Студопедия — СПОСОБ СТОПОРЕНИЯ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

СПОСОБ СТОПОРЕНИЯ РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ.






 

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к нарезным крепежным деталям машины. Сущность изобретения: деформацию профиля резьбы стопорящей детали производят внутри стопоримой детали, для чего в ее стенке предварительно выполняют сквозное отверстие. В отверстие вставляют, например, бородок и производят по нему несколько ударов молотком.

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к нарезным крепежным деталям машин.

В современном машиностроении существует много способов стопорения крепежных деталей, основанных на двух основных принципах.

Первый принцип заключается в том, что стопоримая деталь соединяется со стопорящей деталью жесткой связью - стопором. Отвертывание стопоримой детали невозможно без среза, разрушения или деформации стопора. К этому принципу относится стопорение шплинтами, отгибными шайбами, пластинками, вязочной проволокой и т.д.

Другой принцип заключается в создании повышенного трения между стопоримой и стопорящей деталями. К нему относятся стопорение контргайками, упругими подкладными шайбами, самоконтрящимися гайками и т.д.

Известен способ стопорения гаек шплинтами, по которому в верхней части гайки делают пазы (обычно шесть - по числу граней гайки). Шплинт, выполненный и проволоки полукруглого сечения, вводят в один из пазов гайки и в поперечное отверстие в верхней ненагруженной части болта, концы шплинта отгибаются. Этот способ обладает высокой надежностью, однако обладает высокой трудоемкостью.

Известен также способ стопорения, при котором самоотвинчивание гайки исключается за счет деформации профиля резьбы болта с помощью раскерновки. Этот очень простой и малотрудоемкий способ относится к, так называемому, глухому стопорению, применяемому в случаях, когда гайку на болте устанавливают навсегда.

Раскерновка возможна только при определенном взаимном положении гайки и болта, в частности болт должен возвышаться над гайкой не более, чем на один виток резьбы, что ограничивает область применения. Так, например, это стопорение не применимо для колпачковых гаек или фиксации шпилек в глухих резьбовых отверстиях. Кроме того, такое стопорение не обладает свойствами стопорения шплинтами, когда фиксируется гайка от смещения в двух направлениях (отвинчивания и завинчивания), что часто необходимо при фиксации вращающихся деталей.

Целью настоящего изобретения является расширение области применения стопорения резьбового соединения за счет деформации профиля резьбы болта (шпильки).

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе стопорения, основанном на деформации профиля резьбы, деформацию профиля резьбы стопорящей детали производят внутри стопоримой детали, для чего в ее стенке предварительно выполняют сквозное отверстие. Предварительное выполнение сквозного отверстия в стенке стопоримой детали (например гайки) позволяет произвести деформацию профиля резьбы стопорящей детали (например болта) на любом ее участке, равную по величине просвету отверстия. Для этого достаточно в отверстие вставить, например, бородок и произвести по нему несколько ударов молотком. Выполненная таким образом деформация внутри стопоримой детали исключает вращение гайки в двух направлениях - отвинчивания и завинчивания, что делает такое стопорение сходным со стопорением шплинтами. Кроме того, такое стопорение применимо для колпачковых гаек (достаточно в стенке просверлить отверстие) и глухих резьбовых отверстий, в которых, например, шпилька должна зафиксироваться в промежуточном положении (без упора шпильки в торец отверстия).

Перечисленные выше свойства позволяют значительно расширить область применения предлагаемого способа стопорения.

 

На фиг. 1 в увеличенном масштабе показана часть профиля резьбы болта и отверстия гайки в осевом сечении; на фиг. 2 и 3 - часть поперечного сечения системы болт - гайка с различным профилем деформации резьбы; на фиг. 4 - конструкция бородка.

В исходном состоянии (до деформации) болт 1 имеет профиль D, в гайке 2 выполнено отверстие 3. После выполнения деформации болт 1 имеет профиль резьбы h, при этом профиль видоизменяется за счет утолщений 4. Так как профиль резьбы гайки 2 остается неизменным, то утолщения 4 на болте препятствуют вращению гайки 2 в любую сторону. С учетом того, что в любом резьбовом соединении имеется зазор 5, то утолщения 4 должны быть больше размеров зазора. При этом в зависимости от степени деформации можно получить фрикционное (разъемное) или глухое (неразъемное) стопорение.

