Самостопорящаяся гайка Советский патент 1991 года по МПК F16B39/284 

у

Ё

Изобретение относится к машиностроению и может применяться в резьбовых соединениях. Цель изобретения - повышение прочности гайки и надежности стопорения. Самостопорящаяся гайка содержит корпус с конусной расточкой на опорном торце и кольцевым углублением. На боковой поверхности гайки выполнены наклонные прорези, образующие усики, препятствующие отворачиванию гайки. На боковой поверхности гайки против зоны конусно расточки выполнена наружная кольцевая проточка, а выше нее - кольцевая канавка. В проточке размещен разрезной упругий элемент, например пружина, причем проточка может быть выполнена по винтовой линии. В канавке может быть размещена пружина. При затяжке гайки за счет наличия пружин повышается прочность и надежность стопорения гайки. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению, может применяться в резьбовых соединениях и является усовершенствованием изобретения по авт. св. N; 777272.

Цель изобретения - повышение прочности гайки и надежности стопореиия.

На фиг. 1 показана предлагаемая гайка, разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - гайка в рабочем состоянии (болт условно не показан); на фиг. 4 - упругий элемент; на фиг. 5 - то же. вид сверху.

На опорной поверхности гайки 1 выполнена конусная расточка 2 так, что радиус окружности основания конуса меньше (например, на 05-1 мм) радиуса окружности, вписанной в шестиугольник основания гайки. Диаметр меньшей окружности конуса совпадает с диаметром резьбового отверстия гайки. На боковой поверхности выполнены прорези 3 под углом 70-80° к

поверхностям граней с наклоном в сторону заворачивания и образуют усики 4 с острым углом. На конусной поверхности со стороны опорного торца выполнено кольцевое углубление 5, выше которого на боковой поверхности гайки выполнена кольцевая канавка 6. Размеры кольцевого углубления и канавки выбраны из условия необходимой величины упругой деформации.

В боковой поверхности гайки против зоны конусной расточки выполнена кольцевая проточка 7, в которую установлен разрезной упругий элемент 8 (например, пружина круглого сечения, имеющая 1,5 витка, т. е. больше одного). Количество витков упругого элемента выбрано больше 1,0 для обеспечения равномерного распределения сопротивления упругого элемента и повышения его прочности при разжатии

С

О 00 vj

сл

00

N5

Конусной части гайки в процессе ее заворачивания.

Для повышения прочности и упругости разрезной части гайки и экономии дорогостоящего материала (например, пружинной стали для изготовления гайки) упругий элемент 8 выполнен из материала с большей прочностью, чем материал гайки. Круглое сечение разрезного упругого элемента 8 (пружины) обеспечивает проворачивание (скручивание) ее при деформации разрезных элементов гайки. Глубина проточки 7 выбрана из условия обеспечения невозможности выпадания упругого элемента 8 при разжатии разрезных частей гайки. В кольцевую канавку 6 установлена двухвитковая цилиндрическая пружина 9, которая введена в канавку 6 при сборке гайки, например, со стержня с диаметром, равным максимальному поперечному размеру гайки, ввинченного в гайку, для чего пружину 9, наружный диаметр которой меньше наружного диаметра кольцевой канавки, предварительно растягивают в радиальном направлении на величину, равную разности указанных диаметров. Торцы 10 разрезного упругого элемента 8 (фиг. 5) слегка отогнуты для предотвращения зацепления в кольцевой проточке 7 при релаксационных изменениях в процессе эксплуатации и создания упоров при скручивании.

Другим вариантом выполнения самостопорящейся гайки (не показан) является вариант, при котором кольцевая проточка 7 выполнена по винтовой линии, а разрезной упругий элемент 8 выполнен в виде растянутой пружины (не показано) с шагом, равным или меньшим шага винтовой канавки.

Выполнение разрезного упругого элемента и второй кольцевой канавки по винтовой линии позволяет увеличить суммарную деформацию упругого элемента за счет обеспечения возможности его деформации в осевом, радиальном и скручивающем направлениях, что расширяет диапазон деформации гайки при сохранении высокой прочности ее.

Гайка работает следующим образом.

При заворачивании гайки нижняя часть конусной расточки 2 разжимается, радиальный размер упругого элемента 8 увеличивается, отогнутые его торцы 10 упираются в стенки проточки 7 и происходит также скручивание разрезного упругого элемента 8, увеличивается усилие и величина его деформации, а пружинные свойства

гайки расширяются и повышается ее прочность.

При работе гайки с кольцевой проточкой 7, выполненной по винтовой линии, и упругим элементом 8, выполненным в виде

пружины, ввинченной в канавку по винтовой линии, происходит скручивание пружины и ее сжатие таким образом, что ее витки стремятся занять горизонтальное положение в спиральной канавке, так как при разжатии конуса высота конусной части гайки

уменьшается, а расстояние по образующей

между витками пружины, заключенной в

винтовую канавку, остается постоянным.

Одновременно с разжатием конуса 2

уменьшается ширина первой кольцевой канавки 6 по ее наружному диаметру и проист ходит сжатие пружины 9 (устанавливается при необходимости), в результате расширяются упругие свойства конусной части гайки, увеличивается усилие, препятствующее ее самоотвинчиванию и ее прочности.

Изобретение значительно повышает прочность и надежность резьбовых соединений, требующих больших усилий сжатия

и подверженных в процессе эксплуатации значительным деформациям, например, с величиной деформации болта 7-8 мм.

Формула изобретения

расточки выполнена дополнительная наружная кольцевая проточка, в которой размещен разрезной упругий элемент из материала, текучесть которого не превышает текучести материала гайки.

9иг.2

Фиг.1

5 2

10

Фиг. Ц

Фиг.З

10

Фиг.5