Резьбовое соединение деталей с односторонним доступом

) Дополнительное ) Заявлено 21,7. авт, свил.ву 1) 2158623/2 Кл.16 В ЫО 2 исоелинением заявкиГао,дорствоннье номнтет Совета Мнннатроо СССР оо делом нзооретеннй к откритнй(54) РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ С ОДНОСТОРОННИМ ДОСТУПОМ(выклепыванию) всего соединения, чтомически невыгодно и приводит к сокран,еииюресурса летательного аппарата.Известно реэьбовое соединение с односторонним доступом, в котором болт имеетк онусный наконечник, Затяжку осущес гвляю тс помощью центрального винта и колпачкафиксатора, иметошего начальный диаметр,равный диаметру болта. Колпачок, осажнваясь на к онусный наконечник б олта, увеличивает" диаметр последнего, препятствуя еговыпадению 12,Это реэьбовое соединение предназначенодля одноразового использования, так как внем не предусмотрено выпрямление деформированного колпачка-фиксатора.Известно также резьбовое соединение содносторонним доступом, содержащее болт,гайку и фиксирующее устройство, котороевыполнено в виде тонкостенной втулки призатяжке болта надвигающейся на конуснуюповерхность опорной ртулки и деформирукшейся при этом до тех пор, пока торец тонкостенной втулки не упрется в поверхностьсоединяемой детали . 31,акоп оИзобретение относится к общему машиностроению, касается способов одностороннего соединения двух или более элементовконструкции с управляемой контровкой болта от самовыпадания иможет. быть использованов частности, в летательных аппаратахдля крепления легкосъемных элементов,Известно резьбовое соединение с анкерной гайкой, в котором для удержания болтаот самовывинчивания верхняя часть гайки, 10противоположная стороне подхода болта,выполнена предварительно обжатой в сторсну его осн 1 .Силы трения, возникающие в верхнейчасти такого анкерного соединения междугайкой и телом болта, препятствуют самопроизвольному отвинчиванию последнего впроцессе эксплуатации,Однако при многократном использованиисоединения из-эа усталости материала гайки, выработки ее материала и материалаболта удерживающие свойства соединенияутрачиваются. В результате при капитальном ремонте, например, самолета, как правило приходится прибегать к полной заменеЗО Это соединение наиболее близкое к изобретенню по технической сущности и дск:гвгаемому эффекту, такие может быть использовано лишь однократно вввду невозможнсстн полного демонтажа фиксирующего устройства.С целью обеспечения возможности многократного использовании Фиксирующее уст-,ройство предлагаемого резьбового соединении деталей с односторонним доступом выполнено в виде винта с шейкой на его конце и надетой на эту шейку втулки с пружинящими лепестками, болт выполнен полым с цилиндрическим хвостовиком, заканчивающимсяконусной поверхностью, и имеет внутреннююрезьбу, в которую ввернут упомянутый винт,а гайка закреплена на одной из деталейс недоступной стороны и снабжена расположенным в ее головной чисти стаканомс донным отверстием, охватывающим втулку, фиксирующего устройства, и внутренним буртиком, обжимавшим ее пружннящве лепесткн при демонтаже, при этомдиаметры наружных поверхностей хвостовика болта и втулки фиксирующего уст 25ройства равны и не превышают диаметраокружности впадин резьбь 1 болта,Боковую поверхность внутреннего буртика, обращенную в сторону дна стакана,целесообразно выполнять конусной с угломконусности в пределах 6 ОО .Кроме того, с целью обеспечения возможноств визуального контроля надежности соединения наименьшая высота стаканагайки определяется из соотношения,Н м ивиджис+ Ь З нас.где Н- наименьшая высотастакана;е- наибольший ход винта относнгельиАВоно болте;4 О63 - наибольшая величнна допуска натолщину соединяемых деталей.При вывинчивании винта относительноболта происходит осаживание лепестковвтулки фиксирукицего устройства относительно конусной поверхности болта, приэтом лепестки выступают за наружный,диаметр гладкой цилиндрической части болта н врепятствуют его выпадению, одновременно уззцюясь во внутреннюю стенку 5 Остакана гайка.