САМОКОНТРЯЩАЯСЯ АНКЕРНАЯ ГАЙКА Российский патент 1994 года по МПК F16B37/04 

Изобретение относится к авиастроению, в частности к устройствам для соединения конструкций, преимущественно из композиционных материалов, более конкретно к самоконтрящимся анкерным гайкам из титановых сплавов и нержавеющих сталей.

Изобретение может быть также использовано в общем машиностроении для соединения аналогичных деталей машин.

Известны конструкции самоконтрящихся гаек, содержащих опорную часть с отверстиями под заклепки и цилиндрическую часть с внутренним резьбовым отверстием и обжатым участком в верхней части, при этом опорная и цилиндрическая части выполнены за одно целое.

Недостатком таких гаек является их высокая трудоемкость изготовления, особенно при использовании листов из труднодеформируемых титановых сплавов, гайки из которых по условиям обеспечения коррозионной стойкости рекомендованы для соединения деталей из композиционных материалов, в том числе и углепластиков. Подобные гайки из титановых листов изготавливаются методом вытяжки за несколько переходов, число которых может достигать 12-16. Вследствие сложности изготовления титановые гайки подобной конструкции до сих пор не нашли применения, хотя при равной прочности с гайками из конструкционных сталей они имеют почти в два раза меньший вес.

Известны конструкции гаек, в которых с целью снижения трудоемкости изготовления опорная и цилиндрическая части выполняются разъемными.

Наиболее близкой по технической сущности и изобретению является гайка.

Целью изобретения является повышение технологичности, а также прочностных и контрящих свойств гайки.

Для достижения поставленной цели в самоконтрящейся анкерной гайке, содержащей соединенные между собой опорную подошву с отверстиями под заклепки и основным отверстием и цилиндрический корпус, размещенный в основном отверстии и имеющий деформированный участок в верхней части наружной поверхности и центральное резьбовое отверстие, цилиндрический корпус соединен с опорной подошвой посредством тугой резьбы, выполненной на наружной поверхности нижней части корпуса и внутренней поверхности отверстия подошвы и имеющей направление вращения, противоположное направлению внутренней резьбы. При этом на корпусе над участком с наружной резьбой выполнен опорный буртик.

Выполнение соединения цилиндрического корпуса с опорной подошвой посредством тугой резьбы, выполненной на наружной поверхности нижней части корпуса, обеспечивает прочное и надежное сцепление обеих деталей между собой. Выполнение этой резьбы, например левой, если внутренняя резьба цилиндрической части правая, позволяет при ввинчивании болта и приклепанную к пакету гайку не только предохранить цилиндрический корпус от вывинчивания из опорной подошвы, но и обеспечить ее "самозатягивание". Благодаря наличию буртика, которым корпус опирается на подошву, "самозатягивание" не приводит к вывинчиванию корпуса из подошвы в другом направлении и при увеличении крутящего момента затяжки болта корпус стремится сильнее "самозатянуться" и прижаться буртиком к опорной поверхности (подошве).

На фиг. 1 представлен общий вид гайки; на фиг. 2 - гайка, вид сверху; на фиг. 3 - гайка после постановки и образования крепежного соединения; на фиг. 4,5 - варианты конструктивного исполнения гайки.

Самоконтрящаяся анкерная гайка содержит опорную подошву 1 с отверстиями 2 под заклепки и основным отверстием 3, в котором размещен цилиндрический корпус 4, имеющий деформированный участок 5 в верхней части наружной поверхности 6 и резьбовое отверстие 7. На наружной поверхности 6 корпуса 4 в нижней его части и на внутренней поверхности отверстия 3 выполнена тугая резьба 8, с помощью которой корпус 4 соединен с опорной подошвой 1. Резьба 8 имеет направление вращения, противоположное направлению внутренней резьбы корпуса 4. Над участком с наружной резьбой 8 на корпусе 4 выполнен опорный буртик 9. В нижней части резьбового отверстия 7 корпуса 4 имеется цилиндрическая выточка 10 для размещения сбега резьбы болта.

Сборка гайки происходит следующим образом.

Корпус 4 гайки укрепляют в подошве 1 посредством тугой резьбы 8. При необходимости в отверстие цилиндрической выточки 10 вводится с натягом цилиндрическая технологическая оправка (не показана), под воздействием которой наружная резьба 8 корпуса 4 деформируется (расширяется) в радиальном направлении, еще более увеличивая прочность сцепления корпуса 4 с подошвой 1. Затем оправка выводится из отверстия выточки 10.

Сборка соединения с помощью настоящей гайки происходит следующим образом.

Гайка крепится к детали 11 с помощью заклепок 12, которые вставляются в отверстия 2. Затем к детали 11 прикладывается соединяемая деталь 13. В отверстие детали 13 вставляется болт 14 и ввинчивается в резьбовое отверстие 7 гайки, при этом происходит "самозатягивание" гайки, так как направление тугой резьбы 8 противоположно направлению основной резьбы. После прохождения болта через деформированный участок 5 он законтривается в гайке, что предохраняет его от вывинчивания.

Опорный буртик 9 предохраняет корпус 4 гайки от вывинчивания из опорной подошвы 1 и при увеличении крутящего момента затяжки болта 14 корпус 4 стремится сильнее "самозатянуться", прижимаясь буртиком 9 к опорной подошве 1 (фиг. 3).

Цилиндрическая выточка служит здесь также для размещения сбега резьбы болта. Благодаря этому в отверстии соединяемых деталей располагается только гладкая часть болта, т. к. по условиям прочности западание резьбы в пакет не допускается и в то же время сбег резьбы не препятствует свинчиваемости болта с гайкой.

Использование гайки данной конструкции повышает технологичность изготовления гайки, улучшает ее прочностные и самоконтрящие свойства.

Подошва гайки может быть изготовлена любой конфигурации требуемой для выполнения соединения (фиг. 4,5). (56) Иосилевич Г. Б. Затяжка и стопорение резьбовых соединений, М. : Машиностроение 1985, с. 197.

Патент ФРГ N 2460061, кл. F 16 В 37/04, 1982.

Использование: для соединения конструкций, преимущественно из композиционных материалов. Сущность изобретения: гайка содержит соединенные по тугой резьбе 10 опорную подошву 1 и корпус 4. Корпус 4 выполнен с деформированным участком 5 и резьбовым отверстием 7. Резьба 10 имеет направление вращения, противоположное направлению внутренней резьбы в отверстии 7. 5 ил.

САМОКОНТРЯЩАЯСЯ АНКЕРНАЯ ГАЙКА, содержащая подошву с основным отверстием и отверстиями под заклепки, а также размещенный в основном отверстии подошвы и соединенный с последней цилиндрический корпус с центральным резьбовым отверстием и деформированным участком наружной поверхности со стороны свободного торца, отличающаяся тем, что сопряженные поверхности корпуса и подошвы выполнены с тугой резьбой, направление которой противоположно направлению резьбы в центральном отверстии корпуса, а последний выполнен с наружным буртиком над участком с тугой резьбой.