РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 2012 года по МПК F16B39/00 

Изобретение относится к области машиностроения самого широкого спектра применения и может быть использовано для создания новых работоспособных соединений гайка - пружинная шайба - корпусная деталь во всех областях народного хозяйства.

Соединение гайка - пружинная шайба - корпусная деталь широко известно, например, соединение гайка - пружинная шайба - корпусная деталь применяется в машиностроении очень широко: от самых доступных для наблюдения до самых закрытых - ядерных реакторов, но опыт наблюдения за таким соединениями показывает, что в большинстве случаев такое соединение не выполняет своего функционального назначения и гайки все равно отворачиваются самостоятельно несмотря на наличие гровера. В этом легко убедиться, посмотрев на гайки крепления рельсов к шпалам, где гроверы во всей красе болтаются при проходе поезда, а гайка отвернулась настолько, что уже не выполняет никакой роли. Причины отказа работы пружинных шайб заключаются в том, что нарушена техническая сущность такого соединения - высота неровностей гайки гораздо меньше толщины концов пружинной шайбы и в результате - соединение не ратает и не тормозит самоотворачивание гайки.

Пружинные шайбы выполняют по ГОСТ 6402-70 (см. "Детали машин". Атлас конструкций, ч.1, М., "Машиностроение", 1992, лист 58). Из чертежа пружинной шайбы хорошо видно, что толщина шайбы одинакова по всей шайбе, а на листе 71 рис.1 позиция "а" еще более точно видно, что пружинная шайба после затяжки выравнивается по своей толщине и за какие неровности будет зацепляться гайка - не ясно.

Недостатком всех известных резьбовых соединений с пружинными шайбами является то, что они не работоспособны по указанным причинам.

Предлагаемое резьбовое соединение лишено этого недостатка потому, что гайка на своей посадочной плоскости имеет пилообразные зубья с наклонной верхней стенкой и вертикальный срез, выполненные по радиусу на площадке с наибольшим диаметром, равным диаметру пружинной шайбы, ширина наклонной верхней стенки пилообразного зуба равна высоте пружинной шайбы, а вертикальный срез зуба Вз.=Зс.=1,681 мм, где Зс. - золотое сечение от 1 мм, причем пружинная шайба имеет по всей толщине вертикальный или наклонный срез, левый и правый концы этой шайбы имеют углы заострения, направленные в противоположные стороны по отношению друг к другу, по величине угла равны углу встречи верхней стенки зуба с его вертикальным срезом, а по высоте они равны друг другу, но больше высоты пружинной шайбы на золотое сечение от 1 мм, при этом на стягиваемом теле (корпусе) на диаметре, равным диаметру пружинной шайбы, и на ширине, равной ширине этой шайбы, выполнена кольцевая аналогичная дорожка из пилообразных зубьев, как и на посадочном месте гайки, причем верхняя и нижняя грани левого и правого концов пружинной шайбы параллельны друг другу.

Технический результат - увеличение сил трения между пружинной шайбой и гайкой, пружинной шайбы и корпусом и увеличение работоспособности резьбового соединения.

Задачей данного изобретения является повышение надежности самоконтрения гайки за счет увеличения сил трения, а концы пружинной шайбы теперь обязательно попадут при самоотворачивании гайки в вертикальный срез ближайшего пилообразного зуба.

Новые признаки:

- гайка на своей посадочной поверхности имеет пилообразные зубья с наклонной верхней стенкой и вертикальный срез, выполненные по радиусу на площадке с наибольшим диаметром, равным или немного больше диаметра пружинной шайбы,

- ширина наклонной верхней стенки пилообразного зуба равна высоте пружинной шайбы, а вертикальный срез зуба Вз.=Зс.=1,681 мм, где Зс. - золотое сечение от 1 мм,

- пружинная шайба имеет вертикальный или наклонный срез, левый и правый концы этой шайбы имеют углы заострения, направленные в противоположные стороны по отношению друг к другу, а по величине угла равны углу встречи верхней стенки зуба с его вертикальным срезом,

- по высоте оба конца пружинной шайбы равны друг другу, но меньше высоты пружинной шайбы на золотое сечение от 1 мм,

- на стягиваемом теле (корпусе) на диаметре, равным диаметру пружинной шайбы или немного больше его, выполнена кольцевая дорожка, аналогичная дорожке из пилообразных зубьев, как и на посадочном месте гайки.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты.

Технический результат достигается благодаря выполнению на посадочном месте гайки пилообразных зубьев и таких же зубьев на стягиваемом теле (корпусе), куда при затягивании гайки попадают концы пружинной шайбы и надежно стопорят гайку от самоотворачивания.

На фиг.1 дан общий вид резьбового соединения, на фиг.2 - вид Б, показывающий кольцевую дорожку из пилообразных зубьев на посадочном месте гайки.

