Резьбовое соединение деталей

 

Использование: в машиностроении в соединениях деталей. Сущность изобретения: болт 1 установлен в отверстии детали 4 и в пазу 7 детали 3. Гайка 2 выполнена с пирамидальными выступами 5, расположенными рядами в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Выступы выполнены с углом при вершине 30...90° и твердостью выше твердости детали 3. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s F 16 В 5/02, 39/282

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21);4823345/27 (22) 07.05.90 (46),15.02.93. Бюл. ¹ 6 (71) Курганский машиностроительный завод им.,В.И.Ленина (72) B.ß.Ìàð÷åíêo и Н.Л.Мельников (56) Авторское свидетельство СССР

¹В-1124132, кл. F 16 В 2/14, 1981.

„„5U „„1795162 А1 (54) РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ (57) Использование: в машиностроении в соединениях деталей. Сущность изобретения: болт 1 установлен в отверстии детали 4 и в пазу 7 детали 3. Гайка 2 выполнена с пирамидальными выступами 5, расположенными рядами в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Выступы выполнены с углом при вершине 30...90 и твердостью выше твердости детали 3, 2 ил.

1795162

Изобретение относится к машиностроению, в частности к резьбовым соединениям деталей, Известно резьбовое соединение двух деталей, в одной из которых выполнен фигурный паз, содержащее болт и зажимной резьбовой элемент с фиксатором, Указанное соединение характеризуется недостаточной надежностью фиксации закрепляемой детали в результате трения между фиксирующей шайбой и корпусом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому решению является болтовое соединение, в котором соединение двух деталей, одна из которых снабжена фигурным пазом, содержит болт, зажимной резьбовой элемент с фиксатором в виде прямоугольной шайбы со срезанными углами и острыми кромками, концы которой отогнуты в паз детали до врезания в его кромки, причем острые кромки шайбы имеют твердость больше твердости кромок паза.

Установка фиксирующей шайбы между закрепляемой деталью и зажимным резьбовым элементов усложняет конструкцию, а малая площадь взаимодействия закрепляемой детали с внедренными в кромки паза кромками шайбы не исключает смятия кромок паза под действием сдвигающих нагрузок и нарушения взаимного поло>кения деталей соединения, кроме того необходимо стопорение за>кимного резьбового элемента от самоп роизвольного отворачивания в эксплуатации.

Цель изобретения — упрощение конструкции с повышением надежности стопорения и фиксации деталей от перемещения.

Поставленная цель достигается тем, что в резьбовом соединении деталей; содержащем болт, установленный в отверстиях деталей; одно из которых выполнено регулировочным, а также навинченную на него гайку, расположенную со стороны детали с регулировочным отверстием, и расположенный со стороны опорного торца гайки стопорный элемент твердостью выше твердости материала детали с регулировочным отверстием; стопорный элемент выполнен за одно целое с гайкой в виде пирамидальных выступов с углом при вершине 30-90О, расположенных рядами в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Сравнение заявляемого технического решения с другими решениями в данной области техники показывает, что известна . фиксация сопрягаемых деталей при помощи зубьев, выполненных на одной из них и проникающих в тело другой сопрягаемой детали. Однако при регулируемом соединении рамиды соответственно

За (GcM); (Fz)-a (ср.) Для термообрабатываемых нелигированных сталей, таких как сталь 40, сталь 45, допускаемое напряжение при срезе гор.=1850...2000 кr/см . Следовательно; (Гг)=(1850...2000) а кг.

Для разъемных неподвижных соединений допустимое напряжение смятия (G c )=(G о). (Gcw)min=(Go)=2700 кг/см .

Следовательно: (F>)=2025 а кг. деталей типа кожух, патрубок, рукав и т,д. выполненных из листового "мягкого" материала (например, алюминиевых сплавов), или при соединении сварных листовых конструкций с помощью приварных или отогнутых планок с регулированными отверстиями, невозможно сформировать зубья, обеспечивающие надежную фиксацию сопрягаемых деталей, Фиксацию подобных конструкций можно осуществить только введением дополнительных фиксирующих элементов, или выполнением фиксирующих элементов на крепежных деталях (болте, гайке, винте и т.д.).

