Разъемное соединение деталей

 

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 F 16 В 5/02 35/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3537710/25-27 (22) 10.01 83 (46) 15.04.86. Бюп. № 14 (72) Н.С.Протасов (53) 621.882.3(088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 522347, кл. F 16 В 2/26, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 1141233, кл. F 16 В 35/02, 06.01.83. (54)(57) РАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ, содержащее гайку, составной болт в виде гладкого цилиндрического стержня с конической головкой со стоÄÄSUÄÄ 12244 5 A роны гайки, втулку, установленную на головку, выполненную с наружной резьбой под гайку и внутренней конической расточкой, ответной головке стержня, и втулку с буртиком, установленную на втором конце стержня, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности соединения при циклических переменных растягивающих нагрузках, второй конец стержня выполнен коническим, втулка с буртиком выполнена разрезной в осевой плоскости с конической расточкой, ответной второму концу стержня, а обращенные друг к другу торцы втулок - с чередуа ющимися выступами и впадинами. е

12244

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в различных устройствах с повышенными требованиями к усталостной прочности разъемных зажимных соединений, 5

Цель изобретения — повышение надежности соединения при циклических переменных растягивающих нагрузках.

На фиг. 1 изображено разъемное соединение, продольный разрез, на 10 фиг. 2 — вид А на фиг. 1, на фиг. 3— вид Б на фиг. 1, на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1 на фиг. 5 — стержень на фиг. 6 - реэьбовая втулка, на фиг ° 7 — гладкая втулка с бур- 15 тиком.

Разъемное соединение, например, главного шатуна 1 и шатунной крышки 2 с гладкими соосными отверстиями состоит из болта 3 с наружной резьбой и головкой 4, пропущенного через гладкие соосные отверстия соединяемых деталей 1 и 2 до упора головки 4 в деталь 2, и навинченной на болт до упора в деталь 1 гайки 5.

При этом болт, аналогичный по технической сущности и функциональным признакам обычному болту, выполнен составным и состоит из гладкого цилиндрического стержня 6, оканчи30 вающегося с обеих сторон плавно переходящими в его цилиндрическую часть коническими головками 7 и 8; плотно сопрягающимися своими коническими отверстиями при затяжке. соединения гайкой 5. На стержень 6 с одной стороны надета резьбовая втулка 9 с наружной резьбой, свободно проходящая через гладкие соосные отверстия соединяемых деталей 1 и 2, а с другой — гладкая втулка 10 с имитирующим головку 4 наружным буртиком, плотно сопрягающаяся наружной цилинд" рической поверхностью с гладким отверстием детали 2 и упирающаяся в йее наружным буртиком. Для обеспечения собираемости стержня б с втулками 9 и 10 .стержень 6 выполнен удовлетворяющим условию D, > D<, где D диаметр головки.7 под резьбовую втул- о ку 9, D - диаметр головки 8 под гладкую втулку 10, при этом резьбо вая втулка 9. выполнейа удовлетворяющей условию d< ъ D<, где d — диаметр цилиндрической части ее отверс- 55 тия, а гладкая втулка 10 выполнена разрезной в осевой плоскости и с диаметром и цилиндрической чл т

75 1 отверстия, совпадающим с диаметром d цилиндрической части .стержня 6. Для обеспечения собираемости соединения наружный диаметр резьбовой втулки 9 выполнен меньшим диаметра отверстий соединяемых деталей, а наружный диаметр гладкой втулки 10 до буртика совпадает с диаметром укаэанных отверстий, при этом втулки 9 и 10 взаимно зафиксированы от вращения на стержне 6 путем зацепления друг с другом с помощью выступов 11 и пазов 12,выполненных на их оппозитных торцах, а буртик гладкой втулки 10 выполнен профилированным под ключ, например в виде шестигранника, Сборка соединения осуществляется следующим образом.