Деформацию выполняют, например, при помощи бородка 6 с рабочей частью диаметром d. Чем меньше отличается величина d от диаметра отверстия 3, тем надежнее получается стопорение. В зависимости от вида рабочей части бородка можно получить стопорение с люфтом, как, например, в случае со сплинтами, или без люфта. Если бородок 6 имеет в рабочей части углубление 7, то получают стопорение без люфта (фиг. 2) и если его нет, то получают стопорение с люфтом (фиг. 3). Это объясняется тем, что плоским (без углубления 7) бородком трудно смять резьбу по всему диаметру отверстия 3 и поэтому на границе стенок отверстия деформация получается меньше (соизмерима с зазором 5), что дает возможность гайке 2 несколько повернуться до момента, когда деформация превышает величину зазора. В случае с бородком, имеющим углубление 7 легко осуществляется деформация у кромки отверстия 3, т.е. в средней части деформации почти не происходит.

Предлагаемый способ стопорения обладает высокой надежностью, так как вращение возможно только после среза утолщения 4, что практически невыполнимо.

Кроме того, при таком стопорении легко осуществляется контроль путем осмотра отверстия гайки. Несомненным положительным свойством является и то, что при таком способе можно осуществлять глухое и фрикционное стопорение в любом положении гайки на резьбовой части болта.

Проверка предлагаемого способа стопорения была выполнена на болтах и гайках с различным диаметром резьбы и с различными отверстиями в гайках.

Надежность стопорения была проверена путем отвинчивания гаек слесарными ключами. В зависимости от степени деформации и величины диаметра резьбы были получены различные усилия свинчивания (завинчивания) гаек, но во всех случаях достаточные для получения надежного стопорения.

 
 


 

 

 
 

 

 


 

 

Широко распространено также стопорение стопорными шайбами.

Такая шайба имеет либо носик, который отгибают на грань гайки после ее затяжки, либо лапку, которая вставляется в специально просверленное отверстие в корпусе детали. Винты (болты) с открытыми головками можно застопорить проволокой. Отверстия в головках винтов (болтов) под проволоку в этом случае просверливаются до установки их в узел. Проволоку в отверстия следует вводить таким образом, чтобы натяжение ее концов создавало завинчивающий момент.

Стопорение сваркой или накерниванием, по сути, превращает разъемное соединение в неразъемное.

Довольно часто в резьбовых соединениях используют шпильки, которые, в отличие от болта или винта, не имеют головки. Для того чтобы обеспечить плотную посадку шпильки в тело детали, можно воспользоваться одним из предложенных способов: натяг шпильки образуется за счет сбега резьбы (см. главу о нарезании наружной резьбы) либо обеспечивается тугой резьбой с натягом по среднему диаметру витков. Если корпус детали сделан из материала менее прочного, чем шпилька, то используют спиральную вставку из стальной проволоки ромбического сечения: ее вводят в резьбу корпуса детали до ввинчивания шпильки. Этот способ не только повышает прочность и износостойкость соединения (за счет увеличения в корпусной детали поверхности среза резьбы), но и способствует плотной посадке шпильки. Для образования герметичного, гидронепроницаемого соединения между соединяемыми деталями ставят прокладку из легко деформирующегося материала (медно-асбестовую, паронитовую и пр.).

В некоторых случаях требуется получить соединение особой прочности, которой невозможно добиться, применяя обычные болты из низкосортного металла, так как они просто ломаются под большими поперечными нагрузками. Покупать специальные высокопрочные болты дорого, да и не всегда их разыщешь в магазинах. В таких случаях можно перед сборкой нанести на поверхности деталей, которые будут соприкасаться, клеевую прослойку из эпоксидной смолы. Соединение получится весьма прочным даже при использовании обычных дешевых болтов.

Основная задача крепёжных деталей создать и надёжно сохранить усилие затяжки соединения на период эксплуатации узла. Значит, в первую очередь, надо обеспечить создание этого усилия. Приведённые выше способы и детали для стопорения играют важную роль, но лишь при обеспечении первоначальной затяжки. Для повышения стопорящих свойств часто применяют крепёжные детали с мелкой резьбой. На работоспособность резьбового соединения при правильной его затяжке оказывает влияние множество факторов. Это прочность крепёжных и соединяемых деталей, шероховатость контактирующих поверхностей, наличие смазки и др. Снижение усилия затяжки и, в результате ослабление резьбового соединения, происходят по разным причинам – под влиянием внешних знакопеременных сил, ударных нагрузок, направленных вдоль оси или под углом к ней, из-за пластических деформаций материала соединяемых деталей под головкой болта или гайкой. При этом, чем больше деталей в соединении (включая и шайбы), тем быстрее произойдёт его ослабление во время эксплуатации.

