевом и радиальном направлениях в следующей последовательности

В начале сжатия (фиг. 1) шайба 3 имеет контакты на верхнем полувитке с радиусом Ri рым-болта в точке Е а нижний полувиток шайбы 3 - контакт с конической фаской гнезда изделия в точке И

После окончания сжатия шайбы 3 при полном завинчивании рым-болта (фиг. 4) шайба 3 по внутреннему диаметру контактирует с рым-болтом по радиусу RI в точке Б и по стержню в точке А, а по наружному диаметру шайба 3 контактирует с цилиндром полости гнезда детали в точке В, а с фаской по точке Г. Таким образом при окончательном сжатии шайбы 3 в радиальном направлении в верхней своей части и нижней в радиальном направлении деформируется по разному,

В нижней части (в точке А) ее внутренний диаметр уменьшается на величину 2 Да и становится равным d, в верхней части (в точке В) ее наружный диаметр увеличивается на величину 2 Дт и становится равным Д.

Таким образом (см. фиг. 4) при полном ввертывании рым-болта в деталь верхняя часть шайбы 3, деформируясь, заклинивается между деталью 1 и болтом в углу БКВ, а нижняя часть - в углу АЛГ, поворачиваясь

при этом относительно своей оси на угол Я и надежно стопоря детали резьбового соединения в замок.

Таким образом вследствие введения в существующее резьбовое крепежное соединение жесткой упругой шайбы определенного профиля значительно повышается прочность соединения и надежность стопорения его детали, а также повышается безопасность соединения в работе

Формула изобретения Узел крепления, содержащий присоединяемую деталь с резьбовым отверстием и соосной ему кольцевой расточкой со стороны внешнего торца, а также ввинченный в резьбовое отверстие со стороны кольцевой расточки грузовой винт с опорной поверхностью, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и надежности путем обеспечения стопорения резьбовой пары, он снабжен упругой разрезной стопорной шайбой с поперечным сечением овального профиля, установленной на стержень винта и размещенной в расточке присоединяемой детали с ориентацией большей оси овала вдоль оси винта и локальным упором в дно и стенку расточки, опорную и боковую поверхности винта.

Использование: машиностроение, сто- порение резьбовых соединений. Сущность изобретения: узел крепления содержит деталь 1, в гнездо которой установлен стержень грузового винта 2 со стопорной упругой шайбой 3. Гнездо выполнено с кольцевой расточкой. В процессе сборки грузовой винт 2 ввинчивают до упора его опорного торца в поверхность детали. Шайба 3 упруго деформируется в осевом и радиальном направлениях и надежно стопорит резьбовое соединение. 5 ил.

щаиЖ фиг

о о,

Фиг. 2

2