RU2263828C1 - Узел соединения деталей машин - Google Patents
Узел соединения деталей машин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263828C1 RU2263828C1 RU2004106221/11A RU2004106221A RU2263828C1 RU 2263828 C1 RU2263828 C1 RU 2263828C1 RU 2004106221/11 A RU2004106221/11 A RU 2004106221/11A RU 2004106221 A RU2004106221 A RU 2004106221A RU 2263828 C1 RU2263828 C1 RU 2263828C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bolt
- nut
- cylindrical
- members
- gap
- Prior art date
Links
Landscapes
- Connection Of Plates (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ответственным узлам, используемым в машиностроении. Узел соединения деталей машин, преимущественно гидромашин, содержит две соединяемые детали, цилиндрическую втулку и болт с гайкой. В детали, к которой примыкает гайка, выполнено цилиндрическое отверстие для установки втулки под посадку болта без зазора, переходящее к цилиндрической расточке меньшего диаметра, примыкающей к плоскости разъема. В другой детали выполнено отверстие, в котором установлен болт с расчетным зазором, выбираемым при сборке соединения. В результате повышаются усталостная прочность соединения, равномерность распределения поперечной нагрузки в групповом болтовом соединении, жесткость узла на сдвиг и существенно снижается трудоемкость изготовления узла. 1 ил.
Description
Изобретение относится к ответственным узлам, используемым в машиностроении, в частности в гидромашиностроении, для соединения валов гидротурбины и гидрогенератора, а также для соединения рабочего колеса с валом гидротурбины, жестких полумуфт, передающих значительные крутящие моменты.
Известны узлы соединения сильнонагруженных деталей машин, в которых осуществляется соединение болтами, установленными в отверстия без зазоров и с зазорами [1] (стр.36, фиг.1.20 и 1.21).
В узле соединения, в котором болты устанавливают в отверстие без зазора, соединяемые детали должны совместно обрабатываться. Причем отверстия в соединяемых деталях калибрируют разверткой или растачивают совместно с большой точностью, а диаметр стержня болта выполняют с допуском, обеспечивающим заданную посадку.
Эти технологические операции весьма трудоемки, в особенности для крупногабаритных деталей, изготавливаемых нередко в разных городах. Сборка и разборка таких соединений приводит к задирам посадочных поверхностей отверстий деталей и шлифованных поверхностей болтов.
При расчете такого типа групповых болтовых соединений от совместного действия поперечных и осевых усилий принимают, что болты нагружены равномерно. Однако, как показали экспериментальные исследования усталостной прочности металлических моделей с полнофакторным моделированием таких соединений, коэффициент равномерности распределения поперечной нагрузки находится в пределах 0,25-0,35 [2].
Эти недостатки существенно снижают эффективность использования рассматриваемого узла соединения, являющегося весьма дорогостоящим, в особенности для крупногабаритных узлов машин.
При работе узла соединения, в котором болты установлены с зазором, имеет место значительный изгиб болта по всей длине, причем максимальные изгибные напряжения приходятся на сечение резьбовой части болта, которое совпадает с первым витком гайки, где имеют место значительные концентрации напряжений и которое разрушается прежде всего в данных соединениях [2].
Известен еще узел соединения деталей машин, в котором в детали, к которой примыкает гайка, болт поставлен без зазора, а в другой детали болт поставлен с расчетным зазором [3].
Основным недостаткам данного решения является необходимость обеспечения достаточно высокой точности соосности отверстий соединяемых деталей, что также трудновыполнимо в узле с групповым резьбовым соединением.
Цель изобретения - повышение усталостной прочности соединения путем уменьшения напряжения изгиба под резьбовой частью и под головкой болта, уменьшение износоусталости болта в зоне, расположенной под пояском детали вследствие уменьшения изгиба этой зоны, повышение равномерности распределения поперечной нагрузки в групповом болтовом соединении, повышение жесткости узла на сдвиг и существенное снижение трудоемкости изготовления узла.
Поставленная цель достигается тем, что в детали, к которой примыкает гайка, выполнено отверстие для установки цилиндрической втулки под посадку болта без зазора, переходящее к цилиндрической расточке меньшего диаметра, примыкающего к плоскости разъема, а в другой детали выполнено отверстие, в котором болт установлен с расчетным зазором, выбираемым при сборке соединения.
Узел содержит установленную в отверстие детали 2 втулку 3, деталь 1 и болт 4 с гайкой 5 (см. чертеж).
В детали 2 выполнено цилиндрическое отверстие с диаметром d6 и высотой lп2 для установки втулки 3 диаметром d7 с зазором Δ3 под посадку болта 4 без зазора. В детали 1 выполнено отверстие с диаметром d4, в котором болт установлен с зазором Δ1.