Рассмотрим применение для стопорения пружинных шайб. Их повсеместно и в больших количествах применяют в продукции отечественного машиностроения. Что же дают такие шайбы в конструкции соединений? Важно знать, что они способны создавать некоторый эффект стопорения лишь с болтами низкой прочности и малой длины: переменная нагрузка на болт М10х15 в соединении с небольшим усилием затяжки может быть снижена на 30-40%. А в соединении с болтом средней длины, например, М10х45, снижение не превышает 8-10%. Известный ученый в области крепежных соединений и их стопорения Г.Б.Иосилевич в своих работах называл шайбы пружинные и зубчатые «мнимыми» формозапирающими элементами. Германский институт стандартизации ещё в 1987 году ограничил применение пружинных и зубчатых шайб по ДИН 127, 128. 7880 с болтами классов прочности не выше 6.8, установил срок в 5 лет для полного отказа от этих конструкций и запланировал их отмену без замены. У нас такие шайбы очень часто ставят под детали класса прочности 8.8 – 8 и выше.

Имеется немалый опыт создания специальных крепёжных деталей, обеспечивающих повышенную надёжность, например, для высоконагруженных узлов (болты шатунов, болты крепления головки к блоку цилиндров и др.). К ним относят, так называемые, «податливые» болты с утонённым стержнем. Они, как правило, имеют класс прочности не ниже 10.9 и длину стержня не менее 8-10 диаметров резьбы. При затяжке болта напряжения в утонённом стержне доводят до состояния упругих деформаций, что обеспечивает надёжное сохранение усилий затяжки на длительный период. Высокими стопорящими свойствами обладают специальные болты и гайки для крепления колёс автомобилей. Они имеют коническую или сферическую опорную поверхность и мелкую резьбу.

Большую применяемость получило использование резьбовых анаэробных герметиков, их наносят на резьбу болтов или гаек. При сборке герметик заполняет зазоры в резьбе и в отсутствие кислорода воздуха – затвердевает, обеспечивая надёжное стопорение. Созданы составы гранулированных герметиков, которые наносят на резьбу заблаговременно. В таком виде крепёжные детали удобно хранить и транспортировать. При сборке гранулы разрушаются и происходит фиксация соединения. Применение герметиков позволяет также отказаться от тугой и иной специальной резьбы с натягом, часто применяемых на ввёртываемом конце шпилек.

В настоящем материале не рассматривается применение шплинтов, шплинт-проволоки, шайб с лапками или носиком, контргаек, стопорных винтов и др. приёмов стопорения вспомогательными деталями. Все они предусматривают ручные операции, удорожающие и усложняющие сборку. Вспомогательных деталей имеется много и все они на современном этапе развития крепёжной техники приемлемы лишь для единичного или мелкосерийного производства. В большинстве случаев отказаться от вспомогательных деталей позволяет применение прогрессивных крепёжных деталей.

 

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.

Орлов П. И. Основы конструирования. Т. 2. -М.: Машиностроение, 1988, с. 142, рис. 299.

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 2684. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

РЕВМАТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ Ревматические болезни(или диффузные болезни соединительно ткани(ДБСТ))— это группа заболеваний, характеризующихся первичным системным поражением соединительной ткани в связи с нарушением иммунного гомеостаза...

Решение Постоянные издержки (FC) не зависят от изменения объёма производства, существуют постоянно...

ТРАНСПОРТНАЯ ИММОБИЛИЗАЦИЯ   Под транспортной иммобилизацией понимают мероприятия, направленные на обеспечение покоя в поврежденном участке тела и близлежащих к нему суставах на период перевозки пострадавшего в лечебное учреждение...

ТЕХНИКА ПОСЕВА, МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР И КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА БАКТЕРИЙ Цель занятия. Освоить технику посева микроорганизмов на плотные и жидкие питательные среды и методы выделения чис­тых бактериальных культур. Ознакомить студентов с основными культуральными характеристиками микроорганизмов и методами определения...

САНИТАРНО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДЫ, ВОЗДУХА И ПОЧВЫ Цель занятия.Ознакомить студентов с основными методами и показателями...

Меры безопасности при обращении с оружием и боеприпасами 64. Получение (сдача) оружия и боеприпасов для проведения стрельб осуществляется в установленном порядке[1]. 65. Безопасность при проведении стрельб обеспечивается...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия