Самостопорящаяся гайка Советский патент 1992 года по МПК F16B39/28 

Изобретение относится к машиностроению, к конструкциям резьбовых соединений, в частности к самостопорящимся гайкам.

Известны способы стопорения резьбовых соединений при помощи двух гаек: основной и контргайки.

Преимуществом такого стопорения является то, что контргайка является не только стопорящей, но и разгрузочной по отношению к первой, основной гайке. Недостатками являются увеличенная длина болта, расход гаек, металлоемкость и габариты узла.

Известны конструкции самостопорящихся гаек, состоящих из двух гаек: основной и пружинной одновитковой листовой, закрепленной в пазу одного из торцов корпуса основной гайки. Стопорение резьбового узла в-данном случае осуществляется листовой гайкой

Недостатком данной конструкции является неспособность листовой гайки обеспечить усилие затяжки, необходимое и достаточное для осуществления надежного стопорения. Кроме того, гайка не работает как разгрузочная, она работает как пружинная шайба, может устать, привыкнуть, теряя при этом свои стопорящие свойства.

Известна конструкция самостопорящейся гайки, где защищается пружинная прямоугольная шайба, завальцованная в корпусе гайки с наружной стороны одного из торцов Прямоугольные концы шайбы соединены между собой внахлест, в них выполнено резьбовое отверстие, соосное с резьбовым отверстием гайки.

Недостатки конструкции увеличенные габариты стопорной шайбы, металлоемкость, большие моменты на ключ при затяжке из-за трения на большой опорной поверхности, не исключающие преобладающего крутящего момента, не исключено ослабление резьбового соединения при знакопеременных нагрузках.

XI СЛ

деД

4 СО

со

Целью изобретения является повышение надежности стопорения за счет перераспределения напряжений на витках резьбы.

Это достигается тем, что в самостопорящейся гайке Содержащей корпус с внутренней резьбой и кольцевой расточкой со стороны одного из торцов, а также пружинную резьбовую вставку, закрепленную на корпусе со стороны торца с расточкой с образованием осевого зазора между резьбами корпуса и вставки величиной не менее одного шага резьбы, вставка выполнена в виде втулки с фланцем с количеством витков резьбы в 1,2... 1,5 раза большим количества витков резьбы корпуса, расточка в корпусе выполнена ступенчатой с большей ступенью со стороны неопорного торца гайки, втулка размещена в расточке в ступени меньшего диаметра, а ее фланец в ступени большего диаметра.

На чертеже изображена предлагаемая гайка.

Самостопорящаяся гайка состоит из корпуса 1 с внутренней резьбой 2 и фланцевой пружинной резьбовой вставки 3, установленной в кольцевой расточке 4 со стороны одного из торцов 5 гайки. Вставка выполнена в виде втулки с количеством витков резьбы 6 в 1.2... 1,5 раза большим количества БИТКОВ резьбы корпуса Расточка 4 выполнена ступенчатой с большей ступенью со стороны неопорного торца гайки, втулка размещена в расточке в ступени меньшего диаметра, а ее фланец - в ступени большего диаметра. Между резьбами корпуса гайки и вставки имеется осевой зазор 7 величиной не менее одного шага резьбы.

Пример. Корпус гайки, выполненный из стали 35 по ГОСТ 1050-74, кл. прочности 6, имеет резьбу М10 с числом витков 3, фланцевая пружинная втулка выполнена из стали 35Х по ГОСТ 4543-74 с резьбой М10 с числом витков 4. Пружинная втулка заваль- цована в кольцевой расточке со стороны одного из торцов корпуса гайки, так что зазор между резьбами втулки и корпуса гайки составляет 1,5 мм, т.е. один шаг резьбы.

При навинчивании на стержень сначала работает резьба корпуса гайки, затем резьба стержня улавливает резьбу пружинной

втулки и стержень завинчивается на обе резьбы одновременно. При затяжке гайки в резьбе появляются сжимающие усилия, пружинная вставка нагружается, деформируется и испытывает растягивающие усилия. При дальнейшей затяжке стержень болта растягивается и разгружает резьбу гайки от напряжения сжатия, постепенно превращая нагрузку в растягивающую.

При ослаблении в процессе эксплуата ции пружинная вставка может ослабнуть и изменить свое положение, что изменит схему распределения нагрузки и тогда резьба гайки снова окажется под сжимающей нагрузкой, т.е. сжатой, что позволит резьбовому соединению сохранить сопротивление отвинчиванию. Пружинная фланцевая втулка, выполняя функцию стопорения. выполняет функцию контргайки, разгружая

резьбу гайки от усилия сжатия.

Предлагаемая самостопорящаяся гайка обеспечивает перераспределение напряжений на витках резьбы гайки и стержня болта; уменьшение максимальной нагрузки: замену напряжений сжатия на напряжения растяжения в обеих резьбовых гайках.

За счет этих свойств гайка предлагаемой конструкции выполняет функцию не только самостопорения, но и саморегулирования напряжений в резьбовом соединении,

Формула изобретения Самостопорящаяся гайка, содержащая корпус с внутренней резьбой и кольцевой расточкой со стороны одного из торцов, а также пружинную резьбовую вставку, закрепленную на корпусе со стороны торца с расточкой с образованием осевого зазора между резьбами корпуса и вставки величиной не менее одного шага резьбы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности стопорения за счет перераспределения напряжений на витках резьбы, вставка выполнена в виде втулки с фланцем

с количеством витков резьбы в 1,2... 1,5 раза большим количества витков резьбы корпуса, расточка в корпусе выполнена ступенчатой с большей ступенью со стороны неопорного торца гайки, втулка размещена

в расточке в ступени меньшего диаметра, а ее фланец - в ступени большего диаметра.

2

Использование: машиностроение, конструкции резьбовых соединений. Сущность изобретения: гайка содержит резьбовую пружинящую вставку 3, закрепленную в корпусе 1. Между резьбами 2 и б имеется осевой зазор 7. Число витков резьбы б в 1,2 .. 1,5 раза больше витков резьбы 2 Вставка позволяет изменять величину осевого зазора и тем самым перераспределять усилия по виткам гайки, которая о/эеспечи- вает надежное стопорение. 1 ил.