способ резьбового соединения "с упором в торцы" звеньев ультразвуковой колебательной системы

Формула изобретения

Способ резьбового соединения «с упором в торцы» звеньев ультразвуковой колебательной системы, требующих угловую ориентацию относительно друг друга, отличающийся тем, что между внутренней и наружной резьбой располагают футорку, а угловую ориентацию звеньев системы осуществляют поворотом футорки на угол, определяемый по формуле

где - угол поворота футорки, градус;

S₁ - шаг внутренней резьбы футорки, мм;

S₂ - шаг наружной резьбы футорки, мм;

- угол поворота звеньев относительно друг друга, необходимый для их точной ориентации, измеряемый в соединении, свинченном на требуемую осевую силу затяжки, градус.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области ультразвуковых технологий и может быть применено при конструировании и изготовлении ультразвуковых колебательных систем.

Известен способ резьбового соединения «с упором в торцы» звеньев ультразвуковых колебательных систем [1]. Этот способ не позволяет точно ориентировать звенья относительно друг друга. Так как при повороте звена в нужное положение давление сжатия торцов звеньев будет либо больше необходимого, либо меньше. Акустический контакт соединения нарушается, что приводит к полному разрушению соединения.

Известен способ конусного соединения звеньев ультразвуковых колебательных систем [2]. Этот способ позволяет точно ориентировать звенья относительно друг друга, но изготовление необходимых конусных соединений довольно трудоемко. Требуется тщательная дополнительная подгонка поверхностей сопряжения друг к другу, как при смене звена, так и после «незначительного» износа.

Известен также способ резьбового соединения с помощью накидной гайки звеньев ультразвуковых колебательных систем [3]. Данный способ позволяет ориентировать звенья относительно друг друга, но не обеспечивает высокого ресурса работы соединения. Так как не позволяет получить плотный акустический контакт в соединении.

Задача изобретения - расширение технологических возможностей резьбового соединения «с упором в торцы» звеньев ультразвуковой колебательной системы, требующих угловую ориентацию относительно друг друга.

Эта задача решается тем, что по способу резьбового соединения «с упором в торцы» звеньев ультразвуковой колебательной системы, требующих угловую ориентацию относительно друг друга, между внутренней и наружной резьбой соединения располагают футорку.

Причем угловую ориентацию звеньев системы осуществляют поворотом футорки на угол, определяемый по формуле

где - угол поворота футорки, градус;

S₁ - шаг внутренней резьбы футорки, мм;

S₂- шаг наружной резьбы футорки, мм;

- угол поворота звеньев относительно друг друга, необходимый для их точной ориентации, измеряемый в соединении, свинченном на требуемую осевую силу затяжки, градус.

Сущность способа состоит в том, что угол поворота звеньев относительно друг друга, необходимый для их точной ориентации, измеряют тогда, когда резьбовое соединение находится в свинченном состоянии, при этом в нем создана требуемая осевая сила затяжки. Поэтому поворот футорки на угол учитывает как соотношение между шагами внутренней и наружной резьб, так и упругие деформации элементов соединения, вызванные осевой силой затяжки. Следовательно, поворот футорки на угол обеспечивает точную ориентацию звеньев друг относительно друга при достижении требуемой осевой силы затяжки соединения.

Авторам подобное использование футорки в резьбовом соединении «с упором в торцы» звеньев ультразвуковой колебательной системы неизвестно.

На фиг.1 изображен продольный разрез, вид сверху и разрез А-А резьбового соединения звеньев ультразвуковой колебательной системы при помощи шпильки. На фиг.2 изображен продольный разрез, вид сверху и разрез А-А резьбового соединения звеньев ультразвуковой колебательной системы при помощи резьбового «хвостовика».

Предлагаемый способ резьбового соединения «с упором в торцы» звеньев ультразвуковой колебательной системы, требующих угловую ориентацию относительно друг друга, осуществляют следующим образом. Между внутренней резьбой с шагом S₁ и наружной резьбой с шагом S₂ резьбового соединения располагают футорку 3. Причем момент затяжки футорки 3 по наружной резьбе должен быть больше момента затяжки сопрягаемого элемента 2 во внутренней резьбе. Производят свинчивание резьбового соединения, создавая при этом требуемую осевую силу затяжки. Далее, измеряют в направлении либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки угол поворота звеньев относительно друг друга, необходимый для их точной ориентации, см. фиг.1, 2. Развинчивают соединение и поворачивают футорку 3 на угол , определяемый по формуле

Затем, окончательно свинчивают резьбовое соединение, создавая при этом требуемую осевую силу затяжки.

Предлагаемый способ резьбового соединения «с упором в торцы» звеньев ультразвуковой колебательной системы, требующих угловую ориентацию относительно друг друга, может быть осуществлен по примерам:

Пример 1. Резьбовое соединение при помощи шпильки, см. фиг.1. Шпилька 2 по резьбе М12×1,25 ввертывается в звено 1, а футорка 3 по резьбе с натягом М16×1,5-2H5D/3p ввертывается в звено 4. Шпилька 2 по резьбе M12×1,25 свинчивается с футоркой 3 до упора в торцы звеньев 1 и 4, создавая осевую силу затяжки соединения, которая равнялась 8500 Н. Измеренный в направлении против часовой стрелки угол поворота звеньев относительно друг друга, необходимый для их точной ориентации, был равен 95°. Далее, соединение развинчивалось и футорка 3 поворачивалась в направлении по часовой стрелке на угол , который определялся по формуле , так как и разнонаправлены, и был равен, . Затем, резьбовое соединение окончательно свинчивали, создавая при этом требуемую осевую силу затяжки, равную 8500 Н, и точную ориентацию звеньев относительно друг друга.

Пример 2. Резьбовое соединение при помощи резьбового «хвостовика», см. фиг.2. Футорка 3 по резьбе с натягом M16×1,5-2H5D/3p ввертывается в звено 4. Хвостовик 1 по резьбе М12×1,25 свинчивается с футоркой 3 до упора в торцы звеньев 1 и 4, создавая осевую силу затяжки соединения, которая равнялась 8200 Н. Измеренный в направлении по часовой стрелке угол поворота звеньев относительно друг друга, необходимый для их точной ориентации, был равен 87°. Далее, соединение развинчивалось и футорка 3 поворачивалась в направлении по часовой стрелке на угол , который определялся по формуле , так как и сонаправлены, и был равен . Затем, резьбовое соединение окончательно свинчивали, создавая при этом требуемую осевую силу затяжки, равную 8200 Н, и точную ориентацию звеньев относительно друг друга.

Литература

1. Марков А.И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов. М.: Машиностроение, 1968, с.57-59.

2. Кумабэ Д. Вибрационное резание: Пер. с яп. С.Л.Масленникова / Под ред. И.И.Портного, В.В.Белова. - М.: «Машиностроение», 1985, с.198-199.

3. Вероман В.Ю., Аренков А.Б. Ультразвуковая размерная обработка материалов / Библиотечка электротехнолога. Выпуск 4. - Л., «Машиностроение», 1971, с.27-28.