Болт
Изобретение относится к машиностроению, а именно к болтам для высокоресурсных болтовых соединений деталей с натягом. Цель изобретения - снижение энергоемкости и трудоемкости сборки болтового соединения с радиальным натягом. Болтовое соединение содержит соединяемые детали 1 и 2. В отверстиях 3 деталей установлен болт 4 с шайбой 9 и гайкой 10. На безрезьбовом участке 7 стержня болта выполнена спиральная канавка 11, направление которой противоположно направлению резьбы на участке 8 стержня болта. Болт предварительно закручен крутящим моментом, направление которого совпадает с направлением спиральной канавки. При закручивании гайки происходит раскручивание стержня болта, в результате чего увеличивается диаметр стержня и создается радиальный натяг между стержнем болта и стенками отверстий в соединяемых деталях. Получение указанного радиального натяга не требует использования прессового оборудования, что снижает энергоемкость и трудоемкость сборки болтового соединения. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s>)s F 16 В 5/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1 й
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4439844/31-27 (22) 14.06,88 (46) 30.10.90. Бюл. М 40 (71) Харьковский авиационный институт им. Н.E.Æóêoâñêîãî (72) З,Н.Румянцев, B.Ã.Áàáè÷åâ, Ю.К;Митев и М.В.Румянцева (53).621.882(088.8) (56) Орлов П,И. Основы конструирования.
М.: Машиностроение, 1977, кн. I, с. 516, рис, 364-2.
Я рховец А,И., Сироткин О.С., Фирсов В.А., Киселев Н.И. Технология выполненИя высокоресурсных заклепочных и болтовых соединений в конструкциях самолетов. М.:
Машиностроение, 1987, с. 90, 91. (54) БОЛТ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к болтам для высокоресурсных болтовых соединений деталей с натягом, Цель изобретения — снижение
Я2 1603085 А1 энергоемкости и трудоемкости сборки болтового соединения с радиальным натягом.
Болтовое соединение содержит соединяемые детали 1 и 2. В отверстиях 3 деталей установлен болт 4 с шайбой 9 и гайкой 10.
На безрезьбовом участке 7 стержня болта выполнена спиральная канавка 11, направ-. ление которой противоположно направлению резьбы на участке 8 стержня. болта,.
Болт предварительно закручен крутящим моментом, направлейие которого совпадает с направлением спиральной канавки. При закручивании гайки происходит раскручивание стержня болта, в результате чего увеличивается диаметр стержня и создается радиальный натяг между стержнем болта и стенками отверстий в соединяемых деталях.
Получение указанного радиального натяга не требует использования прессового оборудования, что снижает энергоемкость и трудоемкость сборки болтового, соединения. 4 ил.
1б03085
15
40
50
Изобретение относится к машиностроению, к болтам для высакаресурсных болтовых соединений деталей с натягом.
Цель изобретения — снижение энергоемкости и трудоемкости сборки болтового 5 соединения с радиальным натягом.
На фиг, 1 изображено болтовое соединение деталей; на фиг. 2 — оединяемые детали с установленным болтом; на фиг. 3— сечение Я вЂ” А на фиг, 2, до сборки соединения; на фиг, 4 — сечение Б — Б на фиг. 1, после сборки соединения.
Болтовое соединение содержит соединяемые детали 1 и 2, в отверстиях 3 которых установлен болт 4, состоящий из головки 5 и стержня 6 с безрезьбовым участком 7 и резьбовым учас ком 8. Соединение содер.жит также шайбу 9 и гайку 10. На безрезьбовом участке стержня болта выполнена спиральная канавка 11, направление кото- 20 рае противоположно резьбе на участке 8.
Диаметр бь стержня болта до его затяжки меньше или равен диаметру отверстий 3 под него в соединяемых деталях.
