6.5.3 Болти з пружною головкою

Запропонований болт з пружною головкою (а.с. 796492) зображений на (рис. 2.40).

Болт складається із різьбового стержня І з конічним хвостовиком і циліндричним буртиком і головки 2, з циліндричним отвором і виїмкою. Хвостовик стержня з'єднується з головкою за допомогою циліндрично-конічної посадки із змінним по довжині контакту натягом.

Хвостовик стержня виконується з конусністю К = 1/100...1/25 і довжиною l= /1,1...1,8/Н. Висота головки Н = /0,8...1,2/d.

Із умови рівноміцності висоту буртика стержня і глибини виїмки в головці беруть h = /0,2...0,3/ Н, а їх діаметр D= /1,4...1,6/d. Розмір під ключ S = 1,1D+/2...4/мм.

Для забезпечення найменшої концентрації напружень під головкою болта необхідно, щоб під опорною головкою не було переходів стержня і його з'єднань з натягом. Це може бути досягнуто конструктивним вирішенням залежності між діаметром отвору головки d₀, діаметром стержня d, конусністю хвостовика К і коефіцієнтом натягу п для передачі потрібного крутного моменту, n>1:

(5.80)

Крім того в такій головці відбувається конструкційне демпфування, що забезпечує зменшення амплітуди коливань зовнішнього зусилля.

Болт з пружною головкою

Рис. 2.40

6.5.4. З’єднання шпильки з корпусом

Запропоноване з'єднання шпильки з корпусом /а.с.885647/ зображено на (рис. 2.41).

З'єднання шпильки з корпусом

Рис. 2.41

З'єднання складається із шпильки І, корпуса 2 і втулки 3. В корпусі виконано конічний отвір, вершина конуса якого знаходиться зі сторони загвинчування шпильки. Конусність приймається в межах І/100...І/30.

Втулка виконана з конічною зовнішнюю поверхнею, конусність якої знаходиться в межах 1/50... 1/20. Втулка з'єднана з корпусом за допомогою посадки на конус. Конусність отвору менша конусності втулки. Різниця в куті нахилу поверхонь складає біля І°. В місці з'єднання корпуса і втулки висверлюють отвори, в які, при необхідності вставляють штифти 4.

В такому з'єднанні зусилля між витками різьби розподіляються рівномірніше, зменшується коефіцієнт концентрації місцевих напружень.

При руйнуванні різьби ремонт корпуса заключається в заміні втулки, що дає економічний ефект.

6.5.5. Раціональне поєднання матеріалів деталей різьбових з’єднань

При використанні різьбового з'єднання, що складається із болта з пружною головкою і складених гайок , для підвищення міцності і витривалості з'єднань, виходячи із результатів експериментальних досліджень, пропонується поєднання матеріалів окремих деталей підбирати, виходячи із рекомендацій, розроблених на кафедрі теплоенергетики та машинознавства, які наведені в табл.2.2.

Рекомендується наступна термічна обробка: втулки і головки болта - гартування з наступним низьким відпуском; стержня болта і різьбового корпусу-поліпшення.

Таблиця 2.2.

Рекомендовані поєднання деяких матеріалів деталей різьбового з'єднання

Матеріали
Гайка складена		Болт пружний
Корпус	Втулка	Стержень	Головка
Сталь 10	Сталь 35	Сталь 20	Сталь 45
Сталь 20	Сталь 45	Сталь 35	Сталь 15Х
Сталь 40Г	Сталь 15Х	Сталь 50Г	Сталь 20Х
БрАМц9-2	Сталь 40Х	Сталь 35	Сталь 40Х
ЛС59-ІЛ	Сталь 35	СтЗКП	Сталь 35
ДІ6Т	Сталь 45	Сталь 45	Сталь 3ОХ

Змістовний модуль 3. Складальне та інші види обладнання