Устройства соединения. Стягивающий резьбовой элемент 1 (болт) с отверстием под фиксирующий элемент, гайка 2, пружинная шайба 3, стягиваемое тело (корпус) 4, а гайка 2 на своей посадочной поверхности имеет пилообразные зубья 5 с наклонной верхней стенкой 6 и вертикальный срез 7, выполненный по радиусу на площадке с наибольшим диаметром, равным или немного больше диаметра пружинной шайбы 3, ширина наклонной верхней стенки 6 пилообразного зуба 5 равна высоте пружинной шайбы 3, причем вертикальный срез 7 зуба 5 - Вз.=Зс.=1,681 мм, где Зс. - золотое сечение от 1 мм, при этом пружинная шайба 3 имеет по всей толщине вертикальный или наклонный срез, левый 8 и правый 9 концы этой шайбы имеют углы заострения, направленные в противоположные стороны по отношению друг к другу, по величине угла равны углу встречи верхней стенки 6 зуба 5 с его вертикальным срезом 7, а по высоте они равны друг другу, но больше высоты пружинной шайбы 3 на золотое сечение от 1 мм, при этом на стягиваемом теле (корпусе) на диаметре, равном диаметру пружинной шайбы 3 или немного больше его, выполнена кольцевая дорожка, аналогичная дорожке из пилообразных зубьев 5, как и на посадочном месте гайки 2, причем верхняя и нижняя грани левого 8 и правого 9 концов пружинной шайбы 3 параллельны друг другу. Условно, для лучшего понимания, ось соединения на фиг.1 показана толстой линией 10, а стрелка А показывает заворачивание гайки вокруг оси 10. Болт 1 показан штрихами, потому что он не является предметом изобретения и не подвергся никаким изменениям.

Работа соединения заключается в том, что при затягивании гайки 2 по стрелке А зубья 5 скользят по пружинной шайбе 3 и щелкают, показывая этим, что затяжка происходит. При возможности отворачивания гайки 2, которое возможно только на величину наклонной стенки 6, после чего левый конец 8 пружинной шайбы 3 заскочит на очередной зуб и законтрит дальнейшее отворачивание гайки 2.

Изобретение относится к области общего машиностроения, может быть использовано в резьбовых соединениях деталей машин и направлено на повышение сил трения и надежности контрения гайки от возможного самоотворачивания. Резьбовое соединение включает стягивающий резьбовой элемент с отверстием под фиксирующий элемент, гайку, пружинную шайбу и стягиваемое тело. Гайка на своей посадочной поверхности имеет пилообразные зубья с наклонной верхней стенкой и вертикальный срез, выполненные по радиусу на площадке с наибольшим диаметром, равным или немного больше диаметра пружинной шайбы, ширина наклонной верхней стенки пилообразного зуба равна высоте пружинной шайбы, а вертикальный срез зуба Вз.=Зс.=1,618 мм, где Зс. - золотое сечение от 1 мм. Пружинная шайба имеет по всей толщине вертикальный или наклонный срез, а левый и правый концы этой шайбы имеют углы заострения, направленные в противоположные стороны по отношению друг к другу, по величине угла равны углу встречи верхней стенки зуба с его вертикальным срезом, а по высоте они равны друг другу, но меньше высоты пружинной шайбы на золотое сечение от 1 мм. На стягиваемом теле на диаметре, равном диаметру пружинной шайбы, или немного больше его выполнена кольцевая дорожка, аналогичная дорожке из пилообразных зубьев, как и на посадочном месте гайки. Верхние и нижние грани левого и правого концов пружинной шайбы параллельны друг другу. 2 ил.

Резьбовое соединение, включающее стягивающий резьбовой элемент с отверстием под фиксирующий элемент, гайку, пружинную шайбу и стягиваемое тело (корпус), отличающееся тем, что гайка на своей посадочной поверхности имеет пилообразные зубья с наклонной верхней стенкой и вертикальный срез, выполненные по радиусу на площадке с наибольшим диаметром, равным или немного большим диаметра пружинной шайбы, ширина наклонной верхней стенки пилообразного зуба равна высоте пружинной шайбы, а вертикальный срез зуба - Вз=Зс=1,618 мм, где Зс - золотое сечение от 1 мм, причем пружинная шайба имеет по всей толщине вертикальный или наклонный срез, а левый и правый концы этой шайбы имеют углы заострения, направленные в противоположные стороны по отношению друг к другу, а по величине угла равны углу встречи верхней стенки зуба с его вертикальным срезом, а по высоте они равны друг другу, но меньше высоты пружинной шайбы на золотое сечение от 1 мм, при этом на стягиваемом теле (корпусе) на диаметре, равном диаметру пружинной шайбы или немного больше его, выполнена кольцевая дорожка, аналогичная дорожке из пилообразных зубьев как и на посадочном месте гайки, причем верхние и нижние грани левого и правого концов пружинной шайбы параллельны друг другу.