резьбовое соединение

Формула изобретения

РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ, содержащее две сопрягаемые детали, в одной из которых выполнено сквозное резьбовое отверстие, и болт, установленный с натяжением в резьбовом отверстии, отличающееся тем, что на наружные поверхности соединяемых деталей в зоне отверстий и на поверхность головки болта предварительно перед сборкой нанесено антистатическое покрытие.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, приборостроению и другим областям техники.

Известно резьбовое соединение, содержащее две сопрягаемые детали, в одной из которых выполнено сквозное резьбовое отверстие, и болт, установленный с натяжением в упомянутом резьбовом отверстии.

Устойчивость контактного зацепления геометрической спирали резьбы зависит от сил трения на поверхности.

Недостатком зацепления в объекте является его неустойчивость. Это зависит от наличия на поверхности зацепления электростатических зарядов, поступающих с наружных поверхностей. Явление электростатического пробоя вызывает "проскальзывание" в зонах зацепления.

Во избежание притока поверхностной зарядовой активности извне на поверхности резьбы предлагается наносить электроизоляционное покрытие на прилегающие к резьбе поверхности деталей. Антистатическое покрытие наносится как на имеющееся обычное полимерное покрытие, так и на поверхности без полимерного покрытия.

Электроизоляционные покрытия применяются в приборостроении для цели исключения воздействия электростатики на электронные элементы в схемах.

Электроизоляционные покрытия могут быть использованы в элементах крепления технологических замкнутых объемов с целью исключения воздействия повышенной зарядовой активности на показания приборов, устойчивости параметров вакуума, воздушной изоляции, к примеру, космических станций.

На фиг. 1 изображено резьбовое соединение, общий вид; на фиг.2 - зависимость коэффициента вторичной электронной эмиссии от энергии W первичных электронов.

Резьбовое соединение содержит болт с головкой 1 и метрической резьбой на стержне 2, размещенную под головкой болта шайбу 3 и сопрягаемые детали 4 и 5. В детали 4 выполнено гладкое сквозное отверстие, а в детали 5 - сквозное резьбовое отверстие.

Перед установкой болта в отверстия деталей на наружные поверхности 6,7,8 деталей в зоне отверстий и на поверхности головки болта и шайбы наносят антистатическое покрытие. Покрытие наносят посредством напыления или обычным способом. Ввинчивание болта производится до упора его головки через шайбу в деталь и включает силовой зажим с помощью специального ключа. В качестве покрытия может быть использован, например, лак холодной сушки марки ЛФЭ-23Х (ТУ 6-05-041-648-77).

Это фторопласто-эпоксидный материал, химически и атмосферостойкий, морозостойкий и др. При толщине 30 мкм удельное объемное электрическое сопротивление 1 10¹⁴ Ом см.

Период функционирования резьбовых соединений характерен разного рода поверхностными явлениями в зоне крепежа, динамикой подвижных сил и состоянием окружающей атмосферы.

Тело болта находится под воздействием вращающего момента в результате трения в соприкасающихся витках резьбы болта и резьбового отверстия.

Помимо механических сдвиговых моментов не менее важным является существование на поверхности электростатичес- кой зарядовой активности. Такое явление существует как в динамических, так и в статических условиях.

Поверхностная зарядовая активность отчасти зависит от степени напряженности поверхности, возникающей при нагрузках. Поверхность в зоне крепежа всегда напряженная. Это вызывает торможение и скопление зарядов в зоне крепежа. Скопление поверхностных зарядов поляризует контактные поверхности резьбы. Возникает так называемая "витковая поляризация", которая возникает при сквозных и глухих отверстиях. Имеет место в плотностях соединений явление электростатического пробоя.

Наличие в зоне проводимости металла большого количества свободных электронов вызывает явление вторичной электронной эмиссии из металла.

Количественно вторичная электронная эмиссия характеризуется коэффициентом , равным

= = ++r где i₁ - ток, создаваемый первичными электронами;

i₂ - ток, создаваемый всеми вторичными;

- коэффициент В.Э.Э;

и r - коэффициенты неупругого и упругого отражения электронов.

Электроны, преодолевая потенциальный барьер, покидают металл. Для восполнения недостающего количества электронов атомы теряют свои электроны для обеспечения ковалентных связей с соседними атомами. Выход электронов из металла приводит к снижению упругих свойств металла, снижаются силы сцепления, за которыми следуют инерционные сдвиговые моменты (силы кручения).

Электроизоляционное покрытие исключает скопление электростатики на поверхности резьбы. Повышается коррозионная стойкость резьбового соединения.