Різьбове з’єднання

Винахід відноситься до машинобудування, а саме, до з'єднань деталей механізмів, що працюють в умовах вібрацій і може бути використаний при виробництві рознімних різьбових з'єднань. Відомим є різьбове з'єднання за авторським свідоцтвом СРСР №452684, МКВ: F16B37/08, пріоритет від 23.04.73, що включає болт, який розміщений у отворах деталей, що з'єднуються, і встановлену на болту гайку, яка виконана збірною і містить пружно-еластичний елемент, який розташований в зазорі між різьбовим корпусом і втулкою, при цьому опірний торець зміщений відносно опорного торця корпуса в бік розташування деталі, що з'єднується. При з'єднанні деталей опорний торець взаємодіє з поверхнею деталі, що з'єднується, а пружноеластичний елемент виконує розпиральну дію, що дозволяє отримані надійне з'єднання деталей. Загальними ознаками відомого різьбового з'єднання і рішення, що заявляється є болт, який розміщений у отворах деталей, що з'єднуються, і гайка, яка встановлена на болту. Відоме різьбове з'єднання дозволяє отримати надійне з'єднання деталей за рахунок зміщення опірних торців і наявності пружно-еластичного елементу, однак відома конструкція не забезпечує е фект самозатягування під час вібрацій. Відомим також є різьбове з'єднання (Орлов П.И. Основы конструирования. Москва, «Машиностроение», 1978, кн.3, с.22), що включає болт, який розміщений в отворах деталей, що з'єдн уються, дві опірні шайби зі сферичними поверхнями і гайку, з закріпленою на ній кільцевим пазом тарілчастою пружинною шайбою. При цьому головка болта виконана з розвантажувальною кільцевою виточкою біля стрижня на опорному торці, що дозволяє підвищити надійність з'єднання. Загальними ознаками відомого різьбового з'єднання і рішення, що заявляється є болт, який розміщений у отворах деталей, що з'єднуються, і встановлені на болту гайка і шайба. Конструкція відомого різьбового з'єднання за рахунок наявності пружинної шайби, яка закріплена кільцевим пазом на гайці і виконані головки болта з розвантажувальною кільцевою виточкою біля стрижня на опорному торці дозволяє отримати надійне з'єднання деталей, однак в умовах вібрацій таке з'єднання втрачає ефект надійності. Як прототип вибрано різьбове з'єднання за авторським свідоцтвом №830025, МКВ: F16B31/00, пріоритет від 06.02.79, що включає болт з в гулкою на головці, який розміщений в отворах деталей, що з'єднуються, гайку, яка встановлена на болту, і шайбу, яка розташована між гайкою і деталлю, що з'єднується. Головка болта і втулка зафіксовані браслетною пружиною, на якій розміщено гумовий шнур, який розташований у кільцевих канавках головки болта і втулки. Опірний торець втулки зміщений відносно опорною торця в бік деталі, що з'єднується. Кільцеві канавки виконані з поперечним перетином у вигляді рівнобедреного трикутника і при зсуві однієї з деталей отримують прямокутний профіль, завдяки чому витки спіралі пружини деформуються і приймають овальний вигляд. Рішення за прототипом дозволяє отримати надійне різьбове з'єднання при зменшення амплітуди коливання в умовах вібрації за рахунок стопоріння болта і гайки. Загальними ознаками відомого різьбового з'єднання і рішення, що заявляється є болт, який розміщений в отворах деталей, що з'єднуються, гайка, яка встановлена на болту і шайба, яка розташована між гайкою і деталлю, що з'єдн ується. Конструкція за прототипом дозволяє отримати різьбове з'єднання зі зменшенням амплітуди коливання в умовах вібрації і можливістю стопоріння болта і гайки, однак не забезпечує самозатягування різьбового з'єднання під час вібрацій і динамічних навантажень. В основу винаходу поставлена задача удосконалення різьбового з'єднання шляхом виконання конструктивних елементів з тим, щоб забезпечити можливість отримання ефекту самозатягування в умовах вібрацій і динамічних навантажень, що дозволяє підвищити надійність з'єднання. Поставлена задача вирішується тим, що в різьбовому з'єднанні, що включає болт, який розміщений в отворах деталей, що з'єднуються, гайку, яка встановлена на болту і шайбу, яка розташована між гайкою і деталлю, що з'єднується, відповідно до винаходу, гайка виконана у вигляді спірального елемента з внутрішньою різьбою, витки якої спрямовані протилежно виткам спірального елемента, а поверхня шайби, що контактує з гайкою, виконана спіралевидною з упором, який виконаний з можливістю взаємодії з переднім торцем витка спірального елемента, при цьому на торцевій поверхні