Соединение шпильки с корпусом Советский патент 1981 года по МПК F16B33/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в резьбовых соединениях механизмов и машин, преимущественно при динамичес ком нагружении. Известны соединения шпильки с кор пусом посредством втулки (в корпусах из мягких сплавов) СП. В известных соединениях втулку ввертывают в корпус на тугой резьбе. Однако при значительных циклических нагрузках резьбовое соединение втулки с корпусом также может .разрушаться вследствие разрушения резьбы корпуса или появления в нем трещин, ведущих к разрушению корпуса,, поскольку материал корпуса имеет невысокие механические характеристики, а резьба в корпусе вызывает значительную концентрацию напряжений. Известны также соединения с установочными втулками, имеющими конические поверхности сопряжения и конструктивно объединенными со стяжными болтами или шпильками Г23. Недостатком указанных соединений является также низкая усталостная прочность. Цель изобретения - увеличение усталостной прочности соединения. Поставленная цель достигается тем, что в соединении шпильки с корпусом, содержащем расположенную в коническом отверстии корпуса втулку с конической наружной поверхностью и шпильку, установленную во втулке со стороны, противоположной направлению установки втулки, отверстие в корпусе и наружная поверхность втулки выполнены с различной конусностью, причем отверстие в корпусе имеет меньшую конусность, чем конусность наружной поверхности втулки. Конусность отверстия выбрана в пределах от 1:200 до 1:30, а величина конусности наружной поверхности втулки от 1:100 до 1:20. Из черетеже изображено соединейие шпильки с корпусом. Соединение шпильки с корпусом содержит шпильку 1, корпус 2 и втулку 3. В корпусе 2 выполнено коническое отверстие 4, вершина конуса которого находится со стороны ввинчива ния шпильки 1, а конусность его берут в пределах от 1:200 до 1:30. Втулка 3 выполнена с конической наружной поверхностью 5, конусность которой находится в пределах от 1:100 до 1:20. Конусность посадочных поверхностей отверстия берут меньшей конусности наружной поверхности втулки 5, разница в угле наклона образующей отверстия и втулки составляет от 0°9 до 1°. Втулка 3 соединена с корпусом 2 посадочными поверхностями k и S с помощью посадки на конус путем установки втулки 3 в корпус 2 со стороны, противоположной ввинчиванию шпильки 1 так, что торец 6 втулки 3 писле ее посадки смещен внутрь корпуса 2 со стороны ввинчивания шпильки 1. В месте сопря жения корпуса 2 и втулки 3 со стороны, противоположной ввинчиванию шпильки 1, засверлены продольные отверстия 7) в которые вставлены, при необходимости, штифты 8. После уста новки втулки 3 в корпус 2 шпильку 1 свинчивают с втУлкой 3При работе такого соединения вит ки шпильки 1 и втулки 2 работают на растяжение за счет того, что часть втулки 2 находится в висячем положе нии, так как конусность отверстия k меньше конусности наружной поверхности втулки 5, а торец 6 втулки 3 смещен внутрь корпуса 2, благодаря этому улучшается распределение нагрузки по виткам резьбы. Кроме того в соединении втулки 3 с корпусом 2 значительно уменьшается концентрация напряжений, так как в корпусе 2 конусное отверстие k выполнено глад ким (без резьбы), Это способствует, 7 . 4 при действии циклических нагрузок, предотвращению в корпусе 2 трещин. Предлагаемое соединение может восринимать небольшие перекосы, без пореждения резьбы, за счет того, что втулка 3 может частично поворачиваться в корпусе 2 относительно продольной оси отверстия 4. При недостаточной силе трения между корпусом 2 и втулкой 3 штифты 8, установленные в отверстия 7, препятствуют радиальному повороту втулки 3 относительно корпуса 2. Использование предлагаемого соединения шпильки с корпусом улучшает распределение нагрузки по виткам резьбы, значительно уменьшает концентрацию напряжений в корпусе и, таким образом, повышает усталостную прочность соединения на 5-50. Формула изобретения 1.Соединение шпильки с корпусом, содержащее расположенную в коническом отверстии корпуса втулку с конической наружной поверхностью и шпильку, установленную во втулке со стороны, противоположной направлению установки втулки, отличающееся тем, что/ с целью увеличения усталостной прочности соединения, отверстие в корпусе и наружная поверхность втулки выполнены с различной конусностью, причем отверстие в корпусе имеет меньшую конусность, чем конусность наружной поверхности втулки. 2.Соединение по п. 1, о т л и чающееся тем, что конусность отверстия выбрана в пределах от 1:2бО ДО 1:30, а величина конусности наружной поверхности втулки от 1:100 до 1:20. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1- Орлов n.kf. Основы конструирования. Кн. 3; М., Машиностроение, 1977, рис. , с. 36. 2. Тоже, рис. 170 (XIV), с. 76.