В предлагаемом решении выполнение стопорного элемента за одно целое с гайкой позволяет исключить промежуточную фиксирующую деталь (шайбу) и обеспечить сто- . порение гайки от самопроизвольного

20 отворачивания без дополнительных стопаря щих элементов, тем самым упростить конструкцию. Выполнение стопорного элемента в виде пирамидальных выступов с углом при вершине 30-90, расположенных на опорной поверхности гайки рядами в двух взаимно перпендикулярных направлениях, внедряемых в поверхность фиксируемой детали, позволяет за счет увеличения площади взаимодействия стопорного элемента с фиксируемой деталью при сдвиге увеличить усилие, необходимое для смещения гайки относительно регулируемой детали и смещения деталей друг относительно друга.

35 Угол при вершине пирамид больше 30 выбран из следующих соображений; площадь боковой проекции пирамиды с углом

За при вершине 30 равна: $1= 4, где а— сторона основания внедренной части пирамиды, а площадь основания равна: S2=3 .

Допустимое усилие, необходимое для смятия металла сопрягаемой детали и среза пи1795162

Исходя из примерного равенства (F<) и (F>) можно сделать вывод, что соединение внедряемой пирамиды с углом при вершине

3() с сопрягаемой дегалью из "мягкого" конструкционного алюминиевого сплава является равнопрочным. При применении сопрягаемой детали из бол е прочных конструкционных материалов, таких как

АМг6М, Д16, сталь 0,8, сталь 10 и т.д.,для обеспечения равнопрочности соединения, угол при вершине пирамиды должен увеличиваться, уменьшая боковую проекцию пирамиды, Угол при вершине выступов пирамиды до 90 объясняется следующим образом.

При приложении нагрузки, смещающей сопрягаемые регулируемые детали, усилие, удерживающее деталь от смещения относительно гайки гранями ее пирамиды с углом пр вершине до 90 (т.е. сила трения), находится в прямой зависимости от нормальной си ы (составляющей усилия смещения), которая с учетом угла трения всегда больше усилия, которое отжимает гайку от поверхности детали, что видно из разложения вектора силы взаимодействия тел друг с другом поц углом до 45О.

Поэтому для исключения действия составляющей силы, направленной вдоль грани пирамиды с углом при вершине до 90, or <èìàeùåé гайку от поверхности детали, необходимо небольшое усилие взаимного ! прйжатия гайки и сопрягаемой детали, что наиболее важно для резьбового соединения с небольшим диаметром резьбы для обеспеФормула изобретения

Резьбовое соединение деталей, содержащее болт, установленный в отверстиях деталей, одно из которых выполнено большего размера для регулировки взаимного положения деталей, а также навинченную на него гайку, расположенную со стороны детали с отверстием большего размера, и раСположенный со стороны торца гайки стопорный элемент из материала твердостью чения стабильной плотности поджатия резьбового соединения.

Кроме того, такие гайки целесообразно применять при размещении их в труднодо5 ступных местах, так как при закручивании, откручивании болта, гайка фиксируется от проворота заглубленными зубьями и не требует удержания ее ключом.

На фиг.1 изображен разрез по резьбо10 вому соединению деталей; на фиг.2 — вид на соединение сверху.

Резьбовое соединение деталей состоит из болта 1, гайки 2 и соединяемых деталей

3, 4. На опорной поверхности гайки 2 выпол15 нены стопорящие зубья 5, выполненные в виде пирамид с углом при вершине 30-90, образующих ряды в двух взаимно перпендикуля рн blx на и равл ения х, и ричем твердость поверхности зубьев 5 превышает твердость

20 поверхности 6 детали 3.

При сборке, смещая деталь 3 по регулировочным отверстиям 7, устанавливают ее в определенное положение и ввертывают болт 1 в гайку 2, при этом зубья 5 врезаются

25 в поверхность 6 детали 3, препятствуя повороту гайки и смещени о детали 3 относительно детали 4, Болт 1 фиксируют проволокой 8 относительно детали 4.

Разборку проводят в обратном порядке, 30 Предлагаемое техническое решение позволяет упростить конструкцию и повысить надежность соединения за счет выполнения стопорных элементов на опорной поверхности гайки, взаимодействующей с поверхно35 стью фиксируемой детали. выше твердости материала детали с отверстием большего размера, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения конструкции с повышением надежности стопорения и фиксации деталей от перемещения, стопорный элемент выполнен за одно целое с гайкой в виде пирамидальных выступов с углом при вершине 30-90, расположенных рядами в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

1795162

Составитель Н,Мельников

Редактор В,Трубченко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор П.Герещи

«Э

Заказ 416 Тираж 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