Самостопорящийся болт

 

Союз Советскик

Социалнстическкк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»962686 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (5t)M. Кл.

F 16 В 39/36 (22) Заявлеио19.11. 80 (21) 3007469/25-27 с присоединением заявки М (23) Приоритет

5вударстееннык кемнтет ь.ьФР аа.данам нзееретеннй н аткрытнй

Опубликовано 30,09 82 ° Бюллетень Рв 36

Дата опубликования описания.30 . 09 . 82 (53) УДК621.882..62(088.8) Г. 3. Аро в (72) Автор изобретения

Минский филиал Государственного проектно -технологического и экспериментального института "Оргстанкинпром" " (71) Заявитель (54) САМОСТОПОРЯЩИЙ БОЛТ

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано для сборки конструкций, работающих при знакопеременных, ударных нагрузках и вибрациях, где необходимо надежное . 5 стопорение, особенно болтов большого диаметра.

Известен резьбовой элемент, в разрезной конец которого установлен конический стержень. При затяжке резьбового элемента конус, упираясь в дно отверстия, разжимает разрезной конец резьбового элемента, создавая натяг в резьбовом соединении (1).

Недостатком данного устройства является ограниченная область применения, так как оно может использоваться только для глухих отверстий.

Наиболее близким к предлагаемому является самостопорящийся болт, выполненный в виде пустотелого стержня с головкой и разрезной концевой час-, тью с размещенным в осевом отверстии .

2 болта разжимным элементом, взаимодействующим с разрезной концевой частью(2).

° Недостатком известного устройства я вляется ограниченная област ь применения и низкая надежность самос. топо. рения при знакопеременных, ударных нагрузках и вибрациях.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей и повышение надежности самостопорения.

Поставленная цель достигается тем, что самостопорящийся болт, выполненный в виде пустотелого стержня с головкой.,и разрезной концевой частью с размещенным в конусной части осевого отверстия болта раэжимным элементом, взаимодействующим с разрезной концевой частью, снабжен штифтом, раэжимной элемент выполнен в виДе стержня с конусным хвостовиком и поперечным сквозным пазом, а в основании головки болта также выполнен поперечный сквозной паз, причем ширина пазов соответ ствует диаметру штифта .

962686

Половина разности углов конусного хвостовика разжимного элемента и конуса осевого отверстия в концевой части болта больше угла трения между раэжимным элементом и болтом, максимальный диаметр конусного хвостовика разжимного элемента превышает максимальный диаметр отверстия в концевой части болта на величину, большую величины удвоенного суммарного зазора в резьбе,10 а расстояние между образующей штифта, опирающейся на соединяемые детали, и нижним торцом головки болта определяется по формуле где S - расстояние между образующей штифта и нижним торцом головки болта; глубина, прорезей разрезной концевой части;

Ь - суммарный зазор в витке резь- 5 бы;

cL - угол конуса конусного хвостовика разжимного элемента;

8 - угол конуса отверстия в концевой части болта;

r — расстояние от точки контакта конусно го хвостовика разжимного элемента с отверстием болта до ближайшей образующей осевого отверстия; приведенный параметр резьбы.

На фиг. 1 изображен самостопорящийся болт, разрез (исходное положение); на фиг. 2- - вид по стрелке А на фиг. 1 (рабочее положение); на фиг. 3разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел

40 на фиг. 1 (увеличенное изображение витка резьбы в исходном положении и после натяга).

Самостопорящийся болт имеет граненую головку 1 и резьбовой стержень 2.

В теле болта имеется осевое отверстие 3, переходящее в конусное на конце резьбового стержня 2, на котором выполнены продольные прорези, образующие лепестки 4, В осевом отверстии 3 50 болта установлен подвижный разжимной элемент 5 с конусным хвостовиком 6 на одном конце, а на другом конце в отверстие р .çæèìíîãî элемента 5 запрес сован штифт 7, свободно проходящий че-55 рез поперечный сквозной паз 8 болта размещ .нный с B03MQ)KHocTblo действ я с закрепляемой деталью 9.

Половина угла < б конуса хвостовика

6 разжимного элемента 5 и половина разности углов конуса конусного хвостовика 6 разжимного элемента 5 (M) и конусного отверстия болта (6) больше угла трения, а максимальный диаметр

D конусного хвостовика 6 разжимного элемента 5 больше максимального диаметра d конусного отверстия болта на величину, большую величины удвоенного суммарного зазора Д в витке резьбы.