Возникающие в системе лепесток-конусная поверхность болта-стакан гайки силытрения препятствуют преждевременномуотвинчиванию винта и, следовательно, самоотвинчиванкю болта, Прн агом надежностьфиксация соедннения проверяется визуально - по положению головки вкнта относительно головки болта.При расфиксзцни соединения благодаря 60упругости материала втулки, наличию внугреннего буртика и донного отверстия встакане гайки лепесгки втулки восстанавливают первоначальную форму, избавляясь огостаточных деформаций, заусенцев в других неровностей, которые могуг возникнутьпри монтаже соединенвя, Это позволяет вынуть болт нз фиксированной гайки без повреждения их резьбы, т.е. использовать соединение многократно.На фиг, 1 изображено предлагаемое резьбовое соединени в сборе с фиксирующим устройством в исходном положении болт незафиксирован от выпадания); на фиг. 2 - тоже, фиксирующее устройство в рабочем положении (болт зафиксирован от выпадения),"на фиг, 3 показан в увелвченном масштабеузел 1 на фиг. 2; на фиг, 4 изображен болтс фиксирующим устройством, аксонометрия.Реэьбовое соединение предназначено длясоедннения с односторонним доступом двухдеталей 1 в 2, имеющих толщину пакета 3+й Ь , где,ьЬ - допуск на,неточность изготовления деталей.На внутренней, недоступной стороне соединяемой детали 2 жестко, например заклепками 3, крепятся гвйка 4, в которую со стороны детали 1 ввинчивается полый болт 5.На конце болта 5 имеется цилиндрический хвостовик 6, заканчивающийся конуснойповерхностью 7 (фиг, 4). Хвостовик 6 имеетдиаметр, не превышающий диаметр окружносги впадин резьбы болта, Такой же наружныйдиаметр имеет втулка 8 фиксирующего ус 1ройства, включающего также размещенныйвнутри полого болта 5 винт 9.Внутрн болта 5 имеется канал 10 с резьбой в районе конусной поверхности 7, в которую авинчен винт 9, имеющий на концешейку 11 для установки втулки 8 (фнг,Э),Поверхность головки винта 12 в исходномположении (фиг. 1) лежит ниже уровня пазанод отвертку в головке 13 болта 5;,Крепление втулки 8 на шейке 11 винта9 допускает свободное вращение втулкиотносительно оси винта, но исключает еепродольное перемещение вдоль агой оси.Втулка 8.выполнена из упругого матернала, например пружинной стали, в продольными пазамв 14 разделена на несколькопружинящих лепестков 15 (фиг, 4), Сечение фиксирующих лепестков в месте перехода в донце 16 втулки выполнено ослабленным путем сверления отверстий 17,диаметр которых больше ширины паза 14.Гайка 4 имеет реэьбовой участок 18,который по направлению движения болта 5переходит в проточку 19, Проточка 19 всвоей верхней части заканчивается внутренним буртиком 20, сторона которого, противоположная реэьбовому участку 18, выполцена коцусцой с углом коцусцости в преде. лах 60-120 . Внутренний диаметр буртика.20 выполнен равным либо не намного большим диаметра цилиндрического хвостовика 8 болта 5.Зв буртиком 20 гайка имеет форму стакана 21 с наименьшей высотой+йьЬ1 ИН МдКС МАРКСгде с, - ход винта 6 относительно болта 5,10ЬБ- величина допуска на толщину сопрягвемых деталей 1 и 2.Внутренний диаметр стакана больше,чем диаметр окружности впадин резьбы болта5,Стакан имеет донное отверстие 22, внуг- .15реццнй диаметр которого равен внутреннему диаметру буртика 20.Резьбовое соединение собирают следующим образом,20После установки гайки 4 болт 5 ввинчиввюг до упора его головки 13 в поверхности детали 1, прн этом происходит надежное соединение деталей 1 н 2.Затем отверткой меньшего диаметра вывинчивают винт 9 нв ход 1, пока поверхность его головки 12 не выйдет на одинуровень с поверхностью головки 13 болта 5. При этом происходит осаживание лепестков втулки 8 нв конусную поверхность7 болта 5 (фиг. 2,3). Лепестки 15 расходятся до упора во внутреннюю поверхность стакана 21, Происходит перегиб тедалепестка 15 в грехточках; в месте соприкасания его поверхности с конусной по- з 5верхностью 7 - точка "А; в месте упора во внутренний край донного отверстия22 стакана 21 - гочка "Б"; в месте упоЪрв во внутреннюю поверхность стакана 21точка В (фнг. 3).40Увеличение диаметра конца болта 5благодаря образованию фзонтикв" иэ лепесгков 15 втулки 8 до величины, большейдиаметра окружности впадин резьбы болгв 5 препятствует его самовыпвданию,45Возникающие в точках Аф, "Б, фВ упругие .