Болтовое соединение Советский патент 1993 года по МПК F16B39/24 

их отверстий, равном среднему радиусу кольца шайбы.. .

Благодаря сопряжению опорных выдавок шайбы с углублениями примыкающих к ней деталей соединения обеспечивается его стопорение при сборке (затяжке) и в эксплуатации. Однако при данной конструкции болтового соединения из-за одинаково малого удаления углублений корпуса и гайки

от продольной оси симметрии соединения

стопорные волнистые пружины шайбы обладают малой нагрузочной способностью, что снижает надежность, соединения при резком увеличении осевой силы.

Цель изобретения - повышение надеж- ности болтового соединения за счет увеличения его нагрузочной способности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном болтовом соединении, содержащем размещенный в корпусе резьбовой стержень с навинченной на него гайкой, установленные на стержне между его головкой, корпусом и гайкой стопорные элементы в виде кольцевых волнистых пружинных шайб с расположенными по окружности на вершинах обеих торцевых волнистых поверхностей опорными выдавками, сопряжении- ми с ответными им углублениями на опорных поверхностях гайки и головки болта, и углубления на корпусе под выдавки соответствующих пружинных шайб, последние снабжены вторым кольцевым рядом опорных выдавок, центры которых размещены на окружности диаметра:большё диаметров головки болта и гайки, и которые сопряжены с углублениями корпуса, при этом оба ряда выдаоок концентрации между собой, а радиусы окружностей, соединяющих центры выдавок первого ряда, равны 0,5 SG, где S6 - размер под ключ болта,

На фиг. 1 изображено болтовое соединение в сборе, продольный разрез; на фиг,2-4 - корпус, вид сверху, в продольном разрезе и снизу соответственно; на фиг.5 и 6 - гайка, виды соответственно с торца (со стороны углублений) .и сбоку; на фиг.7 и 8 - болт, виды с торца и сбоку; на фиг.9 и 10 - кольцевая волнистая пружинная шайба.с опорными выдавками, вид сверху и сбоку, разрезы.

Соединение (фиг,1) состоит из корпуса 1 с углублениями 2 и 3 (фиг.2-4), гайки 4 с углублением 5 (фиг.5 и 6), болта 6 с углублением 7 (фиг.7 и 8) На стержне болта 6 размещены две. волнистые пружины шайбы 8 с опорными выдавкзми 9 и 10, расположенными соответственно у внутреннего края и периферии кольца шайб (фиг,9 и 10), Одна из шайб (нижняя) заключена межу головкой болта и корпусом, другая (верхняя) - между

0

5

0 5 0 5 0

5 0

5

корпусом и гайкой. Углубления 5 и 7 гайки 4 и болта 6 по форме и размерам одинаковы с формой и размерами вершин опорных выдавок 9 шайб 8. Как углубления 5 и 7, так и опорные выдавки 9 расположены от продольной оси симметрии соединения на расстоянии (радиус окружности), рав.ном половине их размера под ключ S6. Глубину и количество углублений (в данном случае по одному углублению на опорных поверхностях головки болта и гайки) выбирают исходя из условия обеспечения относительно нетрудоемкой плавной сборки и разборки соединения,постоянного силового контакта между вершинами опорных выдавок и донышками углублений, либо их краями (если углубления - цилиндрические отверстия) в эксплуатации и допуска на нормированную ос.ерую силу. Для надежного стопорения соединения, не передающего крутящий момент, достаточно на опорных поверхностях корпуса выполнить по одному углублению.

При дефиците опорной площади в стандартном болтовом соединении размещение углублений на радиусе, равном половине размера под ключ болта, позволяет использовать часть площади участков поверхности головки болта и гайки, которая заключена между гранями в углах их шестигранников (квадратов), а также осуществить стандартизацию не только болтов и гаек измененной, конструкции, но волнистых пружинных шайб, поскольку по конфигурации и размерам углублений 2 и 3 корпуса 1 легко выполнить идентичным вершинам опорных выдавок 10.

При сборке соединения сначала соединяют опорные выдавки 9 и 10 нижней шайбы 8 с углублениями 7 и 3 болта 6 и корпуса 1, затем навинчивают гайку 4 до упирания ее в верхнюю шайбу 8. В начальный момент затяжки гайка увлекает за собой контактирующую с ней верхнюю шайбу 8, однако, когда гайка переместится на величину равную приблизительно высоте ее углубления 5, поворачивание шайбы прекратится. Остановка шайбы свидетельствует о том, что одна из ее нижних опорных выдавок 10 полностью сочленилась с углублением 2 корпуса 1 (заклинилась в нем). При этом конусные арки, из которых состоит шайба, испытывают значительное схотие.

При дальнейшей затяжке углубление 5 гайки поочередно наезжает на выдавки 9 шайбы, вследствие чего величина сжатия каждой ее арки все время колеблется. Гибкая связь между арками облегчает расчленение выдавок 9 с перемещающимся углублением 5 гайки. Увеличивающаяся жесткость шайб 8 вызывает возрастание прира|щения крутящего момента (момента затяжки), прикладываемого к гайке (без учета приращения работы на растяжение стержня болт В), вплоть до достижения нормы затяжки. Величина этого приращения определяется возрастающим сопротивлением углубления 5 гайки выходу из него опорной выдавки 9 верхней шайбы.

I При эксплуатации болтового соединения энергия-механических колебаний кор- nycja расходуется на повороты арок шайб

0

относительно их продольных осей симметрии.

За счет увеличения радиальных размеров волнистых пружинных шайб повышается их упругость, что позволяет увеличить нагрузочную способность соединения (увеличение плеча рычага шайбы позволяет по-, высить осевую силу воздействия на болт). Это особенно важно при вибрации и ударах, поскольку с увеличением жесткости соединения повышается его амортизирующая способность..

Формула изобретения | Болтовое соединение, содержащее размещенный в корпусе резьбовой стержень с навинченной на негр гайкой, установленные на стержне между корпусом и головкой болта, корпусом и гайкой, стопорные элементы в виде кольцевых волнистых пружинных шайб с расположенными в ряд по окружности на вершинах волн обеих торцовых поверхностей опорными выдавками и выпуклыми участками, сопряженными с ответными им углублениями на опорных по- вер ностях гайки и головки болта, и

углубления на корпусе под выпуклые участки выдавок, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности соединения за счет увеличения нагрузочной способности, на опорных поверхностях пружинной

шайбы выполнены дополнительные выдавки, которые размещены на окружности с диаметром больше диаметра головки болта и гайки, концентрично имеющимся, выпуклые участки выдавок сопряжены с углублениями корпуса, при этом радиус описанной окружности имеющихся выдавок равен О.БЗб, где 5б - размер под ключ.

Фи&.10.