CS215306B1

CS215306B1 - Bolt connection element

Info

Publication number: CS215306B1
Application number: CS936979A
Authority: CS
Inventors: Jiri Miklenda; Pavel Zak
Original assignee: Jiri Miklenda; Pavel Zak
Priority date: 1979-12-27
Filing date: 1979-12-27
Publication date: 1982-08-27

Abstract

Vynález se týká prvku šroubového spoje, který sestává ze šroubu a prvního prvku tvořeného maticí, jenž je tvaru duté skořepiny. Hlava šroubu, jež tvoří druhý prvek šroubového spoje je rovněž vytvořena z duté skořepiny.The invention relates to a screw connection element which consists of a screw and a first element formed by a nut which is in the form of a hollow shell. The screw head which forms the second element of the screw connection is also formed of a hollow shell.

Description

Vynález se týká -prvku šroubového spoje, jako je hlava šroubu a matice, vhodných zejména pro šroubové spoje, vystavené dynamickému namáhání a otřesům.The invention relates to a screw connection element, such as a screw head and a nut, particularly suitable for screw connections subjected to dynamic stresses and shocks.

Jsou známy konstrukční úpravy dříku šroubu ke zvýšení pružné poddajnosti spoje k zamezení ztráty přítlačné síly mezi -spojovanými součástmi, zejména při namáhání proměnlivém a střídavém. Tyto úpravy se provádí zmenšením průměru hladké části dříku šroubu, nebo zvětšením délky šroubu pomocí rozpěrné trubky. Dále je známo zvýšení pružnosti šroubového spoje samostatnou podložkou pod hlavou šroubu nebo maticí.Structural modifications of the shaft of the screw are known to increase the elasticity of the joint to prevent loss of contact force between the interconnected parts, especially under variable and alternating stresses. These adjustments are made by reducing the diameter of the smooth portion of the shaft of the screw, or by increasing the length of the screw by means of a spacer tube. Further, it is known to increase the flexibility of a screw connection by a separate washer under a screw head or nut.

Nevýhodou úpravy průřezu dříku šroubu osazením je zmenšení pevnosti dříku, zejména v krutu. Tuto úpravu nelze provádět u šroubů malých -průměrů. Dosahované měrné pružení je malé. Také je nevýhodou to, že prodloužení dříku šroubu znamená zvýšené nároky na prostor. Pružné podložky, které řeší zpružení spoje jen částečně, jsou nevýhodné svou poměrně malou dosedací plochou, vyžadují použití speciálních pružných materiálů a -poměrně často praskají. Pérové podložky navíc při častém rozebírání spoje poškozují dosedací plochy šroubů, matic i spojovaných součástí.The disadvantage of adjusting the cross-section of the shank of the screw with a step is that the shank strength is reduced, especially in torsion. This adjustment is not possible for small-diameter screws. The specific resilience achieved is small. It is also a disadvantage that the extension of the shank of the screw means increased space requirements. The spring washers, which only partially solve the elasticity of the joint, are disadvantageous due to their relatively small bearing surface, requiring the use of special elastic materials and, quite often, cracking. In addition, the spring washers damage the bearing surfaces of bolts, nuts and parts to be connected when the joint is frequently disassembled.

Uvedené nevýhody odstraňuje prvek šroubového spoje podle vynálezu tvořený maticí nebo hlavou šroubu, jehož podstata spočívá v tom, že nejméně jeden z prvků šroubového spoje je tvořen -dutou pružnou skořepinou.The above-mentioned disadvantages are overcome by a screw connection element according to the invention, consisting of a nut or a screw head, characterized in that at least one of the screw connection elements is a hollow elastic shell.