силы и силы трения препятствуют любому движению втулки 8, что затрудняег самовывинчиванне винта 9.50Надежность соединения легко контролировать визуально: выход поверхности головки 12 винта 9 нв один уровень с поверхностью головки 13 болта 5 показывает,что соединение надежно звконгрено,55При разборке резьбового соединения выполняют следующие операции.Завинчивают винт 9, одновременно освобождая шлиц 7 болта 5. При этом лепестки 15 втулки 8 сцлвми упругости возвращаются в исходное положение, т.е, цвружбцый диаметр втулки вновь становится меньше диаметра сжружцостц впадин резьбыболта 5.Остаточные деформации лепестков 15,заусенцы которые могут появиться присборке соединения, сглаживаются и исправляются краем данного отверстия 22 стака,на 21,Иывинчивают болт 5. При этом возможные искажения формы лепестков 15 дополнительно выравниваются внутренним буртиком 20 после прохождения втулкой 8 егоконусного участка. Таким образом, прн вывинчивании болта 5 из гайки 4 резьба последней не нарушается, что позволяет использовать это соединение многократно.В случае невозможности беспрепятственновывинтить винт 9 (при наличии ржавчины,сильном засорении и. т.п.) соединение всеже может быть разобрано, Для этого необходимо специальной отверткой, имеющей пъсередине своего лезвия паз нв ширину головки 12 винта 9, начать вывинчивагь болт5 из гайки 4. Посю выборки зазоров краялепестков 15 упрутся во внутренний буртик20 и прн последующем вращении из-завозникающего осевого усилия лепестки разрушаются в районе их перехода в донце 16втулки 8, ослабленном отверстиями 17,Таким образом, болг 5 в любом случаеможет быть вывернут и при необходимостизаменен новым или снабжен новой втулкой8. Повреждение корпуса гайки 4 и ее резьбы исключено. Сохраняется и сам болг, ч 1 опозволяет производить, например, ремонтныеработи с наименьшимиэкономическими затратами.Описанное резьбовое соединение обеспечивает надежную одностороннюю постановкуболта и фиксацию его ог выпадании, Фиксация и расфиксация болта не сопровождаютсяповреждением или нарушением целостностисиловых элементов соединения (болта и гайки), Надежность фиксации контролируетсявизуально. При чрезмерной деформации (иликоррозии) втулки сохраняется возможностьоразборки соединения с разрушением единсьвенной детали - втулки при вывинчиввниивинта-фиксатора.Формула изобретения1. Резьбовое соединение деталей с односторонним доступом, содержащее болт, гайку и фиксирующее устройство, о г д и ч в ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности многократного использования фиксирующего устройства, последнее выполнено в виде винта с шейкой цв его конце ннадетой на эту шейку втулки с пружинящими лепестками, болт выполнен пэлым с цилиндрическим хвостовиком, заканчивающимся конуснэй поверхностью, и имеет внутреннюю резьбу, в кэгорую ввернут упомянутый5 винт, гайка закреплена на одной из деталей с недоступной стороны и снабжена расположенным в ее головной части стаканом с донным отверстием, охватывающим втулку, и внутренним буртиком, обжимаюшим о пружинящие лепестки втулки фиксирующего устройства при демонтаже, в диаметры наружных поверхностей хвостовика болта и втулки фиксирующего устройства равны и не превышают диаметра окружности впадин 15 резьбы болта.2, Резьбэвое соединение по и. 1, э т - л и ч а ю щ е е с я тем, чтэ боковая поверхность внутреннего буртика гайкиобращенная в сторону дна стакана, выполнена 2 о кэнусной с углом конуснэсти в пределах 60-120 . 3. Резьбовэе соединение по пп, 1 и 2,отличающееся тем,что,сцелью обеспечения визуального контрэлянадежности соединения, нвименьшвя высотастакана гайки определяется соотношениемЯ -4маркс макс сгдс К, - наименьшая высота стакана;1 о, - наибольший ход винта этносительно болта;ЬЬ,- наибольшая величина допусканв толщину соединяемых деталей.Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе;1. Нормаль МАП 3881 А, 1963.2. Патент США М 3443474, кл. 85-72,1969,3, Авторскэе свидетельство СССРК 444009, кл. Р 16 В 5/02, 1973.