резьбовое соединение

Формула изобретения

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

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ответственным узлам, используемым в машиностроении.

Известны узлы соединения деталей машин, в которых осуществляется соединение 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 [2].

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 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.

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

В детали 1 выполнено коническое отверстие высотой l₁ для установки с натягом конической части шпильки. В детали 2 выполнено отверстие с диаметром d ₃, в котором поясок шпильки диаметром d₂ установлен с расчетным зазором .

При сборке соединения часть шпильки диаметром d₁ свободно проходит через отверстие d₃ детали 2, и производится вворачивание шпильки головкой 4 с созданием натяга в конической части. Затем производится затяг гайки 5 на заданное усилие натяга.

При работе группового резьбового соединения под действием поперечных нагрузок все крепежные детали деформируются как трехопорные стержни с двумя защемленными краями и одной опорой длиной l₂, которая существенно снижает изгиб под резьбовой частью, находящийся в пределах детали 2 . Выбор расчетного зазора способствует выравниванию поперечной нагрузки.

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. Бугов Х.У. Фланцевые соединения. Расчет и проектирование. «Машиностроение». Л.о. 1975 г., 191 с.