Способ затяжки высоконагруженного резьбового соединения

Авторы патента:

Лобанов Николай Владимирович (RU)

Угренюк Дмитрий Михайлович (RU)

Малыгин Владимир Иванович (RU)

Васильев Андрей Владимирович (RU)

Рохин Олег Викторович (RU)

F16B5/02 - крепежными резьбовыми элементами (конструкции резьбовых соединений F16B 25/00-F16B 39/00)

Владельцы патента RU 2475651:

Российская Федерация от имени Министерства промышленности и торговли (RU)

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и может использоваться во всех областях промышленного производства для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций, и направлено на повышение производительности и снижение трудоемкости соединения элементов конструкции без использования сложных затягивающих устройств. Способ затяжки высоконагруженного резьбового соединения деталей, состоящего из соединяемых деталей и несущего болта, заключается в том, что в соединяющий детали несущий болт ввинчен дополнительный нагружающий болт, в который ввинчен дополнительный фиксирующий болт, что создает дополнительное сжимающее напряжение и пропорционально распределяет общий момент затяжки до приемлемого ручного усилия затяжки каждого из телескопически расположенных болтов. 1 ил.

Известен способ механического разъемного соединения деталей машин с помощью болтов (1), а также резьбовой пары «шпилька-гайка» (2).

Недостатком данного способа являются увеличенные диаметры болтов и шпилек для создания высоконагруженного соединения деталей из-за больших касательных напряжений, возникающих от момента закручивания.

Частично указанного недостатка лишен способ затяжки высоконагруженного соединения с помощью устройства ®«HYTORC» (3), которое состоит из:

- шпильки с двумя резьбовыми участками;

- двухсторонней резьбовой втулки с двумя шлицевыми венцами, один из которых с внутренними шлицами предназначен для сопряжения с ключом при затягивании соединения, второй - с наружными шлицами для сопряжения с шайбой;

- гайки, накрученной на резьбовую втулку, имеющую выступы для сопряжения с ключом при затягивании соединения;

- шайбы, на которую опирается торец гайки при затягивании соединения и имеющую внутренний шлицевый венец, сопрягаемый с наружным венцом резьбовой втулки.

Способ затяжки выполняется в следующей последовательности: резьбовая втулка с надетой на нее шайбой навинчивается на шпильку до упора, затем шпилька, вместе со втулкой через отверстие одной из соединяемых деталей, завинчивается в резьбовое отверстие второй детали до упора шайбы в поверхность первой детали, далее на втулку навинчивается гайка до упора в шайбу, после чего одновременно на внутренний шлицевой венец резьбовой втулки и на торцовые выступы гайки устанавливается ключ, поворачивающий гайку относительно резьбовой втулки, осуществляя необходимую величину затягивания соединения деталей.

Недостатками такого способа являются сложность и высокая трудоемкость изготовления устройства для затяжки, а также габариты конструкции в целом.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка способа соединения высоконагруженных деталей за счет исключения использования сложных затягивающих устройств, гайковертов и кранового оборудования.

Это достигается тем, что при данном способе в нагруженном болте создается дополнительное сжимающее напряжение при помощи дополнительных телескопически расположенных болтов, ввинчиваемых в резьбовые соосные отверстия больших по диаметру предыдущих болтов, пропорционально распределяя общий момент затяжки до приемлемого ручного усилия затяжки каждого из телескопически расположенных болтов.

Предлагаемый способ является новым: отличие от прототипа - применение телескопических упорных болтов, растягивающих гладкую часть предыдущего болта до частичного расчетного удлинения болта в соединении, что позволяет затянуть несущий болт до упора обычным ключом и создать необходимый натяг в резьбовом соединении.

Совокупность существенных признаков изобретения приводит к новому техническому результату - исключению специальных сложных затягивающих устройств, гайковертов и кранового оборудования.

