Резьбовое соединение

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2647720:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова (ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ) (RU)

Изобретение относится к ответственным узлам, используемым в машиностроении. Узел резьбового соединения деталей машин содержит две соединяемые детали, в отверстиях которых установлена шпилька с гайками. В одной из соединяемых деталей отверстие выполнено коническим под посадку с натягом конической части шпильки, большее основание которой выполнено переходящим к плоскости разъема. В другой детали отверстие выполнено цилиндрическим. Шпилька выполнена с пояском, который установлен в цилиндрическом отверстии другой детали с зазором и с обеспечением выравнивания поперечной нагрузки за счет упругого прогиба шпильки. Технический результат заключается в повышении усталостной прочности соединения путем уменьшения изгибающих напряжений под резьбовой частью, повышении равномерности распределения поперечной нагрузки в групповом резьбовом соединении, повышении жесткости узла на сдвиг. 1 ил.

Резьбовое соединение

Изобретение относится к ответственным соединениям, используемым в машиностроении.

Известны узлы соединения деталей машин, в которых осуществляется соединение шпильками [1] (стр. 12, рис. 1.4в).

При работе резьбового соединения со шпилькой, в условиях сложного нагружения имеет место значительный изгиб шпильки по всей длине, причем максимальные изгибающие напряжения приходятся на сечение резьбовой части, которое совпадает с первым витком, где имеет место значительные концентрации напряжений и которое разрушается, прежде всего, в данных соединениях [1].

Известен еще узел соединения деталей машин, в котором в одной из соединяемой детали выполнено коническое отверстие под посадку с натягом конической части шпильки, переходящее к плоскости разъема, а в другой детали выполнено цилиндрическое отверстие, в котором большее основание конической части шпильки установлено с зазором и заканчивается радиусной канавкой для уплотнителя, а пространство между плоскостью разъема и уплотнителем заполнено композитным материалом [2].

Основными недостатками данного решения является необходимость обеспечения достаточно высокой точности соосности отверстий соединяемых деталей, а также трудоемкость изготовления и демонтажа соединения.

Цель изобретения - повышение усталостной прочности соединения путем уменьшения изгибающих напряжений под резьбовой частью, повышение равномерности распределения поперечной нагрузки в групповом резьбовом соединении, повышение жесткости узла на сдвиг.

Поставленная цель достигается тем, что шпилька выполнена с пояском, который установлен в цилиндрическом отверстии другой детали с зазором и с обеспечением выравнивания поперечной нагрузки за счет упругого прогиба шпильки.

На чертеже показан продольный разрез предлагаемого соединения (Фиг. 1).

Соединение содержит установленные в отверстия деталей 1 и 2 шпильку 3 с гайками 4 и 5.

В детали 2 выполнено коническое отверстие с диаметрами d₄ и d₅ под посадку конической части шпильки 3 с натягом, большее основание конуса примыкает к плоскости разъема на участке . В детали 1 выполнено отверстие с диаметром d_l, в котором поясок шпильки длиной и диаметром d₂ установлен с зазором Δ.

При сборке соединения шпилька 3 свободно проходит через отверстие d₁ детали 1 и плотно входит в коническое отверстие под посадку с натягом детали 2, после чего производится затяг шпильки гайками 4 и 5 на рекомендуемое значение.

При работе группового резьбового соединения под действием поперечных нагрузок все крепежные детали деформируются как трехопорные стержни с двумя защемленными краями и одной опорой длиной , которая существенно снижает изгиб резьбовой части шпильки в пределах детали 1. Поскольку шпилька 3 фиксировано в детали 2 как за счет посадки с натягом, так и за счет гайки, вдавленной в деталь 2 от начального затяга, часть шпильки, расположенная в детали 2, перемещается как одно целое и полностью исключается изгиб резьбовой части. Выбор зазора Δ за счет упругого прогиба шпильки на участке способствует выравниванию поперечной нагрузки в групповом резьбовом соединении. При этом равномерность распределения поперечной нагрузки доходит до 1 и существенно повышается реальная прочность и жесткость соединения.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Биргер И.А., Иосилевич Г.Б. Резьбовые и фланцевые соединения. - М.: Машиностроение, 1990 г. - 368 с.

