Способ предотвращения схватывания материалов Советский патент 1980 года по МПК F16B33/06 

Изобретение относится к средствам для-Закрепления и соединения конструктивных элементов, имеющих резьбу.. Известен способ, по которому болт ИЗ легированной стали вдоль всего резь бового участка имеет твердое покрытие ИЗ хрома, а гайка изготовлена из мар- тёнситной ИЛИ аустенитной стала, которая во избежание коррозйГи легирована титаном, ниобием ИЛИ медью l. Однако нанесение твердых покрытий на резьбовую часть значительно услож няет технологичность изготовления, резь бы. Следует также отметить, что при многократном использовании резьбового соединения (завинчивание, отвинчивание) возникает интенсивная пластичес кая деформация основного материала резьбы с последующим разрушением на- несен}юго твердого покрытия в зоне кон тактирования сопряженных витков резьбового соединения. Это способствует возникновению и развитшо либо процесса схватывания, либо процесса коррозии ц . sj e eifcUВ резьбовом соединении, в зависимости Ьт ст{эуктуры И СВОЙСТВ материалов, а ijErSif iii-a iS t 5..:....,si:.,-iiiii-aii.: i-b;i --. --- -.. , также ОТ состава окружающей среды и актсфоЙ, во;э- |И Щ с твутющи Г на резьбовое соедйнение. 5 . Изготовление резьбовых соединений iiЙt i l- -Л ; t - gljf- : J ---4™ - ... . .-,-, . .. --.- - , .- .- , аШ/ИИ легированных материалов с высоки li Ш пШШсШШГ HwWipa-4lfe «: - i Vr is: b-t: . . . .SB.,-,,,.-;;..;;,-;-., обеспечивает 1Ш Ш рЁШРИ §п§§ с I S-J6ftH af-Tv(v.-l...3-..Bf...e.,5l- ,М - - --- ----- 1 , -..зщя ИХ надежную работу. .1 , Известен способ 2, по которому в | ise« «iWaa«aei«saft3itaeaMh eiee esee..:,:r..-.. . ;р еЗь;бовом соединении деталей одна деsfe талб выПбпнейа изстали с антифрикцион- рЙ «Й #ШЙГна реэьбе,а ару гая - из afe выполнено фосфатным. i7- - - - . -.----. - - -jj- - - -- --. . . цпя обеспечения надежной работы ,.,,..,-ii rn-i,fifit ...--. .-.,,,-.. IB резьбового соединения необходимо про- | ВДйгё ё1 зШ у Ус шиёй, еЬе lB l cra i3 p epTOl37T сйлыГ ог1р8д&-. ляемрй пределом текучести одного из (ШШЬвых элёмёнт6в (вы К:« :-:--:л ---j - i---- ч--.i.-.-.---. ---- - - - .- -- -1. - ---бирается меньшее значение предела те- ---Л л - -- - - I куЧёстн). ., ч. I 4. н