шайби з боку розташування гайки виконаний кільцевий виступ, вн утрішній діаметр якого перевищує зовнішній діаметр гайки. Перераховані ознаки є істотними ознаками винаходу і забезпечують досягнення технічного результату можливість отримання ефекту самозатягування в умовах вібрації і динамічних навантажень. Доцільно па торцевому виступі виконати пази під ключ. Причинно-наслідковий зв'язок істотних ознак винаходу і технічного результату, що досягається, виявляється в наступному. Болт, який розміщений в отворах деталей, що з'єднуються, дозволяє встановити на його стрижні гайку з шайбою. Гайка, яка встановлена на болту, дозволяє стягувати деталі, що з'єднуються. Шайба, яка розташована на болту з можливістю взаємодії з гайкою і деталлю, що з'єднується, сприяє підвищенню площі контактування поверхонь різьбового з'єднання. Гайка, яка виконана у вигляді спірального елемента, з внутрішньою різьбою, витки якої спрямовані протилежно до витків спірального елемента, і шайба, яка виконана з спіралевидною поверхнею, що взаємодіє з гайкою, з упором який взаємодіє з переднім торцем витка гайки і з кільцевим виступом, який виконаний на торцевій поверхні шайби, внутрішній діаметр якого перевищує зовнішній діаметр гайки для запобігання зміщення витків спірального елемента в радіальному напрямку за межі шайби, разом з болтом при обертанні шайби навколо болта стягують деталі, що з'єдн уються, а в умовах вібрацій і динамічних навантажень за рахунок протилежного направлення різьби гайки і витків спірального елементу і розпирання корпусу гайки у порожнині шайби, яке досягається при обертанні шайби в бік відкручування забезпечує можливість отримання ефекту самозатягування в умовах вібрацій і динамічних навантажень. Таким чином істотні ознаки винаходу знаходяться у причинно-наслідковому зв'язку, що досягається. Нижче наводиться опис різьбового з'єднання, що заявляється з посиланням на креслення, на яких надається: 1. Фігура 1. Різьбове з'єднання, загальний вигляд. 2. Фігура 2. Різьбове з'єднання, шайба, вигляд зверху. 3. Фігура 3. Різьбове з'єднання, шайба, розріз А-А на фігурі 2. 4. Фігура 4. Різьбове з'єднання, гайка з шайбою у розрізі. Різьбове з'єднання включає болт 1, який розміщений в отворах деталей 2 і 3, що з'єднуються, гайку 4, яка виконана у вигляді спірального елемента з внутрішньою різьбою, витки якої спрямовані протилежно до витків спірального елемента, і встановлена па болту 1, і шайбу 5 зі спіралевидною поверхнею 6, що контактує з гайкою 4, і з упором 7, який виконаний з можливістю взаємодії з переднім торцем 8 витка гайки 4. При цьому на торцевій поверхні шайби 5 з боку розташування гайки виконаний кільцевий виступ 9, внутрішній діаметр якого перевищує зовнішній діаметр гайки 4. На кільцевому виступі 9 викопані пази під ключ 10. У різьбовому з'єднанні використовують гайку, що виробляє ТОВ "Торговый дом Агропромимпекс-2000" за патентом України №59898. Різьбове з'єднання працює наступним чином. Обертаюче зусилля, прикладене повідковим ключем до пазів під ключ 10 передається гайці 4 за допомогою взаємодії упора 7 шайби 5 з переднім торцем 8 витка гайки 4, що дозволяє переміщати гайку 4 разом з шайбою 5 уздовж стрижня 11 болта 1, здійснюючи затискний ефект. Для відкручування гайки обертаюче зусилля ключа прикладають до заднього торця 12 витка гайки 4. Під час вібрації і динамічних навантажень в результаті взаємодії деталі 3, що вібрує, з шайбою 5 здійснюється вібрація шайби 5. При вібрації шайби 5, в результаті взаємодії упора 7 шайби 5 з переднім торцем 8 витка гайки 4 утворюється обертаючий момент, що за рахунок протилежно направленим виткам спіралі корпусу гайки 4 і виткам різьби гайки 4, разом з розпиранням корпусу гайки 4 у порожнині шайби 5, яке досягається при обертанні шайби 5 в бік відкручування, забезпечує ефект самозатягування. Виконання на торцевій поверхні 11 шайби 5 з боку розташування гайки 4 кільцевого виступу 9 дозволяє обмежити зміщення переднього витка гайки 4 у радіальному направленню. Різьбове з'єднання, що заявляється є простим за конструкцією і надійним в роботі. Виконання гайки у вигляді спірального елементу, витки якого направлені протилежно виткам гайки, і поверхні шайби, що контактує з гайкою, спіралевидною з упором, який взаємодіє з переднім торцем витка спірального елементу, забезпечує ефект самозатягування в умовах вібрацій і динамічних навантажень, що дає рішенню, що заявляється, перевагу перед прототипом.