Предлагаемый способ реализуется с помощью конструкции, представленной на чертеже и состоящей из соединяемых элементов 1 и 2, причем в резьбовое отверстие 3 соединяемого элемента 2 ввинчен основной несущий болт 4, в резьбовое соосное отверстие 5 которого ввинчен дополнительный нагружающий болт 6, внутри него имеется резьбовое соосное отверстие 7, в которое ввинчен дополнительный фиксирующий болт 8. В соединяемом элементе 1 имеется сквозное отверстие 9.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом: в резьбу соединяемого элемента 2 через отверстие 9 соединяемого элемента 1 ввинчивается несущий болт 4, в резьбовое отверстие 5 которого ввинчивается дополнительный нагружающий болт 6, сжимающий резьбу несущего болта 4, затем в резьбовое соосное отверстие 7 дополнительного нагружающего болта 6 ввинчивается дополнительный фиксирующий болт 8, сжимающий резьбу дополнительного нагружающего болта 6. Таким образом нагружающий болт 6 и фиксирующий болт 8, сжимая друг друга, создают необходимый резьбовой натяг, препятствующий отворачиванию несущего болта 4 при высоких нагрузках.

Таким образом, предлагаемый способ и конструкция высоконагруженного соединения упрощают способ и уменьшают габариты устройства, что исключает применение специальных затягивающих устройств-гайковертов.

Источники информации

1. ГОСТ7805-70 Болты с шестигранной головкой класса точности А. Конструкция и размеры.

2. ГОСТ22043-76 Шпильки для деталей с гладкими отверстиями. Класс точности А. Конструкция и размеры.

3. Патент № DE102009023518 (A1)от 2008-07-16.

Способ затяжки высоконагруженного резьбового соединения деталей, состоящего из соединяемых деталей и несущего болта, отличающийся тем, что в соединяющий детали несущий болт ввинчен дополнительный нагружающий болт, в который ввинчен дополнительный фиксирующий болт, что создает дополнительное сжимающее напряжение и пропорционально распределяет общий момент затяжки до приемлемого ручного усилия затяжки каждого из телескопически расположенных болтов.

Изобретение относится к области машиностроения и авиадвигателестроения и может быть использовано для соединения вращающихся деталей ротора газотурбинного двигателя авиационного и наземного применения.

Соединительная система и способ соединения, в частности, со всесторонним силовым замыканием // 2470195

Изобретение относится к соединительной системе с всесторонним силовым замыканием и способу соединений и направлено на возможность регулировать независимо друг от друга силы предварительного натяжения на подлежащих затяжке составных частей.

Прокладка, снижающая фреттинг-износ, и узлы крепления, в которых используется прокладка // 2466304

Изобретение относится к прокладке, снижающей фреттинг-износ, и к узлам крепления, в которых используется прокладка, и направлено на снижение стирания контактных поверхностей узлов, подвергающихся мелкой вибрации.

Сборочная система // 2466303

Изобретение относится к сборочной системе облегченных плит, в частности ячеистых панелей, и направлено на снижение количества деталей системы и на возможность легкой установки соединительного элемента.

Узел резьбового соединения // 2450175

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидромашиностроению, и может быть использовано для соединения валов гидротурбин с валами гидрогенераторов и направлено на повышение жесткости конструкции и усталостной прочности соединения путем уменьшения напряжения изгиба под резьбовой частью шпильки.

Узел летательного аппарата // 2448875

Изобретение относится к узлу летательного аппарата и касается крыла и фюзеляжа летательного аппарата, оснащенного средствами молниезащиты. .

Узел крепления и способ крепления сборочных единиц // 2442910

Изобретение относится к узлам крепления и способам крепления посредством упомянутых узлов. .

Устройство соединительное // 2440516

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для соединения деталей или сборочных единиц различных машин. .

Межплатное разъемное соединение магистралей // 2431586

Монтажный винт для крепления элементов фурнитуры, в частности петельных элементов, к полым камерным профилям // 2430277

Изобретение относится к крепежным элементам. .

