Резьбовое соединение конструктивных элементов Советский патент 1992 года по МПК F16B39/10 

Изобретение относится к механике, в частности к крепежным устройствам, обеспечивающим жесткое беззазорное соедине- ние элементов, работающих в условиях вибрации и самоустанавливающихся в процессе сборки, и может быть использовано в транспортных средствах, двигателестрое- нии для кр.епления агрегатов и деталей, а также в различных отраслях машиностроения, использующих резьбовые крепежные устройства.

Известно устройство, содержащее стягиваемые невращательно элементы, соединитель в виде отержня с резьбовой частью и многогранной головкой, фиксатор в виде пластины со сквозной многогранной выемкой, установленный на головке соединителя с контактом стенок его выемки с поверхностью головки под ключ.

Известно другое устройство, содержащее стягиваемые невращательно элементы, соединитель в виде стержня с резьбовой частью и многогранной головкой, фиксатор в виде пластины со сквозной многогранной выемкой, установленный на головке соеди; нителя с контактом стенок его выемки с поверхностью головки под ключ.

Известно также устройство, содержащее стягиваемые элементы, соединитель в виде стержня с резьбовой частью и многогранной головкой, фиксатор, взаимодействующий с головкой сбединителя и его стягиваемым элементом.

Недостатком этих устройств является ослабление соединения конструктивных элементов в процессе эксплуатации.

Наиболее близким техни ским решением к изобретению является резьбовое соединение конструктивных элементов, содержащее стягиваемые конструктивные элементы, невращаемые друг относительно друга. Установленный в отверстия конструктивных элементов соединитель в виде стержня с резьбовой частью и многогранной головкой, осевой стопор в виде зегера радиальной , внутренними кромками ус- танов ленн гЪ в кольцевой канавке головки соединителя, а также фиксатор в виде пластины с лапкой и сквозной многогранной выемкой, ось симметрии которой расположена под углом к его продольной оси, установленный на головке соединителя между опорным торцом и осевым стопором с контактом стенок его выемки с поверхностью головки под ключ.

Недостатком такого устройства является ослабление соединения конструктивных элементов в процессе эксплуатации.

В данном устройстве фиксация головки соединителя возможна только в строго фиксированных шести его положениях (через 30° при шестигранной головке), соответствующих положению многогранной выемки в фиксаторе. Ограниченная фиксация головки соединителя приводит к недостаточной затяжке соединения на расчетный момент.

Такая фиксация приводит к осевому люфту в соединении элементов, а следовательно, и к возможности поворота ослабленного фиксатора вместе с головкой соединителя и к сдвигу конструктивных элементов друг относительно друга, что недопустимо.

Целью изобретения является повышение надежности путем предотвращения ослабления соединения конструктивных элементов, повышения сопротивления к вывинчиванию и жесткой фиксации элементов в радиальном направлении.

Это достигается тем, что в известном резьбовом соединении конструктивных элементов, содержащем стягиваемые конструктивные элементы, невращаемые друг относительно друга, установленный в отверстия конструктивны элементов соединитель в виде стержня с резьбовой частью и многогранной головкой, осевой стопор в виде зегера радиальной сборки, внутренними кромками установленного в кольцевой канавке головки соединителя, а также фиксатор в виде пластины с лапкой и сквозной многогранной выемкой, ось симметрии которой расположена под углом к его продоль- чатой оси, установленный на головке соединителя между опорным торцом и осевым стопором с контактом стенок его выемки с поверхностью головки под ключ, которое согласно изобретению отличается

тем, что лапка фиксатора расположена под углом к пластине и в контакте с торцом одного из конструктивных элементов, ширина ее в месте сопряжения с пластиной В Ai + А2,

где AI - опорный участок лапки фиксатора

при угле поворота фиксатора , где/ центральный угол между рядом располо- женными вершинами многогранного отверстия фиксатора;

Аа - опорнуй участок лапкм фиксатора

при угле поворота фиксатора а -Q ,

при этом угол между осью симметрии многогранной выемки фиксатора и его продольной осью составляет /3/4, опорный торец головки выполнен с буртиком радиусом R d-r, где d - диаметр отверстия в стягиваемом конструктивном элементе; г - радиус стержня соединителя, стержень в зоне, примыкающей к опорному торцу, выполнен с кольцевой проточкой с образованием замкнутой полости между взаимообращенными

поверхностями конструктивного элемента, упомянутой кольцевой проточки и поверхности опорного торца соответственно, в которой размещен затвердеваемый материал, причем наружный диаметр полости превышает диаметр резьбовой части стержня.

Резьбовое соединение конструктивных элементов по п,1, отличающееся тем, что соединитель выполнен по меньшей мере с одним каналом Т-образной формы с выходом

его на торец и в упомянутую щель полости.

На фиг.1 представлено резьбовое соединение с местным вырезом, общий вид; на фиг.2 - оптимальный вариант зегера радиальной сборки; на фиг.З - фиксатор в

исходном состоянии перед сборкой и деформацией лапки; на фиг. 4 - соединитель в исходном состоянии без затвердеваемого материала, наносимого на стержень в процессе сборки, общий вид.

Резьбовое соединение конструктивных элементов содержит стягиваемые конструктивные элементы 1,2 транспортного средства, невращаемые друг относительно друга, например, облицовочная ткань панели и несущий каркас. Формы и размеры отверстий или пазов в элементах 1,2 выбираются конструктивно и на работоспособность данного устройства не влияют, Для удобства рассмотрения отверстие в элементе 2 замене5 но резьбовым (чтобы не рассматривать аналогичный вопрос фиксации гайки), а отверстие в элементе 1 - круглым с диаметром, равным максимальной длине паза. Соединитель 3 имеет головку с наружным многогранником 4гразделенным на две части радиальной канавкой Бис буртиком 6 в опорном торце головки, стержень с резьбовой часть 7 и проточкой 8 Опорный торец бурта 6 должен полностью закрывать отверстие в элементе 1 и его радиус определяется следующим образом:

R d-r. где R - радиус буртика б соединителя 3.

d - диаметр отверстия в элементе 1,

г - радиус проточки 8 соединителя 3.

