RU2293225C2 - Узел соединения деталей машин - Google Patents
Узел соединения деталей машин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293225C2 RU2293225C2 RU2003118107/11A RU2003118107A RU2293225C2 RU 2293225 C2 RU2293225 C2 RU 2293225C2 RU 2003118107/11 A RU2003118107/11 A RU 2003118107/11A RU 2003118107 A RU2003118107 A RU 2003118107A RU 2293225 C2 RU2293225 C2 RU 2293225C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bolt
- plane
- joint
- opening
- connector
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и используется для соединения валов гидротурбины и гидрогенератора. Узел соединения деталей машин, преимущественно гидромашин, содержит две соединяемые детали, болт с гайкой. В детали, к которой примыкает гайка, выполнено болтовое отверстие под посадку болта без зазора, плавно переходящее к плоскости разъема. В другой детали выполнено отверстие, в котором болт установлен с расчетным зазором, плавно переходящее к концентрическим цилиндрическим расточкам большего диаметра, примыкающим с одной стороны к плоскости разъема, а с другой - к опорной поверхности головки болта. На протяжении зазора, ограниченного с одной стороны плоскостью разъема, а с другой - отверстием, в котором болт установлен с расчетным зазором, стержень болта выполнен коническим, узким основанием направленным в сторону резьбовой части, широкое основание болта переходит в цилиндрический участок на длине посадки с расчетным зазором, заканчивающийся радиусной канавкой для уплотнителя и буртиком. Пространство между плоскостью разъема и уплотнителем заполнено полимерным материалом. В результате повышается усталостная прочность соединения и его жесткость на сдвиг. 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, рабочих органов плугов к корпусам и др.
Известны конструкции узлов соединения сильнонагруженных деталей машин, в которых осуществляется соединение болтами, установленными в отверстия без зазора 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, а диаметр стержня болта выполняют с допуском, обеспечивающим заданную посадку.
Эти технологические операции весьма трудоемки, в особенности для крупногабаритных деталей. 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 таких соединений, коэффициент равномерности распределения поперечной нагрузки находится в пределах 0,25-0,35 [2].
Эти недостатки существенно снижают эффективность использования рассматриваемого узла соединения.
Известен узел соединения деталей машин с помощью полупризонных болтов [3], установленных с расчетными зазорами. Основным недостатком этого решения является 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 соединениях с болтами, установленными с зазорами [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 [4].
Основными недостатками данного решения является необходимость обеспечения достаточно высокой точности соосности отверстий соединяемых деталей, а также недостаточная жесткость узла соединения.
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, а также повышение жесткости на сдвиг соединения.
Поставленная цель достигается тем, что в детали, к которой примыкает гайка, выполнено болтовое отверстие под посадку болта без зазора, плавно переходящее к плоскости разъема, а в другой детали выполнено отверстие, в котором установлен болт с расчетным зазором, плавно переходящий к концентрическим цилиндрическим расточкам большого диаметра, примыкающим с одной стороны к плоскости разъема, а с другой - к опорной поверхности головки болта.
На протяжении зазора стержень болта выполнен коническим, узким основанием направленным в сторону резьбовой части, широкое основание болта переходит в цилиндрический участок на длине посадки с расчетным зазором и заканчивается радиусной канавкой для уплотнителя и буртиком, а в пространстве между плоскостью разъема и уплотнителем создано упругое основание из полимерного материала.
На чертеже показан продольный разрез предлагаемого узла соединения.
Узел содержит установленные в отверстия деталей 7 и 2 болт 3 с гайкой 4, полимерный наполнитель 5 и прокладку 6.
В детали 2 выполнено болтовое отверстие с диаметром d5 под посадку болта 3 без зазора, плавно переходящее к плоскости разъема N. В детали 1 выполнено отверстие с диаметром d3, в котором болт установлен с расчетным зазором Δ.
Это отверстие протяженностью lп отстоит от плоскости разъема N на расстоянии l3+l4 переходит плавно к двум другим цилиндрическим расточкам большего диаметра по краям: одного - диаметром d4, примыкающим к плоскости разъема N, и другого - диаметром d6, примыкающим к опорной поверхности N1 головки болта.
На участке длиной l3+l4+l5 болт имеет коническую поверхность для уменьшения трудоемкости при разборке соединения. Со стороны головки, на расстоянии l3+l4+lп1 от плоскости разъема N болт имеет радиусную канавку для установки упругой прокладки 6, которая переходит в опорный буртик 7, выполненный за одно целое с болтом.
При сборке соединения болт 3 свободно проходит через отверстие d3 детали 1, поскольку этот диаметр больше посадочного диаметра d5 болта на 2Δ, и плотно входит в отверстие под посадку без зазора детали 2, после чего производится затяг болта на заданное усилие натяга, обеспечивающее упругое вдавливание головки болта 3 и гайки 4 в детали 1 и 2. После затяжки болта полость между телом болта и отверстиями в детали 1 диаметрами d3 и d4 заполняется полимерным материалом. Герметичность полости со стороны головки болта обеспечивается за счет упругой прокладки 6,поджимаемой буртиком 7 болта диаметром d7, который меньше диаметра d6 на величину 2Δ.
