RU2057255C1 - Болт - Google Patents
Болт Download PDFInfo
- Publication number
- RU2057255C1 RU2057255C1 SU5059158A RU2057255C1 RU 2057255 C1 RU2057255 C1 RU 2057255C1 SU 5059158 A SU5059158 A SU 5059158A RU 2057255 C1 RU2057255 C1 RU 2057255C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bolt
- head
- insert
- hole
- angle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Использование: для крепления деталей, работающих при циклических нагрузках. Сущность изобретения: болт содержит стержень с головкой. В головке выполнено осевое отверстие. В отверстии с натягом установлена сплошная заглушка. Угол при вершине конического дна отверстия равен 60 - 70o. Разность углов при вершине конического дна и конического участка заглушки находится в пределах α-β = 0-0,025α, где α - угол при вершине конического дна отверстия; b - угол при вершине конического участка заглушки. Болт обеспечивает снижение коэффициента концентрации напряжений и увеличивает долговечность. 2 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в соединениях, работающих при циклических нагрузках.
Известен болт, содержащий головку и стержень с резьбой [1] При затяжке возникают растягивающие напряжения, резкое увеличение которых отмечается в районе концентратора под головкой болта. При циклическом характере нагружения в районе концентратора зарождается усталостная трещина, приводящая к преждевременному разрушению детали и сокращению срока службы всего узла, включающего данное резьбовое соединение.
Изобретение решает задачу увеличения долговечности резьбового соединения путем снижения концентрации напряжений в опасной зоне под головкой болта с помощью снижения жесткости головки.
Снизить жесткость головки можно, например, с помощью выточки специального профиля, выполняемой под головкой болта. Выточка имеет плавные очертания и выполняется в месте перехода стержня болта в головку [2]
Этой же цели можно достичь с помощью более простой выточки, имеющей трапециевидную форму, выполненной на опорной поверхности под головкой болта [3]
Однако в этих конструкциях при выполнении выточки происходит повреждение опасной зоны болта, нарушение чистоты поверхности, возникают остаточные напряжения, что вызывает необходимость дополнительных технологических мероприятий.
Этой же цели можно достичь с помощью более простой выточки, имеющей трапециевидную форму, выполненной на опорной поверхности под головкой болта [3]
Однако в этих конструкциях при выполнении выточки происходит повреждение опасной зоны болта, нарушение чистоты поверхности, возникают остаточные напряжения, что вызывает необходимость дополнительных технологических мероприятий.
Наиболее близким к предлагаемому является болт, имеющий отверстие в головке. Ось отверстия совпадает с осью болта. В данное отверстие запрессована с натягом вставка с отверстием "под ключ". Выполненные на поверхности вставки продольные зубья предназначены для скрепления вставки с болтом и передачи усилия с ключа на болт [4]
Таким образом решается задача увеличения прочности головки болта при статическом нагружении, возникающем при завинчивании болта с помощью ключа, имеющего головку шестигранной формы, помещаемую в соответствующее отверстие вставки. При этом отверстие в головке болта ослабляет ее, так как продольные зубья и коническое дно, образованное при обычном сверлении отверстия, в месте контакта с нижним опорным торцом вставки являются концентраторами напряжения и снижают усталостную прочность головки болта и всего соединения в целом.
Таким образом решается задача увеличения прочности головки болта при статическом нагружении, возникающем при завинчивании болта с помощью ключа, имеющего головку шестигранной формы, помещаемую в соответствующее отверстие вставки. При этом отверстие в головке болта ослабляет ее, так как продольные зубья и коническое дно, образованное при обычном сверлении отверстия, в месте контакта с нижним опорным торцом вставки являются концентраторами напряжения и снижают усталостную прочность головки болта и всего соединения в целом.
Чтобы избежать конструктивных и технологических недостатков элементов, перечисленных выше, предлагается снизить напряжения путем создания напряжений сжатия в зоне концентратора напряжений, не ослабляя при этом головку болта.
Это достигается тем, что болте, содержащем стержень и головку с высверленным в ней отверстием, ось которого совпадает с осью болта, запрессована с натягом вставка, выполненная в виде сплошной заглушки. Дно отверстия, полученного с помощью обычного сверления, имеет угол при вершине 60-70о. Чтобы вставка наиболее плотно заполняла образованную после сверления полость в головке болта, эта вставка имеет конический участок со стороны опорного торца, а разность участок при вершине конического дна и конического участка вставки находится в пределах
α β 0025 α где α угол при вершине конического дна отверстия;
β угол при вершине конического участка вставки.
α β 0025 α где α угол при вершине конического дна отверстия;
β угол при вершине конического участка вставки.
При этом в зоне контакта вставки и болта возникают сжимающие контактные напряжения, вследствие чего уменьшаются растягивающие напряжения в опасной зоне и долговечность болта увеличивается.
На фиг. 1 изображен болт с одинаковым углом наклона конического дна и конического участка вставки; на фиг. 2 то же с разным углом наклона конического дна и конического участка вставки.