Соединитель 3 целесообразнее выполнять с Т-образным каналом 9, соединяющим многогранник 4 с двумя и более диаметральными отверстиями 10, расположенными на проточке 8 стержня. Затверде- ваемый материал 11, в виде синтетического клеющегося вещества, попадая на проточку 8, например, через канал 9 и отверстия 10 или другим способом, после самоотверждения превращается в пластмассовый армированный штифт. Внешняя форма затвердеваемого материала 11 идентична форме отвердевания в элементе 1 и больше диаметра резьбовой части 7, Наличие за- твердеваемого материала 11 на проточке 8 и его беззазорное расположение в отверстии элемента 1 позволяет соединителю 3 воспринимать перерезывающее и сминающие усилия как штифт Фиксатор 12 выполнен в виде пластины, например, каплевидной формы с многогранной выемкой 13,повторяющей форму многогранника 4 соединителя 3, и лапкой 14, отгибаемой при установ ке на торцевую поверхность одного из элементов 1 или 2

Ось симметрии многогранной выемки 13 повернута к продольной оси фиксатора 12 на угол , где/3 - центральный угол между рядом расположенными вершинами многогранней выемки 13 Угол наклона лапки 14 к плоскости пластины фиксатора 12 определяется углом наклона торцевой поверхности элементов 1,2, с которой лапка 14 контактирует. Для фиксации соединителя 3 в любом возможном положении его многогранника 4 ширина лапки 14 в месте сопряжения с пластиной фиксатора 12 должна иметь ширину, определяемую следующим образом:

В Ai + As

где В - ширина лапки 14 в месте сопряжения,

AI - опорный участок лапки 14 при угле поворота продольной оси фиксатора 12 на угол а /3/4,

А2 - опорный участок лапки 14 при угле поворота продольной оси фиксатора 12 на угол а -/3/4,

а- угол поворота фиксатора 12, т е угол между продольной осью фиксатора 12 ипер- пендикуляром пущенным из центра многогранной головки соединителя 3 на торцевую 5 поверхность элементов 1,2, и изменяется в следующих пределах:

44

Зегер 15 радиальной сборки представ0 ляет собой разрезное упругое кольцо с увеличенной прорезью, допускающей заведение с радиальным натягом в канавку 5 соединителя 3, Зегер 15 удерживается в радиальной канавке 5 силой упругости и

5 обеспечивает осевое стопорение фиксатора 12 на многограннике 4, когда он опирается на буртик 5.

Формула изобретения

1. Резьбовое соединение конструктив0 ных элементов, содержащее стягиваемые Конструктивные элементы, не вращаемые друг относительно друга, установленный в отверстия конструктивных элементов соединитель в виде стержня с резьбовой час5 тью и многогранной головкой, осевой стопор в виде зегера радиальной сборки, внутренними кромками установленного в кольцевой канавке головки соединителя, а также фиксатор в виде пластины с лапкой и

0 сквозной многогранной выемкой, ось симметрии которой расположена под углом к его продольной оси, установленный на головке соединителя между опорным торцом и осевым стопором с контактом стенок его

5 выемки поверхностью головки под ключ, отличающееся тем что, с целью повышения надежности путем предотвращения ослабления соединения конструктивных элементов, лапка фиксатора

0 расположена под углом к пластине и в контакте с торцом одного из конструктивных элементов, ширина ее в месте сопряжения с пластиной В AI + А2, где Ai - опорный участок лапки1 фиксатора

ъ.R

при угле поворота фиксатора я д,

fi- центральный угол между рядом рас: положенными вершинами многогранного отверстия фиксатора; 0 АЗ - опорный участок лапки фиксатора

при угле поворота фиксатора ее - дпри этом угол между осью симметрии многогранной выемки фиксатора и его продоль- 5 ной осью составляет /3/4. опорный торец головки выполнен с буртиком радиусом R d-l, где d - диаметр отверстия в стягиваемом конструктивном элементе; I - радиус стержня соединителя, стержень в зоне, примыкающей к опорному торцу, выполнен

с кольцевой проточкой и снабжен промежуточным элементом, размещенным между взаимообращенными поверхностями конструктивного элемента, упомянутой кольцевой про точки и поверхности опорного торца соответственно, выполненным из затверде- ваемого материала, причем наружный диаметр полости превышает диаметр резьбо вой части стержня.

2. Соединение по п.1,отличающее с я тем, что соединитель выполнен по мень шей мере с одним каналом Т-образной фор мы с выходом его на торец головки и ь упомянутую полость.

Использование: в различных отраслях народного хозяйства при стопорении резьбовых соединений. В отверстиях соединяемых конструктивных элементов установлен соединитель в виде стержня с резьбовой частью и головкой. На головке соединителя размещен фиксатор с лапкой, отогнутой на конструктивный элемент. Ось симметрии многогранного отверстия фиксатора расположена под определенным углом к его продольной оси. Лапка в зоне изгиба выполнена определенной ширины. Фиксатор зафиксирован от осевого перемещения стопором в виде зегера радиальной сборки, установленного в кольцевой канавке головки. Полость, образованная поверхностями стенок отверстия конструктивного элемента, стержнем соединителя и опорным торцом головки заполнена затвердевающим материалом, 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

У I U 1

13 Ч