Вначале собирается болт 3, для чего на. стержень 6 надевается со стороны конической головки 8 и надвигается на коническую головку 7 стержня 6 резьбовая втулка 9,а затем на коническую головку 8 накладываются обе половинки гладкой втулки 10 таким образом, чтобы торцовые выступы 11 .резьбовой втулки 9 резместились. в торцовых впадинах 12 гладкой втулки 10. Держа одной рукой собранный болт"3 за гладкую втулку 10 таким образом, чтобы обе ее половинки не распались, вводят его в глад.".ие соосные отверстия соединяемых деталей 1 и 2 до упора буртиком гладкой втулки 10 в соединяемую деталь 2, после чего другой рукой навинчивают гайку 5 на резьбовую втулку 9 до упора в соединяемую деталь 1 ° Дальнейшую затяжку соединения с необходимым усилием осуществляют взявшись гаечными ключами за буртик гладкой втулки 10 и за гайку 5.

Разъемное соединение работает следующим образом.

При нагружении соединения осевыми растягивающими силами последние благодаря конусному сопряжению стержня б с втулками 9 и t0 замыкаются на гладком цилиндрическом стержне 6, который работает, таким образом, на растяжение. При этом резьбовая втулка 9 работает на сжатие, а гладкая втулка 10 — на срез буртика. Надежность соединения повышается также благодаря перераспределению нагрузки в резьбовом соединении гайки 5 с резьбовой втулкой .9, выражающемуся в том, что распределенная по виткам резьбы нагрузка убывает от свободного торца гайки, где она имеет наиболь-шую величину, к опорному торцу гайки, у которого она имеет наименьшую величину. Наиболее благоприятным с точки зрения эксплуатационной надежности является резьбовое соединение, нагруженное циклическими переменными растягивающими силами с распределением нагрузки по виткам резьбы, обеспечиваемым совместной и одновременной работой обоих элементов резьбового соединения (гайки 5 и резьбовой втулки 9) на сжатие при нагружении всего соединения осевыми растягивающими силами. По указанной причине резьбовая втулка 9 не может разрушиться (разорваться), так как она сжата, а не растянута. Кроме того, более благоприятному распределению нагрузки по виткам резьбы в резьбовом соединении гайки 5 с резьбовой втулкой 9 способствует также лучший контакт (перекрытие) по боковым сторонам профиля витков резьбы, обеспечиваемый радиальными (растягивающими) упругими деформациями резьбовой втулки 9 под действием(радиальных составляющих сил, возникающих вследствие конусного сопряжения резьбовой втулки 9 со стержнем 6, от осевых растягивающих сил, приложенных к соединению в целом. Последнее обстоятельство допускает изготовление резьбы элементов резьбового соединения (гайки 5 и резьбовой втулки 9) более

1224475 4 грубого класса точности, так как вредное влияние неточного изготовления резьбы на качество перекрытия по боковым сторонам профиля резьбы будет компенсироваться радиальными упругими деформациями резьбовой втулки 9 при затяжке соединения, которые обеспечат качественное перекрытие по боковым сторонам профиля резьбы. Изго10 товление элементов резьбового соединения (гайки 5 и резьбовой втулки 9) с резьбой более грубого класса точности удешевит в целом стоимость соединения.

1 Удаление крайних (нижних) витков резьбовой втулки 9 от опорной поверхности гайки 5 увеличивает их податливость и тем самым тоже улучшает распределение нагрузки по виткам.

2п Вследствие конусного сопряжения стержня 6 с втулками 9 и 10, которое можно уподобить шарнирной заделке концов стержня, погрешности (перекосы) опорных поверхностей соеди25 няемых деталей 1 и 2 под гайку 5 и гладкую втулку 10 не влияют на качество распределения нагрузки по виткам резьбового соединения гайки 5 с резьбовой втулкой 9, а также не ухудшают условия нагружения стержня 6 растягивающей осевой силой.

Так как при затяжке соединения стержень 6 не испытывает закручивания от момента затяжки, а значит и не имеет после затяжки касательных

35 напряжений, это повышает его уста лостную прочность.

1224475

Составитель В.Голов

Техред И.Попович Корректор И.Муска

Редактор М. Петрова

Заказ 1906/32

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óæãoðîä, ул.Проектная, 4