Расстояние S между, образующей штифта, опирающейся на деталь 9, и нижним торцом головки 1 болта при соприкосновении конусного хвостовика .6 разжимного элемента 5 с конусной частью отверстия болта, определенное по предлагаемой формуле, обеспечивает заданный натяг между разжимаемыми лепестками и резьбовой поверхностью отверстия в детали.

Например, для болтового соединения со следующими параметрами: резьба

М20 2,5 (2-ой кл. точн.); 1=15 мм; г=2,6 мм; +=60, 6 =20 - размер S составит 6,4 мм.

Самостопорящийся болт работает следующим образом.

При вворачивании болта разжимной элемент 5 со штифтом 7 перемещается до соприкосновения последнего с закрепляемой деталью 9 ° Штифт 7 упирается в деталь и ограничивает перемещение разжимного элемента 5. При дальнейшем вворачивании болта лепестки 4 надвигаются на конусный хвостовик 6, что приводит к упругой деформации лепестков. При этом создается натяг между витками резьбового соединения, что не дает болту отворачиваться при ударных нагрузках и вибрациях.

Благодаря заданному соотношению углов конуса и максимальных диаметров конусного хвостовика разжимного элемента и конусного отверстия болта, вышеуказанные элементы в процессе сбор" ки соединения взаимодействуют своими коническими поверхностями по окружности, являющейся основанием конического отверстия болта (т. е. по линии), а плечо 1 (фиг. 1) не изменяется, оставаясь максимальным.

Ввиду этого дополнительное усилие, прилагаемое к головке болта при его затяжке и необходимое для разжима лепестков (т. е. для стопорения болта) является минимальным.

5 9626

Кроме того, заданное соотношение углов и диаметров конусного отверстия болта и конусного хвостовика разжимного элемента исключает заклинивание последнего при затяжке .болта и, следо- S вательно, позволяет уменьшить дополнительное усилие, необходимое при разборке соединения, Надежность"самостопорения болта обеспечивается выбором такого рассто- 1в яния между образующей штифта и торцом головки болта, взаимодействующих с эакрепляемой деталью (т. е. выбором такой длины рабочего хода болта относительно разжимного элемента), при кото-15. ром обеспечивается заданный натяг между разжимаемыми лепестками и реэьбовой поверхностью отверстия, в котором ввинчен болт, при полной затяжке последнеro. в

Таким образом, использование изобретения значительно повышает надежность самостопорения болта как в соединениях со сквозными, так и. с глухими резьбовыми отверстиями, где нет свободного доступа к реэьбовому .концу болта, а также сокращает время сборки . и количество необходимых инструментов.

ЭО

Формула и зоб ре т ения

1. Самостопорящийся болт, выполненный в виде пустотелого стержня с головкой и разрезной концевой частью с размещенным в конусной части осевого отверстия болта разжимным элементом, взаимодействующим с разрезной концевой частью, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуа" 4р тационных возможностей и повышения надежности самостопорения, болт снабжен штифтом, разжимной элемент выполнен в виде стержня с конусным хвостовиком и поперечным сквозным пазом, а в осно-4 вании головки болта также выполнен поперечный сквозной паз, причем шири86 Ь на пазов соответствует диаметру штиф- та.

2. Болт по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что половина разности углов конуса конусного хвостовика раэжимного элемента и конуса осевого отверстия в концевой части болта больше угла .трения между разжимным элементом и болтом, максимальный диаметр конусного хвостовика раэжимного элемента превышает максимальный диаметр отверстия в концевой части болта на величину; большую величины удвоенного суммарного зазора в резьбе, а paccio" яние между образующей штифта, опирающейся на соединяемые детали, и нижним торцом головки болта определяется по формуле

2et© -4Ьь/р)+яи)-ь1

S<" (р + )(С05 С/Я-1) ! где S - расстояние между образующей штифта и нижним торцом головки болта; глубина прорезей разрезной концевой части болта;

А †суммарный зазор в витке резьбы; с - угол конуса конусного хвостовика разжимного элемента;

8 - угол конуса отверстия в концевой части болта;

r - расстояние от точки контакта конусного хвостовика разжим" ного элемента с отверстием болта до ближайшей образующей осевого отверстия;

Р - приведенный параметр резьбы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1 ° Орлов П. И. Основы конструирова" ния. KH 3, И., нйашиностроение", 1972 с. 34, рис. 61- IV.

2. Авторское свидетельство СССР

N 626261, кл. F 16 В 39/36, 1978 (прототип).

962686

Б-Б фаз. 3

Составитель И. Кузнецова

Техред А абинец " Корректор н. Король

Редактор А. Фролова

Тираж 803 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб,, д. 4/5

Заказ 7482/56

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4