Болт содержит стержень 1, головку 2 болта и запрессованную в нее вставку 3. Зона повышенных растягивающих напряжений, величина которых определяется коэффициентом концентрации, зависящей от формы переходного участка между стержнем 1 болта и головкой 2, располагается вблизи от поверхности головки, причем по мере удаления от концентратора максимальные растягивающие напряжения меняют свое направление от осевого σz на направление, близкое к радиальному σr Напряженное состояние по элементарным площадкам при переходе стержня в головку болта показано на фиг. 1. Возникающие между вставкой и болтом радиальные напряжения сжатия σ приводят к снижению суммарных растягивающих напряжений в головке болта
σ r Σ σr σ и снижают опасное напряжение в концентраторе σz под головкой болта. При этом дно отверстия под вставку выполняется коническим с углом при вершине, близким к стандартному углу заточки сверла или немного больше его (60-70о).
σ r Σ σr σ
Абсолютно плотное прилегание конического участка вставки к дну отверстия необязательно. Разность угла β конуса при вершине вставки и угла α при вершине конического дна отверстия должна быть в пределах α β 0-1,7о (фиг. 2), но не более 0,025 от минимального значения угла α Диаметр головки болта Dб должен быть в два раза больше диаметра вставки, а натяг должен составлять (0001-0,003)Dб. Глубина сверления по образующей должна быть не менее половины высоты болта. Такие геометрические параметры болта обеспечивают снижение теоретического коэффициента концентрации напряжения на 15-20% что позволяет получить увеличение долговечности болта не менее чем в 2 раза. При этом конструкция болта в зоне концентратора остается неизменной.
Claims (1)
- БОЛТ, содержащий стержень с головкой, в осевом отверстии которой запрессована с натягом вставка, при этом отверстие в головке выполнено цилиндрическим с коническим дном, а вставка имеет конический участок со стороны опорного торца, отличающийся тем, что вставка выполнена в виде сплошной заглушки, угол α при вершине конического дна отверстия равен 60 - 70o, а разность углов при вершине конического дна и конического участка вставки находится в пределах
a-β = 0-0,025α,
где β - угол при вершине конического участка вставки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5059158 RU2057255C1 (ru) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | Болт |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5059158 RU2057255C1 (ru) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | Болт |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2057255C1 true RU2057255C1 (ru) | 1996-03-27 |
Family
ID=21611818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5059158 RU2057255C1 (ru) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | Болт |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2057255C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772090C1 (ru) * | 2021-11-25 | 2022-05-16 | Акционерное Общество "Уфимское агрегатное производственное объединение" (АО "УАПО") | Т-образный болт |
-
1992
- 1992-08-19 RU SU5059158 patent/RU2057255C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Орлов П.И. Основы конструирования. Кн. 3, М.: Машиностроение, 1977, с.5-6, фиг.1. 2. Орлов П.И. Основы конструирования. Кн.2, М.: Машиностроение, 1988, с.544, с.67. 3. Авторское свидетельство СССР N 996755, кл. F 16B 35/00, 1983. 4. Патент США N 3078754, кл. F 16B 23/00, 1963. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772090C1 (ru) * | 2021-11-25 | 2022-05-16 | Акционерное Общество "Уфимское агрегатное производственное объединение" (АО "УАПО") | Т-образный болт |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0324442B1 (en) | Elliptical thread design | |
KR950011945B1 (ko) | 다공성 콘크리트 내에 나사맞춤하기 위한 자기 구동 및 태핑나사 | |
US6361085B2 (en) | Apparatus for reducing fastener bending stress in flanged connections | |
US5037259A (en) | Nut with sleeve lock | |
DE60108949T2 (de) | Ermüdungsbeständiges rohrförmiges gewindeelement mit rille | |
US6623228B1 (en) | Thread-cutting screw | |
CA1216437A (en) | Shaft locking device for bearing assemblies | |
US4265470A (en) | Tubular connector | |
CA1281924C (en) | Anchoring plug | |
US3388935A (en) | Threaded drill rod element | |
RU2204684C2 (ru) | Резьбовое соединение для бурильной колонны, предназначенной для ударного бурения по породе | |
AU2007252024A1 (en) | Screw anchor | |
US4408941A (en) | Eyebolt | |
FI60598B (fi) | Faestorgan med en expansionshylsa | |
KR20050016424A (ko) | 굴착용 드릴 스트링에 대한 나사골 체결부 | |
EP0171965A2 (en) | Method of providing connections for reinforcing bars and joint and connections for such bars | |
RU2057255C1 (ru) | Болт | |
US4381163A (en) | Self-locking nut | |
EP0469655A1 (en) | Floating construction assembled from several parts | |
US5271700A (en) | Fixing member | |
GB2041139A (en) | Locking of nuts | |
US4824277A (en) | Mounting device with a clamping sleeve | |
GB2041135A (en) | Self-locking nut | |
EA002252B1 (ru) | Средство для соединения буровых штанг | |
US4375340A (en) | Carbon electrode joint |