При работе соединения под действием поперечных нагрузок происходит небольшой сдвиг за счет упругой деформации полимерного материала и тела болта длиной l1б+l5. Поскольку болт 3 фиксирован в детали 2 как за счет посадки без зазора, так и за счет гайки, вдавленной в деталь 2 от начального затяга, часть болта, расположенная в детали 2, перемещается как одно целое и полностью исключается изгиб резьбовой части. Также существенно уменьшаются изгибные напряжения под головкой болта после заполнения свободной полости части болта длиной lп1+l3+l4+l5 полимерным материалом.
Применение полимерного наполнителя с высокими механическими характеристиками повышает равномерность распределения поперечной нагрузки в групповом болтовом соединении до 1, что существенно повышает реальный запас прочности и жесткости. Использование предлагаемого узла соединения особенно эффективно в дорогостоящих машинах, передающих значительные мощности, разрушение которых приводит к значительному ущербу народному хозяйству [5].
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Иванов М.Н. Детали машин. М.: "Высшая школа", 1991 г. с. 382.
2. Бугов Х.У. Фланцевые соединения. Расчет и проектирование. "Машиностроение", Л.о., 1975 г., 191 с.
3. А.С. СССР №1564428.
4. Патент №2169876. Москва, 27.06.2001 (прототип), F 16 L 23/00.
5. Бабарджаниди 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, болт с гайкой, в детали, к которой примыкает гайка, выполнено болтовое отверстие под посадку болта без зазора, плавно переходящее к плоскости разъема, а в другой детали выполнено отверстие, в котором болт установлен с расчетным зазором, плавно переходящее к концентрическим цилиндрическим расточкам большего диаметра, примыкающим с одной стороны к плоскости разъема, а с другой - к опорной поверхности головки болта, отличающийся тем, что на протяжении зазора, ограниченного с одной стороны плоскостью разъема, а с другой - отверстием, в котором болт установлен с расчетным зазором, стержень болта выполнен коническим, узким основанием направленным в сторону резьбовой части, широкое основание болта переходит в цилиндрический участок на длине посадки с расчетным зазором, заканчивающийся радиусной канавкой для уплотнителя и буртиком, а пространство между плоскостью разъема и уплотнителем заполнено полимерным материалом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003118107/11A RU2293225C2 (ru) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | Узел соединения деталей машин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003118107/11A RU2293225C2 (ru) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | Узел соединения деталей машин |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003118107A RU2003118107A (ru) | 2004-12-10 |
RU2293225C2 true RU2293225C2 (ru) | 2007-02-10 |
Family
ID=37862723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003118107/11A RU2293225C2 (ru) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | Узел соединения деталей машин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2293225C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2815606C1 (ru) * | 2023-12-01 | 2024-03-19 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Устройство компенсации зазоров для автоматической компенсации зазоров между двумя компонентами |
-
2003
- 2003-06-16 RU RU2003118107/11A patent/RU2293225C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2815606C1 (ru) * | 2023-12-01 | 2024-03-19 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Устройство компенсации зазоров для автоматической компенсации зазоров между двумя компонентами |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11208996B2 (en) | Modular power end | |
US5230540A (en) | Fluid-tight joint with inclined flange face | |
EP0906518B1 (en) | Power transmission coupling | |
KR102615357B1 (ko) | 관절식 체인 | |
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 | |
US7950868B2 (en) | Modular crankshaft | |
US20220080538A1 (en) | High torque friction fit low moment hub joint assembly for a shaft | |
RU2293225C2 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
RU2382242C2 (ru) | Узел резьбового соединения | |
RU2341693C2 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
RU2263828C1 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
RU2349802C1 (ru) | Узел соединения рабочих органов силовых машин | |
RU2342570C1 (ru) | Узел резьбового соединения | |
EP0178300A1 (en) | HYDRAULIC FRICTION COUPLING. | |
US7008170B2 (en) | Compressor diaphragm with axial preload | |
RU2362918C2 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
RU2169876C2 (ru) | Узел фланцевого соединения | |
RU2319868C2 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
RU2341694C2 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
RU2350792C1 (ru) | Узел резьбового соединения | |
RU2755861C1 (ru) | Соединение деталей машин повышенной жесткости | |
EP3523546B1 (en) | Pin joint for coupling components | |
RU2342569C1 (ru) | Узел соединения деталей силовых машин | |
RU2205322C2 (ru) | Узел фланцевого соединения | |
CN210739116U (zh) | 一种分段式端齿连接偏心轴 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070617 |