2. Патент №2362918. Москва 01.10.2007 (прототип).

Узел резьбового соединения деталей машин, содержащий две соединяемые детали, в отверстиях которых установлена шпилька с гайками, при этом в одной из соединяемых деталей отверстие выполнено коническим под посадку с натягом конической части шпильки, большее основание которой выполнено переходящим к плоскости разъема, а в другой детали отверстие выполнено цилиндрическим, отличающийся тем, что шпилька выполнена с пояском, который установлен в цилиндрическом отверстии другой детали с зазором и с обеспечением выравнивания поперечной нагрузки за счет упругого прогиба шпильки.

Крыло самолета состоит из двух соединенных с фюзеляжем консолей, каждая из которых подкреплена подкосом, и содержит верхнюю панель, передний, центральный и задний лонжероны, балочные и рамные нервюры, а также съемные нижние панели.

Способ сборки болтовых соединений силовых конструкций летательных аппаратов // 2635304

Изобретение относится к авиастроению, в частности к способам сборки силовых агрегатов и элементов конструкции из алюминиевых сплавов с помощью болтов. Способ заключается в том, что болт в отверстие соединяемых деталей устанавливают по скользящей посадке, головку болта вместе с соединяемыми деталями помещают на поддержку, а на законцовку болта устанавливают пуансон, так чтобы рабочая часть пуансона касалась поверхности соединяемых деталей, диаметр рабочей части пуансона выбирают равным диаметру головки болта, радиальный натяг создают путем пластического деформирования материала соединяемых деталей вокруг болта пуансоном и головкой болта на прессе усилием, направленным вдоль оси болта, по величине равным или меньшим нормированному усилию прессовой клепки заклепок, по форме и размеру аналогичных болту.

Система крепления электрического прибора на металлической опоре // 2634747

Изобретение относится к системе крепления электрического прибора на металлической опоре. Система содержит палец (3), выполненный с возможностью прохождения через сквозное гнездо (21) металлической опоры (20) и через металлическую вставку (10) электрического прибора (1) и с возможностью передачи электрического сигнала, и средства (30, 32, 34) изоляции металлической опоры (20), расположенные между металлической опорой (20) и металлической вставкой (10).

Крепежное средство с дистанционным управлением // 2632175

Изобретение относится к соединительной технике и направлено на сокращение времени отсоединения крепежного средства. Крепежное средство с дистанционным управлением для разъемного соединения конструктивных элементов с продольной осью и с крепежным телом для введения в крепежное основание.

Элемент восприятия усилия, соответствующий приемный элемент для соединения двух деталей из полимерного материала и соответствующая сборка из двух деталей // 2626931

Изобретение относится к элементу восприятия усилия и к соответствующему приемному элементу и направлено на повышение надежности соединения. Элемент восприятия усилия из полимерного материала для соединения двух деталей содержит полую камеру, по существу, в форме параллелепипеда, содержащую верхнюю стенку и нижнюю стенку, которые соединены боковыми стенками, по меньшей мере четырьмя попарно параллельными плоскими боковыми стенками.

Конструкция болтового крепления и турбомашина с использованием этой конструкции // 2624726

Изобретение относится к конструкции узла с болтовым креплением в турбомашине и к турбомашине и направлено на уменьшение осевого усилия на болт. Конструкция болтового крепления включает в себя первый элемент, имеющий болтовое отверстие; второй элемент, имеющий участок с внутренней резьбой; болт, вставляемый в болтовое отверстие и в участок с внутренней резьбой для крепления первого элемента и второго элемента одного к другому; и гайку, размещаемую на первом элементе, имеющую выпуклый участок, выступающий в сторону второго элемента.

