SU763619A1

SU763619A1 - Nut

Info

Publication number: SU763619A1
Application number: SU782650262A
Authority: SU
Inventors: Валентин Владимирович Менг
Original assignee: Таллинский Политехнический Институт
Priority date: 1978-07-27
Filing date: 1978-07-27
Publication date: 1980-09-15

Description

Изобретение относитс к области машиностроени , а более конкретно к резьбовым соединени м, и может быть использовано в т желонагруженных резьбовых соединени х при циклическом нагружении.The invention relates to the field of mechanical engineering, and more specifically to threaded joints, and can be used in heavy duty threaded joints under cyclic loading.

Известна гайка с упругим зубчатым конусообразным опорным фланцем и центральным выступом со стороны опорной поверхности l . После зат жки зубцы фланца внедр ютс в опорную поверхность и обеспечивают надежное стопорение. После износа зубцов в контакт с опорной поверхностью дополнительно входит центральный кольцевой выступ и за счет его пластической деформации продолжает сохран тьс повьаиенный момент отвинчивани ,Known nut with an elastic toothed cone-shaped support flange and the Central ledge from the side of the support surface l. After tightening, the teeth of the flange are inserted into the bearing surface and ensure reliable locking. After the teeth are worn, the central annular protrusion additionally enters into contact with the bearing surface and, due to its plastic deformation, the normal unscrewing moment continues to remain,

С точки зрени усталостной прочности у известной гайки можно выделить два характерных периода работы , В начальный период (до контакта центрального выступа) тело гайки работает на кольцевой изгиб, что способствует выравниванию концентрации напр жений в резьбе болта по длине соединени . Однако после износа зубцов в работу вступает центральный выступ, при этом распределение нагрузки резко ухудшаетс и возникает перегрузка опорных витс ков, что, с учетом накопленных усталостных повреждений, приводит к быстрому последующему снижению выносливости болта.From the point of view of the fatigue strength of a well-known nut, two characteristic periods of operation can be distinguished. In the initial period (before the contact of the central protrusion), the nut body works on an annular bend, which helps to equalize the stress concentration in the bolt thread along the length of the joint. However, after wear of the teeth, a central protrusion enters the operation, and the load distribution deteriorates sharply and an overload of the support legs occurs, which, taking into account accumulated fatigue damage, leads to a rapid subsequent decrease in the endurance of the bolt.

Известна также гайка со свободноjn опертым упругим конусообразнымAlso known is a nut with freely supported elastic cone-shaped

фланцем 2. Данна гайка вл етс наиболее близкой к изобретению ио технической сущности и достигаемому результату,flange 2. This nut is closest to the invention of its technical essence and the achieved result,

5 Недостатком известной гайки вл етс неравномерна концентраци напр жений в рабочей и свободной част х резьбы болта при сравнительно высокой жёсткости тела гайки и5 The disadvantage of the known nut is the uneven concentration of stresses in the working and free parts of the bolt threads with a relatively high stiffness of the nut body and

20 недостаточном по величине кольцевом изгибающем моменте. Кроме того, нельз контролировать усилие зат жки .20 insufficient in size annular bending moment. In addition, it is not possible to control the tightening force.

Целью из обретени вл етс выравнивание напр жений по виткам резьбы и обеспечение возможности контрол усили зат жки.The goal of gaining is to equalize the stresses along the threads and ensure that the tightening forces can be controlled.

Поставленна цель достигаетс тем, что гайка выполнена с центральным выступом со стороны опорной поверхности , причем размеры гайки выполнены так, чтоThe goal is achieved by the fact that the nut is made with a central protrusion on the side of the supporting surface, and the size of the nut is made so that

г ви(-)g v (-)

аг--25;ц&65ar - 25; n & 65

,,

где S 8where s 8

шаг крупной резьбы; ширина фланца со стороны опорной поверхности гайки; Н - высота резьбовой части тела гайки, равна высоте цилиндра с диаметром p+djj/2, D - наружный диаметр резьбовой части тела гайки или размер под ключ;large thread pitch; flange width on the side of the nut bearing surface; H - height of the threaded part of the nut body, equal to the height of the cylinder with diameter p + djj / 2, D - outer diameter of the threaded part of the nut body or the size of the key;

d - средний диаметр резьбы. На фиг. 1 и 2 изображены гайки с центральным кольцевым выступе и свободноопертым фланцем конусообразной или плоской форма, соответственно .d is the average diameter of the thread. FIG. Figures 1 and 2 depict nuts with a central annular protrusion and a free-end flange of a tapered or flat shape, respectively.

Выравнивание концентрации напр жений во впадинах резьбы болта и контроль УСИЛИЯ зат жки у за вленны гаек осуществл етс следующим образом .The stress concentration in the hollows of the bolt threads and the control of tightening the tightening of nuts are equalized as follows.

При нагружении гайки одновременн происходит кольцевой изгиб опорного фланца и резьбовой части тела гайки При изгибе тела гайки перераспредел етс нагрузка так, что наибольшую нагрузку несет последний виток, а нагрузка на первый виток от опорной поверхности не превьинает 2% от об щего осевого усили на соединение. При таком распределении нагрузки на возрастающие раст гивающие нормальные напр жени в теле болта накладываютс убывающие (в направлении к опорной поверхности) напр ))сени от изгиба витков, и концентрации напр жений во впадинах рабочих и свободных витков резьбы болта выравниваетс по всей длине резьбы. При изгибе фланца в теле гайки возникает осевое смещение резьбового соединени и при достижении некоторого предельного усили зат жки центральный выступ касаетс опорной поверхности детали , что надежно и точно фиксируетс {по резкому возрастанию момента при зат жке. Дл нагружени гайки рабочим усилием зат жки и сохранени упругости опорной части гайки ее необходимо после зат жки отвернуть, например на i/4 или 1/2 оборота.When the nut is loaded, an annular bending of the support flange and the threaded part of the nut body occurs. When the body is bending, the load is redistributed so that the last turn carries the greatest load, and the load on the first turn from the support surface does not exceed 2% of the total joint force. With this distribution, the load on the increasing tensile normal stresses in the body of the bolt is superimposed on the decreasing (towards the supporting surface) voltage)) from the bend of the turns, and the concentration of stresses in the depressions of the workers and the free turns of the bolt thread align with the entire length of the thread. When the flange bends in the nut body, an axial displacement of the threaded joint occurs, and when a certain tightening force is reached, the central protrusion touches the bearing surface of the part, which is reliably and accurately fixed {by a sharp increase in torque during tightening. To load the nut with a working force of tightening and preserve the elasticity of the nut supporting part, it is necessary to unscrew it after tightening, for example i / 4 or 1/2 turn.

Упруга опорна часть гайки увеличивает также податливость деталей системы болта, что приводит к уменьшению внешней нагрузки, передаваемой на болт в зат нутом резьбовом соединении, и улучшению характеристики цикла, к улучшению стабильности усили зат жки.The elastic support part of the nut also increases the compliance of bolt system parts, which leads to a decrease in the external load transferred to the bolt in the threaded threaded joint, and to an improvement in the cycle performance, to an improvement in the stability of the tightening force.

Claims

1.G.B.Iosilevich and Yu.V.Sharlovski Zatka and locking of threaded connections. Mechanical Engineering, 1971,

with. 92

2.P.I. Orlov. The Basis of Design, Mechanical Engineering, Moscow, 1977, book. I, p. 510, fig. 359 (9).