Резьбовое соединение

Изобретение относится к ответственным соединениям, используемым в машиностроении. Техническим результатом является уменьшение изгибающих напряжений под резьбовой частью, повышение равномерности распределения поперечной нагрузки в групповом резьбовом соединении, снижение трудоемкости изготовления и монтажа. Резьбовое соединение деталей машин, содержащее две соединяемые детали, в отверстиях которых установлена шпилька с втулкой и гайками, при этом в одной соединяемой детали имеется конический участок, расположенный между плоскостью разъема и гайкой шпильки, для установки части шпильки, также имеющий коническую поверхность, меньшим основанием направленный в сторону плоскости разъема, а со стороны другой соединяемой детали на стержень шпильки установлена втулка с конической наружной поверхностью под переходную посадку. 1 ил.

 

Изобретение относится к ответственным соединениям, используемым в машиностроении.

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

При работе резьбового соединения со шпилькой, в условиях сложного динамического нагружения имеет место значительный изгиб стержня 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].

Известно еще резьбовое соединение деталей в котором, в пределах одной соединяемой детали шпилька имеет конический участок, большим основанием направленный в сторону гайки, а в дугой детали выполнено отверстие для установки цилиндрической втулки под посадку шпильки без зазора, переходящее к цилиндрической расточке меньшего диаметра, примыкающего к плоскости разъема [2].

Основными недостатками данного решения является необходимость растачивания соединяемой детали под цилиндрическую втулку, с обеспечением достаточно высокой точности соосности отверстий соединяемых деталей, а также высокая трудоемкость изготовления.

Цель изобретения - повышение прочностной надежности соединения путем уменьшения изгибающих напряжений под резьбовой частью, повышение равномерности распределения поперечной нагрузки в групповом резьбовом соединении, снижение трудоемкости изготовления и монтажа.

Поставленная цель достигается тем, что в одной соединяемой детали имеется конический участок, расположенный между плоскостью разъема и гайкой шпильки, для установки части шпильки, также имеющий коническую поверхность, меньшим основанием направленный в сторону плоскости разъема, а со стороны другой соединяемой детали на стержень шпильки установлена втулка с конической наружной поверхностью под переходную посадку.

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

Соединение содержит установленные в отверстия деталей 1 и 2 шпильку 3, втулку 4 с гайками 5 и 6.

В детали 1 выполнено цилиндрическое отверстие диаметром d₁ высотой переходящее в коническую часть высотой меньшим основанием направленное к плоскости разъема, для установки конической части шпильки диаметрами d₂ и d₃.

Со стороны детали 2 на стержень шпильки установлена втулка с конической наружной поверхностью высотой под переходную посадку.

При сборке соединения коническая часть шпильки 3 свободно входит в цилиндрическое отверстие диаметром d₁ и упирается в коническую опорную поверхность детали 1, после чего устанавливается втулка 4 и производится затяжка гайками 5 и 6 последовательно на рекомендуемое значение напряжение.

При работе группового резьбового соединения под действием поперечных нагрузок все крепежные детали деформируются как трех опорные стержни с тремя защемленными участками, полностью исключающие изгиб резьбовых частей. При этом равномерность распределения поперечной нагрузки равна 1, что существенно повышает прочностную надежность соединения.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

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

2. Патент №2694532. Москва 16.07.2019 (прототип).

Резьбовое соединение деталей машин, содержащее две соединяемые детали, в отверстиях которых установлена шпилька с втулкой и гайками, отличающееся тем, что в одной соединяемой детали имеется конический участок, расположенный между плоскостью разъема и гайкой шпильки, для установки части шпильки, также имеющий коническую поверхность, меньшим основанием направленный в сторону плоскости разъема, а со стороны другой соединяемой детали на стержень шпильки установлена втулка с конической наружной поверхностью под переходную посадку.