Сборная конструкция строительной панели для улучшения сопротивления конструкции термическому расширению и способ ее изготовления // 2478530

Крепежная сборно-разборная стойка // 2485361

Изобретение относится к разъемным средствам крепления объектов на стержнях в области строительства и направлено на повышение надежности соединения

Семейство устройств крепления с переменной конусностью // 2494290

Изобретение относится к семейству устройств крепления с переменной конусностью. Семейство устройств крепления элементов с предварительно выполненными в них цилиндрическими отверстиями, при этом каждое устройство содержит: винт, выполненный вокруг оси и содержащий усеченный конусный стержень и головку, втулку, выполненную с возможностью захождения в нее стержня винта, при этом втулка выполнена вокруг той же оси и содержит цилиндрическую наружную поверхность и усеченную конусную внутреннюю поверхность, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, два устройства, втулки которых до посадки с натягом имеют одинаковый наружный диаметр и разную степень конусности внутренней поверхности. Технический результат заявленного изобретения заключается в том, что при помощи трех или четырех контрольных наборов устройств одинакового наружного диаметра можно затягивать элементы любой толщины, не меняя диаметра отверстия соединяемых элементов. 23 з.п. ф-лы, 4 ил.

Болтовое соединение тонкого листа с толстым // 2501987

Изобретение относится к области строительства, в частности к болтовым соединениям тонкого листа с толстым, и направлено на повышение прочности соединения. Болтовое соединение тонкого листа с толстым, включающее тонкий лист, выполненный с отверстием для прохождения болта, и толстый лист, выполненный с отверстием большего диаметра, в которое завальцованы кромки тонкого листа, шайбы, болт и гайку. Между шайбой и тонким листом установлено С-образное кольцо высотой больше чем или равной трем толщинам тонкого листа и толщиной менее или равной полуразности диаметров отверстий в толстом и тонком листах. Торец кольца со стороны тонкого листа закруглен по радиусу, равному толщине тонкого листа. 3 ил.

Устройство для создания гарантированного натяга в разъемном резьбовом соединении деталей // 2501988

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и может использоваться во всех областях промышленного производства для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций. Устройство для создания гарантированного натяга в разъемном резьбовом соединении деталей, состоящем из двух соединяемых деталей, содержащее резьбовой стержень с фланцевой головкой, отличающееся тем, что оно снабжено проставочным кольцом и домкратными болтами с развитой опорной поверхностью, а проставочное кольцо расположено между фланцевой головкой и соединяемой деталью и выполнено с антифрикционным покрытием, причем фланцевая головка выполнена с концентрично расположенными резьбовыми отверстиями, в которых установлены домкратные болты, упирающиеся опорной поверхностью в проставочное кольцо, при этом домкратные болты снабжены датчиками напряжений, электрически связанными со световыми индикаторами, распложенными в головках домкратных болтов, а фланцевая головка выполнена в виде звездочки или многогранника под ключ. Что позволяет достичь повышения производительности и снижения трудоемкости соединения элементов конструкции за счет исключения использования сложных затягивающих устройств-гайковертов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ выполнения болтовых соединений с радиальным натягом // 2502896

Изобретение относится к области механосборочного производства конструкций, к которым предъявляются высокие требования надежности и ресурса при воздействии циклических нагрузок, в частности к способам соединения металлических деталей авиационных конструкций. В способе выполнения болтовых соединений с радиальным натягом в болтовом шве выполняют установку болта в отверстие и шайбы на стержень болта со стороны резьбовой части, навинчивание и затяжку гайки нормированным крутящим моментом, подпрессовку болта со стороны головки с одновременным прижимом деталей поддержкой со стороны гайки. Подпрессовку каждого болта осуществляют при приложении динамической нагрузки с последующей подтяжкой гайки нормированным крутящим моментом. Количество циклов динамическая подпрессовка-подтяжка гайки выбирают в зависимости от конструктивно-технологических параметров соединяемых деталей. Обеспечивается повышенный уровень стяжки деталей в широком диапазоне толщины пакета и величины радиального натяга, что позволяет повысить усталостную долговечность конструкции в зоне болтовых соединений. 2 ил.

