Резьбовое соединение деталей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 966340 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 01. 0880 (21) 2971003/25-27 И) М. Кл.з сприсоединением заявки 89(23) Приоритет Р 16 В 31/00В 29 П 1/00 Государственный комитетСССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 151082,. Бюллетень Йо 38 Дата опубликования описания 15,10.8271) Заявител енинградский ордена Красного Знаменинститут(54) РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЕДАЛЕ расположении ия перпендикуработает не ный отрьв, но Поэтому наго соединения рочнении коми на отрыв резьбы,/Изобретение относится к машино-строению и может быть использованопри изготовлении изделий из композиционных материалов, напримерстеклопластиков, имеющих резьбовые отверстия под крепежные эле.менты.Недостатками композиционных материалов, снижающими при выполнении вних резьбового отверстия прочностьрезьбового соединения, являются низкие механические характеристики натрансверсальный отрыв, а также на .смятие и межслоевой сдвиг, что создает необходимость усиления зоны резьбы.Известно резьбовое соединение деталей, одна из которых выполнена изкомпозиционного. материала с армирующими элементами, которые представляют собой металлические, прослойки,например, из фольги, расположеннйев плоскостях оси отверстия, параллельных слоям деталей, что позволя,ет предотвратить расслоение и преждевременное разрушение конструкции 1).Однако указанная конструкция непозволяет достаточного эффективногоповышения прочности резьбового соединения, поскольку композиционный З 0 материал, особенно пр оси резьбового отверс лярно слоям материала только на трансверсал и на скалывание резьб дежная работа резьбов возможна только при у позиционного материал слоев и на скалывание Цель изобретения - повышение прочности соединения.Поставленная цель достигается тем, что в резьбовом соединении деталей, одна.иэ которых выполнена из композиционного.материала с армирующими элементами, расположеннымн в зоне резьбового отверстия, армирующие элементы выполнены в виде отрезков ,из высокопрочного волокнистого материала, при этом последние расположены вокруг резьбового отверстия перпендикулярно и параллельно относительно его оси в зоне, ограниченной окружностью, описанной радиусом, равным 0,75 внутреннего диаметра резьбы, с постоянным убыванием процентного содержания отрезков по длине резьбового отверстия от входа резьбы к выходу.Формула изобретения Кроме того, процентное содержание отрезков изменяется по закону гиперболического косинуса от 20-28 до1-3 для отрезков, перпендикулярныхоси резьбового отверстия, и от 2-6,до 0,3-1,5 для отрезков, параллельных упомянутой оси,На чертеже изображено реэьбовоесоединение деталей.Резьбовое соединение деталей содержит деталь 1, выполненную в виде1резьбового стержня, установленногов резьбовом отверстии детали 2 изкомпозиционного материала. Вокругреэьбового отверстия в детали 2 расположены армирующие элементы, выполненные в виде отрезков 3 из высокопрочного волокнистого материала,размещенных параллельно относительно оси резьбового отверстия, и отрезков 4, размещенных перпендикулярно относительно упомянутой оси. Отрезки 4 могут располагаться по отношению к резьбовому отверстию тангенциально и под произвольным углом.,Процентное содержание отрезков 25является переменным по длине резьбовогоотверстия, При нагружении резьбового соединения эксплуатационнойрастягивающей нагрузкой отрезки 4,асположенные в плоскостях, перпен Оикулярных оси резьбового отверстияв выступах резьбы, воспринимаютсрезающие нагрузки со стороны выступов резьбы детали 1, а волокнистыеотрезки 3, расположенные параллельно оси отверстия, предотвращают трансверсальное расслоение материала.Проведенные испытания показывают,что при выпол:анни отрезков длиной2-10 мм и диаметром 0,1-0,4 мм и приразмещении их с постоянным убыванием процентного содержания по длинерезьбового отверстия от входа резьбык выходу по закону гиперболическогокосинуса обеспечивает максимальнуютрансверсальную прочность материалаи исключает извлечение из него отрезков 4, Наибольшая эффективностьдостигается при изменении процентного содержания армирующих элементовот 20-28 до 1-3 для отрезков 4, и ъОот 2-6 до 0,3-1,5 для отрезков 3,а также при размещении упомянутыхэлементов вокруг резьбового отверстия в зоне, ограниченной окружностью,;описанной радиусом, равным 0,75 внутреннего диаметра резьбы. Размеры этой Зоны определяются экспоненциальным характером распределения напряжений, вблизи резьбового отверстия.Предлагаемая конструкция резьбового соединения деталей, одна иэ которых выполнена из композиционного материала, обеспечивает повышение прочности соединения, поскольку отрезки из высокопрочного волокнистого материала, расположенные параллельно оси резьбового отверстия, увеличивают прочность в трансверсальном направлении, а отрезки, расположенные в плоскостях, перпендикулярных оси отверстия, воспринимают срезающие нагрузки со стороны высту пов резьбы ответной части. 1, Резьбовое соединение деталей, одна из которых выполнена из компоэицйонного материала с армирующими элементами, расположенными в зоне резьбового отверстия, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности соединения, армирующие элементы выполнены в виде отрезков из высокопрочного волокнистого материала, при этом последние расположены вокруг резьбового отверстия пацаллельно и перпендикулярно относительно его оси в зоне, ограниченной окружностью, описанной радиусом, равным 0,75 внутреннего диаметра резьбыс постоянным убыванием процентного содержания отрезков по длине резьбового отверстия от входа резьбы к выходу.2. Соединение по п.1, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что процентное содержание отрезков изменяется по закону гиперболического косинуса от 20-28 до 1-3 для отрезков, перпендикулярных оси резьбового отверстия, и от 2-6 до 0,3-1,5 для отрезков, параллельных упомянутой оси. Источники информации,Принятые во внимание при экспертизе,1. Авторское свидетельство СССРЮ 408065, кл. Р 16 В 31/00, 1971966340 Составитель Н.ПожидаеРедактор Е.Лазуренко Техред Е,Харитончикректор О Филиал ППП фПатентфф., г. Ужгород, у тная 811/49 Тираж 803 Подпи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5