Стержень болта при изготовлении болта закручен в сторону спиральной канавки моментом Мз. Затяжку соединения производят при помощи шайбы и гайки. При закручивании гайки моментом М1, «особенно на последнем этапе, между стержнем болта и гайкой возникают большие контактные и фрикционные силы трения. Для обычных болтов эти силы пассивны (хотя и закручивают стержень), они уменьшают результирующую осевую стяжку болта и статическую 35 прочность. соединения (балта). Для данного соединения деталей при закручивании гайки силы трения между гайкой и болтом раскручивают стержень болта. При раскручивании стержня болта происходит увеличение поперечного диаметра бь стержня болта и реализация радиального натяга болта Ь„.
Величина натяга болта зависит от степени закрученности. болта, характера посадки болта в отверстие, механических характеристик болта и гайки, соединяемых деталей. Посадка болта в отверстие может быть с небольшим зазором, либо даже с небольшим натягом.
Данное техническое решение требует применения надежных средств контровки гайки. Поэтому целесообразно применение гаек с резьбой, имеющих другой профиль, либо другой шаг резьбы, чем на болте. Это будет способствовать надежной их контров. ке, а кроме того, увеличению сил контактного трения между гайкой и болтом, необходимых для раскрутки болта, Целесообразно изготовление болтов из сталей с пружиняющими свойствами. Болт рекомендован к изготовлению из стали с пружинящими свойствами для улучшения ремонтопригодности соединения, т.е. болт в эксплуатации можно дотянуть" при ослаблении натяга вследствие релаксации напряжений, либо разобрать соединение для его ремонта, так как данное болтовое соединение, в отличие от болтов с натягом по системе допусков и посадок, разборно.
Принципиальна возможна получение болтового соединения с укаэанными характеристиками из обычных сталей. Болт, изготовленный из пружинящей. стали не раскручивается да установки гайки потому, что технология его изготовления должна быть подобна изготовлению пружин, т.е. сначала "сырую" заготовку скручивают, а потом закаливают. . Получение заданной величины радиального натяга (1-3 диаметра болта) достигается подборкой первоначальной величины зазора между болтом и стенкой отверстия,. величиной предварительной скрутки болта и потребной величиной его раскрутки, Болт предварительно скручен относительно продольной оси.
Относительно этой же оси произойдет и
его раскрутка. Конечно, величина натяга будет неравномерна по высоте пакета деталей — она минимальна возле головки и максимальна возле гайки, но ничего не мешает эта учесть, например, небольшой конусностью болта, либо его установкой со стороны более прочной детали.
Первоначальный диаметр болта меньше или равен диаметру отверстия под него. Это означает, что для установки болта не требу- . ется прессовае оборудование, меньше потребуется время для его установки. Это приводит к снижению энергоемкости сборки и снижению трудоемкости (повышению, производительности).
Статическая прочность болта с канавкой при сравнительных испытаниях не растяжение по сравнению с болтом беэ нее будет, конечно, меньше. Однако, учитывая, чта ширина канавки на болте может быть очень малой (0,3-0.5 мм), потеря пр площади поперечного сечения болта может быть, особенно для ".толстых" болтов небальшай—
3-8 . Обычный болт при затяжке закручи° ввется. Для болтов, установленных с натягом, от этого закручивания возникает . опасная зона — между стержнем болта и ега резьбой. Причем эта зона будет тем сильней
1603085
- — Hz
Составитель С.Никулина
Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк
Редактор М,Товтин
Заказ 3371 Тираж 550 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 скручена, чем больше натяг в соединении.
Данный болт раскручивается. Дополнительное кручение в нем появится под самый конец затяжки, будет оно меньше, а значит, и статическая прочнось болта будет больше, 5 учитывая, что на кручение болты работают. хуже, чем. на растяжение. Поскольку поперечное сечение, болта с канавкой изменяется незначительно, то и удлинение болта по сравнению с обычным будет незначитель- 10 ным — пропорционально потерянной площади, а не на величину шага спирали (0.5-1,5 диаметра болта).
Формула изобретения
Болт для соединений с натягом, содержащий стержень с беэреэьбовым и резьбовым участками и головку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения энергоемкости и трудоемкости сборки болтового соединения, на беэрезьбовом участке стержня выполнена спиральная канавка, направление которой противоположно направлению резьбы на резьбовом участке. стержень скручен относительно продольной оси, при этом направление скрутки совпадает с направлением спиральной канавки;
