Соединение деталей машин повышенной прочности

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.

 

Изобретение относится к ответственным узлам, используемым в машиностроении.

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

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

Известен еще узел соединения деталей машин в котором с одной стороны стержень шпильки имеет коническую часть для установки с натягом в коническое отверстие одной соединяемой детали, а в другой детали выполнено отверстие, в котором шпилька установлена с расчетным зазором [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 напряжения изгиба под резьбовой частью, повышение равномерности распределения поперечной нагрузки в групповом резьбовом соединении, повышение жесткости узла на сдвиг.

Поставленная цель достигается тем, что в одной соединяемой детали выполнено цилиндрическое отверстие большего диаметра, чем резьбовое, примыкающее к плоскости разъема и служащее опорой, для установки цилиндрической части шпильки, имеющий 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.

Узел содержит деталь 1 и 2, шпильку 3 с головкой 4 под ключ и гайку 5.

В детали 1 выполнено цилиндрическое отверстие диаметром d1 и высотой , примыкающее к плоскости разъема, для установки цилиндрической части шпильки диаметром d2 по свободной посадке. В детали 2 выполнено отверстие с диаметром d3, в котором поясок шпильки диаметром d4 установлен с компенсационным зазором Δ. При сборке соединения шпилька вворачивается в деталь 1 головкой 4 с созданием расчетных контактных напряжений в опорной части диаметром d2. Затем устанавливается деталь 2 и производится затяжка гайки 5 на заданное усилие.

При работе группового резьбового соединения под действием поперечных нагрузок все крепежные детали деформируются как трех опорные стержни с двумя защемленными краями и одной опорой длиной , которая существенно снижает изгиб под резьбовой частью, находящейся в пределах детали 2. Выбор зазора Δ способствует выравниванию поперечной нагрузки за счет упругого прогиба стержня шпильки.

Поскольку шпилька 3 жестко фиксировано в детали 1 за счет создания дополнительных контактных напряжений в опорной части диаметром d2, часть шпильки, расположенная в детали 1, перемещается как одно целое и полностью исключается изгиб резьбовой части. 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 №2388940. Москва 10.05.2010 (прототип).

Узел соединения деталей машин, содержащий две соединяемые детали, шпилька с головкой и гайка, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ответственным узлам, используемым в машиностроении. Узел резьбового соединения деталей машин содержит две соединяемые детали, в отверстиях которых установлена шпилька с гайками.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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

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

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.

Наверх