Устройство для прикрепления первой детали ко второй детали, которая сама по себе прикреплена к третьей детали, узел из трех деталей, в частности, автомобиля // 2508479

Изобретение относится к устройству для крепления первой детали ко второй детали, которая сама по себе прикреплена к третьей детали, и направлено на повышение качества сборки элементов конструкции. Устройство для крепления первой детали ко второй детали, которая сама по себе прикреплена к третьей детали, причем первая деталь удерживает винт, который может быть вставлен в отверстие второй детали и в отверстие третьей детали, гайка, которая завинчена на винте, выполнена с возможностью затягивания первой детали на второй детали. Винт жестко соединен с первой деталью посредством элемента, который может упруго деформироваться по мере затягивания гайки, причем упомянутый элемент является пружиной. Винт имеет поверхность, выполненную с возможностью опоры на третью деталь, и имеется зазор между этой опорной поверхностью и третьей деталью до затягивания гайки. Пружина имеет достаточные ход деформации и жесткость для компенсации зазора во время затягивания гайки и расположения первой детали на второй детали в соответствии с заданным усилием. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Легкосъемное беззазорное крепежное соединение фланцев // 2519996

Легкосъемное беззазорное крепежное соединение фланцев относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано для стягивания и жесткой фиксации фланцев полумуфт валов машин во время монтажа и ремонтов. Крепежное соединение содержит втулку, установленную в сквозных соосных цилиндрических отверстиях соединяемых фланцев, сопряженную по внутренней конической поверхности с установленной в ней конической шпилькой, на резьбовых концах которой навинчены гайки. Втулка зафиксирована в осевом направлении. Внутренняя поверхность втулки имеет призонный участок, длина которого превышает длину призонного участка наружной поверхности втулки. Втулка выполнена с продольными разрезами, начинающимися от торца втулки со стороны меньшего диаметра конуса и заканчивающимися на нерабочем участке внутренней поверхности втулки со стороны большего диаметра конуса. Изобретение обеспечивает повышение надежности фланцевого соединения за счет повышения его несущей способности, а также повышение ремонтопригодности, технологичности и снижение трудоемкости выполнения сборочно-монтажных работ. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Устройство для механического соединения по меньшей мере двух деталей с соосными каналами // 2545123

Изобретение относится к устройству для механического соединения посредством поворотной оси по меньшей мере двух деталей и направлено на упрощение соединения деталей посредством поворотной оси. Устройство выполнено с возможностью продолжения в продольном направлении в соосные каналы, выполненные в двух деталях, шарнирно соединенных друг относительно друга вокруг оси, содержит: цилиндрический корпус, содержащий концевой участок, выполненный с продольным пазом, причем цилиндрический корпус содержит в продольном направлении цилиндрический канал, продолженный каналом в форме усеченного конуса, продолжающимся в концевой участок, предназначенный для размещения в канале детали; вставку в форме усеченного конуса, по существу ответную каналу в форме усеченного конуса, при этом вставка содержит резьбовое отверстие, продолжающееся в продольном направлении при размещении вставки в канале в форме усеченного конуса; и винт с резьбовым концом, выполненным с возможностью взаимодействия посредством ввинчивания с резьбовым отверстием вставки, обеспечивая фиксирование цилиндрического корпуса в канале и создание поворотного соединения вокруг оси. 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

Элемент, выполненный как единое целое с втулкой, и способ его изготовления // 2555314

Изобретение относится к педальному тормозному устройству транспортного средства. Педальное тормозное устройство транспортного средства содержит корпус, прикрепленный к приборной панели, педаль тормоза, совершающую движение качения вокруг несущего вала, и несколько втулок заданного наружного диаметра и высоты, служащих в качестве распорных деталей для создания пространства между корпусом и приборной панелью, расположенных вокруг сквозного отверстия, выполненного в подложке корпуса. Каждая втулка имеет шейку, передний торцевой фланцевый участок и сквозное отверстие. Шейка выполнена как единое целое с подложкой корпуса путем формования вытягиванием подложки и проходит от участка основания к переднему торцу втулки. Передний торцевой фланцевый участок имеет по меньшей мере двухслойную конструкцию, образованную на переднем торцевом участке шейки. Сквозное отверстие образовано с обеспечением расположения его оси ортогонально плоской поверхности подложки, в которое от участка основания до переднего торцевого фланцевого участка шейки вставлен болт, посредством которого подложка притянута к приборной панели и зафиксирована на ней, а передний конец переднего торцевого фланцевого участка предназначен для контакта с приборной панелью. В результате обеспечивается повышение прочности и жесткости втулки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 15 ил.