726373 В случае наступления пластической деформации резьбы ее повторное завинчивание после отвинчивания затрудняет ся. Исходя из этого в первоначальном состоянии резьбового соединения необ кодимо обеспечить достаточные зазоры с учетом возможных пластических дефом ций, если один из резьбовых элементов будет затягиваться до пластического со тояния с последующим его отвинчивание Целью изобретения является повышение надежности и долговечности в слож- .ных условиях эксплуатации пр- усилии затяжки, соответствующем 0,8-0,9 сил определяемой пределом текучести менее прочного материала резьбовых элементо Согласно изобретению данная цель достигается тем, что перед введением смазочного вещества в резьбу внедряют зернистое вещество, твердость и прочность зерен которого превышает твердость и прочность материалов резьбы, а затем чередуют повороты одного резь бового элемента относительно другого с яагружением одного из них осевым усилием при перемещении его вдоль рез бового участка другого элемента. Зерна зернистого вещества должны иметь размеры, определяемые из соотношениягде (3 « размер зерна;t) допуск среднего диаметра резьбы;. oL - угол при вершине профиля резьбы. Зерно, соприкасающееся с обеими по верхностями резьбы соединения,. давЕт ник с одинаковой силой, а вероятность внедрения зерна в одну из них зависит от относительшлх твердости и прочност материалов резьбовых элементов, площа ди контакта зерна с поверхностью резь бы и степени ее шероховатости (вероят ность внедрения зерна в более шерохов . тую поверхность меньше, чем в менее шероховатую), т. е. вероятность (Р) вн рения одиночного зерна в поверхность витков одного из резьбовых элементов (подвижного или неподвижного) равна: - э.. т-sш р.эл.подв эл.подв эк-подь т 9N.no|itft ЭЛ-ПОД р.эл.неподв Тэ,.„епо№&эл.неполв -твердость материала эл.неподв, резьбовой части неподвижного элемента; -твердость материала ЭА-10АБ. резьбовой части подвижного элемента; неподв контакта зер. на с поверхностью резьбы неподвижного .элемента; S дд подв площадь контакта зерна с поверхностью резьбы подвижного элемента; j - коэффициент шерохО. ватости поверхности резьбы. Характервзаимодействия зерна с ма« териалом резьбы, определяющий развитие процессов резания или трения в зоне контактирования, оказывает существен ное влияние на надежность работы резь бового соединения при его многократном использовании. При введении зернистого вещества в резьбовое соединение происходит интен-. сивное внедрение зерен в материал и достаточно прочное закрепление в основе металла (сплава), обладающего сравни- . тельно более низкой твердостью и прочностью, чем материал зерен. В результате чередований поворотов резьбовых элементов и возникающих при этом нормального и тангенциального усилий, происходит насыщение поверхностного слоя резьбы внедрившимися зерна- ми (в начальный момент поворота зерна перекатываются и скользят между плоскостями резьбы, затем происходит их внедрение в поверхностый слой резьбы). Зерна, внедрившиеся на достаточно большую глубину в пластиный материал резьбы и при ЭТ.ОМ имеющие округлуюфор-му, практически исключают вероятность резания. В основном, преобладает процесс трения. Зерна, йаходящиеся между поверхностями резьбы, также не могут осуществлять резания, как и зерна, внедренные в одну из поверхностей резьбы, но не соприкасающиеся с другой. Эти зерна могут перекатываться и скользить до встречи с внедренными зернами. При попадании между внедренными зернами они будут способствовать дальнейшему их вдавливанию (при приложении основ ного усилия и) и препятствовать возник- новенто металлических связей между кон5-p;j2FFf36

тактирующими поверхностями резьбы. В му назначению на ее резьбобую часть зоне контактирования резьбы необкодимй нантся сйтавГсостоягШ из ал наличие свободных зерен, размеры котГ рых находятся в пределах указанного ра нее соотношения. Предлагаемый способ обработки по-| верхности резьбы заключается в следу ® . Элементы резьбового соединения, f-«Ц 1 ; :т тоящие из тяги (болта), резьбовой ки (гайки) и контргайки,, размером ЛЛО/Л-inо3 lj3g«il vjiif. X 1,0 КЛ.2 изготовленные из .териала 14Х17Н2 ГОСТ 5949-75 с -г.: твердостью в состоянии поставки НВ 127-197 и пределом текучести ,2 j„- .&, об кгс/мм , промывают в бензине Бр-1 ГОСТ и обдувают сухим сжатым, воздухом, после чего производят подготовку зернистого материала для нанесе ния его на резьбовую часть элементов.. 30 Алмазный порошок зернистостью 60/40 (ГОСТ 9206-70) смешивают диод-метаном (для. хорошего диспергиро- .вания и предотвращения образования слипшихся частиц) в соотношении 5 вес,ч. 25 алмазного порошка ца 1 вес.ч. диод-члетана.. На резьбовые части указанных деталей нансЦят приготовленный состав. Тягу закрепляют неподвижно и совер- 30 шают прогон резьбовой втулки по всей резьбовой части тяги, равномерно распре- деляя нанесенный состав по.виткам и заполняя им впадины между ними. На тягу навинчивают контргайку и поджи-35 мают ее к торцовой поверхности резьбовой втулки. При этом затяжку контргайки производят расчетным усилием, соответствующим значению 0,,9 силы, определяемой пределом текзгчести материала 14Х17Н2. В процессе приложения усилия к резьбо- вым материалам происходит внедрение и прочное закрепление зерен алмазного порошка в материал резьбовой части эле. ментов. После этого свинчивают контр- гайку по резьбовой части тяги на длину равную ее высоте, и поджимают резьбе- вую втулку к торцовой поверхности контр с указанным вьпие усилием. Вышеуказанная операция производится до полного прохода всей резьбовой части тяги, после чего резьбовое соединение разбирают и элементы промывают в бен. айне BP-l с последующей продувкой сухим сжатым воздухом. В процессе окончательной установки резьбового соединения rfo функционально-