Výhodou prvku šroubového spoje podle vynálezu je, že pružná skořepina, vytvářející hlavu šroubu nebo matici zajišťuje zvýšení pružnosti šroubového spoje bez snižování průřezu dříku šroubu neho zvětšování jeho délky, bez ohledu na průměr šroubu. Výhodou také je to, že podle potřeby lze měrné pružení upravit změnou tvaru a tloušťky stěny skořepiny, nebo lze s výhodou docílit pružení nelineárního. Jinou výhodou je odstranění samostatné pružné podložky ze speciálního pérového materiálu a tím možnost praskání podložky nebo její ztráta. Výhodou je také hladká dosedací plocha, takže je možno spoj často rozebírat bez poškození. U šroubových spojů silně cyklicky namáhaných lze pružnou skořepinou s výhodou zvýšit i únavovou pevnost šroubu plynulým přechodem dříku do hlavy šroubu bez vrubu spolu s prodloužením délky dříku. U matice se kuželovitým zužováním závitové části dosáhne pružné poddajnosti prvních závitů a tím se rovnoměrněji rozdělí osové zatížení na všechny závity. Zvětšený vnější obrys matice, nebo hlavy šroubu lze dále s výhodou upravit vroubkováním pro utahování rukou, což při vynechání samostatné podložky vede k zjednodušení manipulace při častém rozebírání.An advantage of the screw connection element according to the invention is that the elastic shell forming the screw head or nut provides an increase in the flexibility of the screw connection without decreasing the cross-section of the screw shaft and increasing its length regardless of the screw diameter. It is also an advantage that the specific spring can be adjusted by varying the shape and thickness of the shell wall or, if desired, a non-linear spring can be achieved. Another advantage is the removal of a separate spring washer from the special spring material and thus the possibility of the backing to crack or its loss. An advantage is also the smooth bearing surface, so that the joint can often be dismantled without damage. In the case of highly cyclically stressed screw joints, the fatigue strength of the screw can advantageously be increased by a smooth transition of the shank to the screw head without a notch along with an extension of the shank length. In a nut with a conical tapering of the threaded part, the elasticity of the first threads is achieved and thus the axial load is distributed more evenly across all threads. Further, the enlarged outer contour of the nut or screw head can advantageously be adjusted by knurling for hand tightening, which, when omitting a separate washer, results in easier handling during frequent disassembly.

Na výkresu je znázorněn podélný řez příkladným provedením prvků šroubového spoje podle vynálezu.The drawing shows a longitudinal section through an exemplary embodiment of the screw connection elements according to the invention.

Šroubový spoj sestává ze šroubu 1 a prvního prvku 2 tvořeného maticí, jež je tvaru duté skořepiny 21. Hlava šroubu, jež tvoří druhý prvek 3 šroubového spoje je tvořena dutou skořepinouThe screw connection consists of a screw 1 and a first element 2 formed by a nut which is in the form of a hollow shell 21. The screw head which forms a second element 3 of the screw connection is formed by a hollow shell

31.31.

Při utahování šroubového spojení vzniká ve spoji -osová síla, která způsobí pružnou deformací duté skořepiny 31, tvořící druhý prvek 3 to je hlavu šroubu, 1 duté skořepiny 21, tvořící první prvek 2 to je matici. Při provozním zatížení spoje udržují duté skořepiny 31, 21 nezbytné předpětí při kolísání osové síly. Tím je zabráněno uvolnění spoje a dosahuje se příznivějšího namáhání materiálu spoje. Každá dutá skořepina 21, 31 zároveň vyrovnává svou deformací odchylky kolmosti dosedacích ploch hlavy šroubu a matice vůči ose šroubu 1. Šroubový spo-jmůže být tvořen šroubem 1 s druhým prostorem 3 to je hlavou, vytvořenou dutou skořepinou 31, nebo závrtným šroubem s prvním prvkem 2 to je, vytvořenou dutou skořepinou 21, případně i prostým dříkem se dvěmi maticemi, vytvořenými dutými skořepinami 21.When tightening the screw connection, an axial force is created in the joint which causes the elastic deformation of the hollow shell 31 forming the second element 3, i.e. the head of the screw, 1 of the hollow shell 21 forming the first element 2, that is the nut. Under the operating load of the joint, the hollow shells 31, 21 maintain the necessary preload as the axial force fluctuates. This prevents the joint from loosening and provides more favorable stress on the joint material. At the same time, each hollow shell 21, 31 aligns with its deformation the perpendicularity of the abutment surfaces of the bolt head and nut relative to the axis of the bolt 1. The bolt joint may consist of a bolt 1 with a second space 3. 2, that is to say formed hollow shell 21, or even a simple shaft with two nuts formed hollow shells 21.

Claims

A bolted connection element, comprising a nut or a bolt head, characterized in that at least one.

BACKGROUND OF THE INVENTION The screw connection elements (2, 3) comprise a hollow shell (21, 31).