резьбовое соединение

Формула изобретения

Резьбовое соединение, включающее болт с отверстием для фиксирующего элемента, гайку и шайбы, отличающееся тем, что гайка имеет дополнительную фаску на верхней кромке центрального отверстия не менее 3 мм по ширине, а отверстие в болте под фиксирующий элемент с обеих сторон также имеет фаску не менее 2 мм по ширине, причем высота Н_э выполнения отверстия под фиксирующий элемент на болте от плоскости скрепляемого элемента определяется из соотношения:

Н_э=Н_г+h_ш+h_з , где

Н_г - высота гайки,

h_ш - высота шайб,

h_з - высота зазора между гайкой и нижним краем фиксирующего элемента, определяемая из соотношения h_з=¹/₂ D_фэ, где

D_фэ - диаметр фиксирующего элемента, который выполнен круглым в поперечном сечении и пружинным в виде полукольца с загнутыми концами внутрь по оси, перпендикулярной оси симметрии, причем они свободно входят в отверстие на болте, а остальная часть фиксирующего элемента охватывает полукольцом тело болта с одной из сторон.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в резьбовых соединениях деталей машин и механизмов для надежного соединения без самопроизвольного отворачивания.

Известно резьбовое соединение SU 1580061, F 16 В 39/00, в котором винт с головкой соединяет детали, а с противоположной стороны навернута гайка, а тело винта с противоположной головке стороны раздвоено и установлен фиксирующий элемент.

Существенным недостатком такой конструкции является ненадежность при знакопеременных нагрузках, которые вызывают разбалтывание соединения и выход из строя.

Задачей данного изобретения является повышение надежности резьбового соединения с минимально возможным самоотворачиванием гайки и упрощение конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что гайка имеет дополнительную фаску на верхней кромке центрального отверстия не менее 3 мм по ширине, а отверстие в болте под фиксирующий элемент обоих сторон также имеет фаску не менее 2 мм по ширине, причем высота выполнения отверстия на болте от плоскости скрепляемого элемента определяется из соотношения:

Н_э=Н _г+h_ш+h_з,

где Н_э - высота сверления под фиксирующий элемент, Н_г - высота гайки, h_ш - высота шайб, h_з - высота зазора между гайкой и нижним краем фиксирующего элемента, определяемая из соотношения h_з=1/2 D_фэ, где D_фэ - диаметр фиксирующего элемента, который выполнен круглым в поперечном сечении и пружинным в виде полукольца с загнутыми концами внутрь по оси, перпендикулярной оси симметрии, причем они свободно входят в отверстие на болте, а остальная часть фиксирующего элемента охватывает полукольцом тело болта с одной из сторон. Новые существенные признаки:

- гайка имеет дополнительную фаску на верхней кромке центрального отверстия не менее 3 мм по ширине,

- отверстие в болте под фиксирующий элемент с обоих сторон также имеет фаску не менее 2 мм по ширине,

- высота выполнения отверстия на болте под фиксирующий элемент от плоскости скрепляемого элемента определяется из соотношения:

Н_э=Н_г+h_ш+h_з ,

где Н_э - высота сверления под фиксирующий элемент, Н_г - высота гайки, h_ш - высота шайб, h_з - высота зазора между гайкой и нижним краем фиксирующего элемента, определяемая из соотношения h_з =1/2 D_фэ, где D_фэ - диаметр фиксирующего элемента,

- фиксирующий элемент выполнен круглым в поперечном сечении и пружинным в виде полукольца с загнутыми концами внутрь по оси, перпендикулярной оси симметрии,

- загнутые концы фиксирующего элемента свободно входят в отверстие на болте, а остальная часть фиксирующего элемента охватывает полукольцом тело болта с одной из сторон.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты. Технический результат достигается за счет того, что

- гайка имеет дополнительную фаску на верхней кромке центрального отверстия не менее 3 мм по ширине для предотвращения срезания фиксирующего элемента при возможном самоотворачивании гайки,

- отверстие в болте под фиксирующий элемент с обоих сторон также имеет фаску не менее 2 мм по ширине с аналогичной целью, но уже с противоположной стороны фиксирующего элемента,

- высота выполнения отверстия на болте от плоскости скрепляемого элемента определяется из соотношения: Н_э=Н_г+h_ш+h_з, где Н_э - высота сверления под фиксирующий элемент, Н _г - высота гайки, h_ш - высота шайб, h_з - высота зазора между гайкой и нижним краем фиксирующего элемента, определяемая из соотношения h_з=1/2 D_фэ, где D_фэ - диаметр фиксирующего элемента для обеспечения минимизации размеров соединения. При этом:

- фиксирующий элемент выполнен круглым в поперечном сечении и пружинным в виде полукольца с загнутыми концами внутрь по оси, перпендикулярной оси симметрии для обеспечения фиксации гайки,

- концы пружинного фиксирующего элемента свободно входят в отверстие на болте, а остальная часть фиксирующего элемента охватывает полукольцом тело болта с одной из сторон для обеспечения работоспособности фиксирующего элемента и минимальные габариты.

На фиг.1 дан фронтальный вид резьбового соединения, на фиг.2 дан вид сверху с фиг.1, показывающий соединение фиксирующего элемента с болтом, на фиг.3 показан вид узла 1 с фиг.1, показывающий взаимное расположение деталей резьбового соединения.

Устройство соединения. Резьбовой элемент 1 с фиксирующим элементом 2 и гайкой 3 вместе с шайбами 4 и скрепляемым элементом 5 в совокупности составляют резьбовое соединение. Фаски 6 выполнены на входной и выходной кромках отверстия под фиксирующий элемент, фаска 7 выполнена на верхней кромке центрального отверстия гайки 3.

Работа резьбового соединения. При сборе резьбового соединения все детали выполняют определенные роли: резьбовой элемент 1 стягивает скрепляемую деталь 5 гайкой 3, а фиксирующий элемент 2 предотвращает самоотворачивание гайки 3, входя своими отогнутыми концами в специально выполненное отверстие в резьбовом элементе 1. Подбирая высоты шайб 4, можно минимизировать величину зазора h так, чтобы самоотворачивание гайки 3 было бы минимальным, но даже и эта величина не позволит соединению раскрыться, т.к. фаска 7 на гайке и фаска 6 на отверстии в резьбовом элементе сводят возможно возникаемые напряжения среза при самоотворачивании гайки напряжениями смятия по плоскостям фасок и фиксирующего элемента и это предохранит соединение от самого худшего - среза фиксирующего элемента.