S Bffli-,

f- . t 4, «.-, 4. ,.

A, )

ои же зернистости, смешанного 15 I (бпЖст но ск1 азкой ОКБ TWrTfT 179-72. в соотношении 1 вес.ч. п6|) 1 ве. ч. смазки. Шсл Э ановкн бовых элементов соединения окончательШ г Е .- ; ь пя &1 ьл а;Ш|и 11 гл 1|еаШМйим а1ш«ь«« . усилием, соответств щим значению 0,8-0,9 силы, определяемой пределом --.a Jafeil.Jfi-tf ji-...-,,tf,v,ria,-,yit,i,- ;т екучестйд аТйШГб матёриала. Остатки нанесенного .составаи смазки, вытеснен%6W пр1Г Ж на открытых резьбовых частях деталей, удаляют . Предлагаемый способ даёт возможность использовать одноименные мате- с Шйг Шиёштеш |йзико-механическими свойствами, что позВопШт экбнб митЕ дорогбсТоШ ё мат алы, предназначенные для изготовления высокоответственных элементов. Кроме того, способ позволяет упростить технологию изготовления резьб резьбовых соединений, используемых многократно так как операции нанесения металлических покрытий на резьбы тру«шшпга гШ бШиГ - в случае нанесения покрытий на резьгбы, требуется также изготовление нестандартных резьб эвых калибров для проверки качёстМ резьб и специального режущего инструмента с соответстбующими допусками (заниженными) с учетом толшины нанесеннь1х покрытий, а предложенный способ исключает нанесение покрытий на резьбы. Надежная работа резьбового соединения, изготовленного в соответствии с предлагаемым способом дает возможность в сложных услоьиях эксшГуатацйи обеспечить долговременное использовали ёзьб6выТ элементов ной регулировкой относительного положёШГШТаЯей. Формула изобретения 1. Способ предотвращения схватывания материалов преимущественно в резьбрвом соединений , содержащем болт и -.....,,tf -i----rf4 -ti, 1-.1Г,.-.-.. V...I.-i-. -: -айку, путем введения в резьбовую часть мазочного вещества, о т л и ч а ю1й с я тем, что, FlieHbio п1эвышёнйя (lv.i.4S-; 4 Abf -.----ft-- -- - yf.,i.-. .-J: tu-бсттГ оединения, -.- gi.Ч,.„,.r. .. . s .. . . .т ..,.ef. . iг CN:S;K. 7 726 резьбу вводят зернистое вещество, твераость и прочность зерен которого пре- вьпаает твердость и прочность материалов соединения, а затем чередуют повороты гайки относителыю болта с нагружения-, ми гайки осевыми усилиями. 2. Способ по п. 1, о т л И ч а ю - щ и И с я тем, что размеры ферей опреаел$1ЮТ(:я из соотношения 2 Т 2 где 4 размер зерен; to - допуск среднего .иаметра резьбы; . Ct - угол при вершине резьбы.5 738 3. Способ по п. 1, отличающ и и с я тем, что смазочное вещество состоит из пластической смазки и синтетйческого алмазного порошка в виде зерен, причем вес алмазного порошка составляет 30-50% от общего веса смазки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1460888, кл. F 16 В 33/06, 1977. 2, Авторское свидетельство СССР №495455, кл. F16 В 33/06, 1975.