Винтовое соединение // 2624178

Предлагаемое изобретение относится к ответственным резьбовым соединениям, используемым в машиностроении. Техническим результатом является повышение усталостной прочности соединения.

Крепежная система и способ ее крепления в фасадной плите // 2615951

Изобретение относится к крепежной системе для выполненного с поднутренным участком удерживающего отверстия фасадной плиты и направлено на повышение надежности соединения.

Способ сборки крыла из полимерного композиционного материала // 2613661

Изобретение относится к авиастроению. Способ сборки крыла из полимерного композиционного материала заключается в соединении носовой, хвостовой средней частей (1,2,3) крыла полками лонжеронов (4) с верхней и нижней панелями болтами (7) и гаечных профилей (6) с плавающими самоконтрящимися гайками из алюминиевых сплавов.

Клиновое соединение // 2592767

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения полых трубчатых деталей и узлов конструкций ракет, эксплуатируемых в условиях воздействия высоких температур и вибраций, и направлено на повышение надежности соединения деталей и снижение трудоемкости сборки-разборки клинового соединения в труднодоступных для технического обслуживания с применением механизированного инструмента.

Клиновой зажим // 2554254

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для зажимного соединения деталей с помощью клинового зажима, и направлено на возможность одновременного зажима поверхности в направляющей по ряду удаленных друг от друга точек.

Клиновой зажим // 2523258

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройству для зажимного соединения деталей, и направлено на упрощение конструкции зажима. Клиновой зажим, содержащий подвижно соединенные корпус, ползун с приводом и прижим.

Клин для соединения деталей // 2517612

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения пакета деталей, работающих в условиях воздействия высоких температур и вибраций и расположенных, преимущественно, в труднодоступных для технического обслуживания местах, например внутри каталитических реакторов для переработки нефтепродуктов, и направлено на повышение надежности соединения пакета деталей и снижение трудоемкости сборки-разборки клинового соединения.

Устройство для регулировки высоты узла в сборе без использования инструментов // 2470836

Изобретение относится к устройству для регулировки высоты узла в сборе без использования инструментов и касается модуля кухни в самолете. .

Способ соединения деталей // 2418999

Изобретение относится к способам соединения деталей, охватывающих одна другую, используемых преимущественно в космических аппаратах в условиях открытого космоса при воздействии растягивающих нагрузок.

Быстроразъёмное конусное соединение // 2405980

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных отраслях, преимущественно для быстрой установки и съема различных элементов, например, установки сменного инструмента или деталей на станке.

Устройство для соединения конструктивных элементов // 2372532

Изобретение относится к устройству для соединения конструктивных элементов. .

Соединительное устройство для стальных балок // 2362917

Клиновой замок // 2358162

Изобретение относится к запорным элементам и может быть использовано для соединения широкого ассортимента деталей и изделий. .

Соединение деталей машин повышенной прочности // 2650479

Предлагаемый узел относится к ответственным соединениям, используемым в машиностроении. Цель изобретения - повышение усталостной прочности соединения путем уменьшения напряжения изгиба под резьбовой частью, повышение равномерности распределения поперечной нагрузки в групповом резьбовом соединении, повышение жесткости узла на сдвиг. Поставленная цель достигается тем, что узел соединения деталей машин, содержащий две соединяемые детали,: шпилька с головкой и гайка, при этом в одной соединяемой детали выполнено цилиндрическое отверстие большего диаметра, чем резьбовое, примыкающее к плоскости разъема и служащее опорой, для установки цилиндрической части шпильки, имеющей также опорный торец, а в другой детали выполнено отверстие с участком, в котором поясок шпильки установлен с компенсационным зазором, для выравнивания поперечной нагрузки в групповом резьбовом соединении, за счет упругого прогиба стержня шпильки. 1 ил.