При сборке соединения болт 4 свободно проходит через отверстие d4 детали 1, поскольку этот диаметр больше посадочного диаметра d5 болта на 2 Δ1 и плотно входит в отверстие цилиндрической втулки 3 под посадку без зазора. После чего, перемещая тело каждого болта в направлении, обратном действующей поперечной нагрузке, выбирается зазор Δ1. Затем производится затяг болтов на заданное усилие натяга, обеспечивающее упругое вдавливание головки болтов 4 и гаек 5 в детали 1 и 3.
При работе соединения под действием поперечных нагрузок все болты деформируются как трехопорные стержни с двумя защемленными краями и одной опорой длиной lп1, находящейся в пределах детали 1. Защемление болта в сечении, совпадающим с опорной поверхностью головки, обеспечивается за счет упругого вдавливания головки болта 4 от затяга, а в детали 2 защемление болта обеспечивается как за счет посадки без зазора во втулке 3, так и за счет гайки, вдавленной в эту втулку, которая, в свою очередь, также упруго вдавливается в деталь 2 от затяга болта. Вследствие этого повышается равномерность загрузки всех болтов группового болтового соединения, воспринимающего срезающее усилие от крутящего момента в случае кольцевого фланцевого соединения валов или усилия от общего сдвига двух деталей в случае плоского фланцевого соединения. При этом равномерность распределения поперечной нагрузки доходит до 1 и существенно повышаются реальная прочность и жесткость соединения.
Использование предлагаемого узла соединения особенно эффективно в дорогостоящих машинах, передающих значительные мощности. Разрушение узла соединения рабочих органов с валами в таких случаях приводит к существенному ущербу народному хозяйству [4].
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Иванов М.Н. Детали машин. М.: "Высшая школа", 1991, с.382.
2. Бугов Х.У. Фланцевые соединения. Расчет и проектирование. Л.о.: "Машиностроение", 1975, 191 с.
3. Патент №2169876. Москва 27.06.2001 (прототип). Авторы: Бугов X.У., Егожев А.М. и др.
4. Бабаджаниди М.И. Обрыв рабочего колеса радиально-осевой турбины. - "Энергомашиностроение", 1965, №3, с.45-46.
Claims (1)
- Узел соединения деталей машин, преимущественно гидромашин, содержащий две соединяемые детали, цилиндрическую втулку и болт с гайкой, отличающийся тем, что в детали, к которой примыкает гайка, выполнено цилиндрическое отверстие для установки втулки под посадку болта без зазора, переходящее к цилиндрической расточке меньшего диаметра, примыкающей к плоскости разъема, в другой детали выполнено отверстие, в котором установлен болт с расчетным зазором, выбираемым при сборке соединения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106221/11A RU2263828C1 (ru) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Узел соединения деталей машин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106221/11A RU2263828C1 (ru) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Узел соединения деталей машин |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004106221A RU2004106221A (ru) | 2005-08-10 |
RU2263828C1 true RU2263828C1 (ru) | 2005-11-10 |
Family
ID=35844850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004106221/11A RU2263828C1 (ru) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Узел соединения деталей машин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2263828C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2472981C1 (ru) * | 2011-06-17 | 2013-01-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Болтовое соединение вращающихся деталей |
-
2004
- 2004-03-02 RU RU2004106221/11A patent/RU2263828C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2472981C1 (ru) * | 2011-06-17 | 2013-01-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Болтовое соединение вращающихся деталей |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004106221A (ru) | 2005-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0906518B1 (en) | Power transmission coupling | |
US20020141846A1 (en) | Reduced shank external flow passage bolt with integral pilot | |
JP5467877B2 (ja) | 羽根をターボ機械のロータシャフトに結合する装置及び結合法 | |
RU2382242C2 (ru) | Узел резьбового соединения | |
EP0824202A2 (en) | A method for coupling and a device | |
RU2341693C2 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
RU2682993C1 (ru) | Соединение деталей силовых машин | |
RU2263828C1 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
RU2342570C1 (ru) | Узел резьбового соединения | |
US7950868B2 (en) | Modular crankshaft | |
US11566657B2 (en) | Vibration resistant torsionally compliant transmission shaft | |
RU2350792C1 (ru) | Узел резьбового соединения | |
RU2755861C1 (ru) | Соединение деталей машин повышенной жесткости | |
RU2341694C2 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
RU2293225C2 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
RU2349802C1 (ru) | Узел соединения рабочих органов силовых машин | |
RU2319868C2 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
RU2169876C2 (ru) | Узел фланцевого соединения | |
RU2362918C2 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
RU2732942C1 (ru) | Соединение деталей машин | |
RU27181U1 (ru) | Узел фланцевого соединения | |
RU2450175C1 (ru) | Узел резьбового соединения | |
RU218621U1 (ru) | Узел соединения фланцев судового валопровода | |
RU2342569C1 (ru) | Узел соединения деталей силовых машин | |
RU2694375C1 (ru) | Резьбовое соединение деталей силовых машин |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060303 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080303 |