Уплотнение резьбовых соединений и рациональные конструкции

Резьбовые соединения обычной точности не герметичны. В случаях применения резьб в полостях, содержащих газы или жидкость под давлением, следует предусматривать меры против утечки через резьбу. Уста­новки прокладок под гайки (рис. 9.47, а) недостаточно (жидкость проса­чивается по виткам резьбы). В таких случаях следует применять колпачковые гайки (рис. 9.47, б) или устанавливать под гайки втулки со встав­ками из упругого материала (резины, пластиков), уплотняющего соединение по гладкому цилиндрическому пояску на болте (рис. 9.47, в).

Рис. 9.47. Уплотнение резьбовых соединений

Недопустимо устанавливать шпильки с выходом из торца в полость, содержащую жидкость под наливом или тем более под давлением (рис. 9.47, г). Установку шпилек на тугой резьбе с применением уплотня­ющих смазок нельзя рекомендовать, так как нет гарантии, что при замене шпилек в эксплуатации ремонтные шпильки будут установлены правильно. Завертывание шпилек на уплотняющих прокладках (рис. 9.47, д) усложняет конструкцию и не вполне надежно. Лучшим способом предупреждения утечки является установка шпилек в глухих бобышках (рис. 9.47, е).

Пробки в маслосодержащих полостях следует устанавливать на про­кладках. Свойством самоуплотнения обладает коническая резьба, особенно при завертывании в корпуса из пластичных металлов.

Следует избегать крепления на резьбе большого диаметра (рис. 9.48, 1), отдавая предпочтение болтовым и шпилечным соединениям (2). Резьбы большого диаметра трудно изготовлять, особенно в корпусных крупногабаритных деталях. Изготовление нарезных отверстий под крепежные детали в общем экономичнее несмотря на увеличение числа отверстий. Соединение мелкими кре­пежными деталями удобнее в монтаже. Кроме того, оно обеспечивает возможность использования покупных кре­пежных деталей.

Рис. 9.48. Различные резьбовые соединения

Особенно следует избегать резьб большого диаметра в изделиях из сплавов Al, Mg, Zn, Ti и коррозионно-стойких сталей. Вязкость и низкие антифрикционные качества этих материалов способствуют образованию задиров на витках резьбы, затрудняющих завертывание.

Недопустимо выполнять нарезные отверстия со скошенным (3) или ступенчатым (5) входом. Завернуть крепежную деталь в такие отверстия очень трудно. Нарезать резьбу в них возможно, только предварительно оставив на торце отверстия плоский участок, который подлежит удале­нию после нарезания резьбы. Правильные конструкции показаны на видах 4 и 6.

Следует обеспечивать возможность силовой затяжки резьбовых соеди­нений. В ошибочных конструкциях 7, 9 силы трения, возникающие при затяжке на поверхности опорных фланцев, будучи приложены на большом радиусе, резко увеличивают крутящий момент затяжки и делают невоз­можной силовую затяжку. В правильных конструкциях 8, 10 силы трения действуют на минимальном расстоянии от оси болта, равном среднему радиусу опорной поверхности головки болта.

В конструкциях 11, с затяжкой по конической поверхности с малым углом конуса, силовая затяжка невозможна из-за тормозящего действия сил трения на конической поверхности, а также вследствие сжатия витков стержня витками гайки на участке конуса. Угол конуса рекомендуется делать не менее 90⁰ (12).

Следует избегать завертывания на мягкий материал (набивка, про­кладки). Затяжка гайки сальника (13) вызывает скручивание и наволакивание набивки на торец гайки. Этого можно избежать, если установить промежуточное металлическое кольцо (14). На виде 15 приведен пример неправильной, а на видах 16, 17 правильных конструкций крышки с уплотняющей прокладкой.

Детали, нуждающиеся в точной угловой фиксации, не рекомендуется завертывать на резьбе. Правильную установку углового штуцера на резьбе (18) можно обеспечить с помощью шабрения торцовой поверхности опорного буртика или подбором толщины уплотняющей прокладки. И то и другое усложняет сборку. При последующих переборках правильное положение штуцера нарушается. Целесообразное решение в данном случае — установка щтуцера на фланце (19).

Придать кронштейну необходимое угловое положение при креплении на резьбе (20) с затяжкой до отказа практически невозможно. Целесообразно крепить кронштейн на цилиндрическом хвостовике (21), затягивая гайку после введения поручня и головку кронштейна. Можно также зафикси­ровать угловое положение кронштейна шпонкой (22) или фланцем (23).