УДК: 621.99–049. 5: 629.33
https://doi.org/10.25198/2077-7175-2022-1-147
ГАЙКА ДЛЯ СТОПОРЕНИЯ РЕЗЬБЫ
Ю. В. Родионов
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Пенза, Россия
e-mail: dekauto@pguas.ru
С. В. Суменков
Пензенский государственный университет, Пенза, Россия
e-mail: tm@pnzgu.ru
А. С. Суменков
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Пенза, Россия
e-mail: dekauto@pguas.ru
Аннотация. В изделиях машиностроения значительная часть соединений формируется при помощи резьбовых соединений, от функционирования которых во многом зависит надежность механизмов и узлов. Для сохранения неизменности затяжки резьбовых соединений при эксплуатации автомобилей представлена гайка, у которой внутренняя резьба разделена на две части с отличными друг от друга геометрическими параметрами. Описываются профили резьбы гайки, изготовленные с разными высотами профиля. Первая высота профиля приравнена к высоте начального контура с острыми вершинами, а другая — со стандартизованной высотой и скругленными вершинами. При сборке соединения между увеличенной рабочей высотой профиля резьбы гайки и внутренним диаметром резьбы болта обеспечивается необходимый натяг. В зоне верхнего участка наружного диаметра резьбы гайки металл упруго деформируется, поэтому при соединении болта и гайки образуется натяг с возрастанием коэффициента трения, что и обуславливает эксплуатационную надежность соединения.
Определено оптимальное соотношение длин участков с разной высотой профиля для обеспечения необходимого увеличения стопорящих свойств резьбовых соединений в зависимости от конкретных условий эксплуатации транспортных средств.
Проведенные лабораторные исследования на специально изготовленном стенде показали достоверность первоначальной научной гипотезы, предполагающей, что стабильность затяжки резьбового соединения зависит от изменения физических параметров, связанных с искажением кристаллической решетки и изменением плотности дислокаций, происходящих в процессе формирования резьбы по той или иной технологии и при её эксплуатации.
Разработана методика ускоренных испытаний, основанная на создании дополнительного момента отвинчивания, которая позволяет значительно сократить объем испытаний и прогнозировать время, по истечении которого необходимо произвести подзатяжку соединения.
Гайка предназначена для многократного использования при повторных сборках с сохранением стопорящих свойств при ремонте различных технических устройств, в том числе автомобилей.
Технология производства предлагаемой гайки отличается простотой и экономичностью и предполагает использование универсального токарно-винторезного оборудования, имеющегося на любом ремонтном предприятии.
В дальнейших исследованиях планируется проведение длительных эксплуатационных испытаний автомобилей с целью подтверждения надежности предлагаемой гайки для стопорения резьбы одновременно с достижением простоты изделия и высокой технологичности изготовления.
Ключевые слова: гайка, резьбовое соединение, стабильность затяжки, профиль резьбы.
Для цитирования: Родионов Ю. В., Суменков С. В., Суменков А. С. Гайка для стопорения резьбы // Интеллект. Инновации. Инвестиции. — 2022. — № 1. — С. 147–155, https://doi.org/10.25198/2077-7175-2022-1-147.
