Гайка Советский патент 1993 года по МПК F16B37/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано для повышения надежности стопорения от самоотвинчива- ния гаек в высоконагруженных резьбовых соединениях механизмов и машин,

Целью изобретения является повышение надежности стопорения путем перераспределения жесткостных CBOHCTD в продольных и поперечных сечениях корпуса.

Указанная цель достигается тем, что канавки выполнены по винтовой линии с образованием наружной резьбы. Шаг и глубина которой превышают шаг и глубину резьбы в отверстии. Кроме того, направление витков наружной резьбы может, быть противоположно направлению витков резьбы в отверстии и наружная резьба может быть выполнена двух-, трех- или многозаходной.

На фиг. 1 показано схематическо.е изображение гайки, вид сбоку; на фиг,2 - то же, вид в плане; на фиг.З - в увеличенном масштабе поперечное сечение витков внутренней и наружной резьб и развертка витка внутренней резьбы гайки в аксонометрии.

Гайка содержит корпус 1 с наружной резьбой 2 и внутренней резьбой 3. Шаг S и глубина h наружной резьбы 2 больше шага Si и глубины hi внутренней резьбы. Внешняя форма гайки может быть любой, а направление витков наружной резьбы - противоположным направлению витков внутренней резьбы. Кроме того, наружная резьба может быть выполнена двух, - трех- или многоэаходной.

При затяжке резьбового соединения гайка подвергается сжатию усилием Ро предварительной затяжки, действующим по оси N-N гайки. Это усилие сжатия воспринимается витками 4 внутренней резьбы, а т.к. опорная поверхность гайки неподвижна, то гайка деформируется таким образом, что нормали H, II-II коси N-N наклоняются, тем самым витки внутренней резьбы сближаются. Деформации всего объема гайки обеспечивает наружная резьба. При выполнении последней с направлением витков 5, противоположным направлению, витков 4 внутренней резьбы, гайка работает как единое целое, т.к. деформация воспринимается

fe

оо

ся

J

Сл) VI

не только участками гайки на пересечении витков наружной резьбы с впадинами внутренней резьбы. Таким образом, участки п-п резьбы сближаются с участками m-m резьбы, тем самым увеличивается момент трения в резьбе, что предотвращает самоотвинчива- ние гаек при работе резьбового соединения, т.е. повышается надежность стопорения. При этом эффект самостопорения повышается с увеличением предварительной, затяжки за счет увеличения вышеуказанных деформаций.

Выполнение наружной резьбы с шагом и глубиной, большими шага и глубины внутренней резьбы,позволяетуменьшитьизгибную жесткость гайки и одновременно исключает перерезание витками наружной резьбы витков внутренней резьбы, При этом нагрузка, воспринимаемая витками внутренней резьбы, более равномерно распределяется по всему объему материала гайки. Следовательно, весь объем материала гайки деформируется примерно одинаково, Снижение изгибной жесткости гайки позволяет уменьшить коэффициент основной нагрузки резьбового соединения и динамическую составляющую нагрузки, воздействующую на болт (шпильку). Это повышает усталостную долговечность болта (шпильки).

Под действием усилия предварительной затяжки болта (шпильки) происходит осевое сжатие гайки, при этом она деформируется как цилиндрическая оболочка под действием осесимметричной нагрузки, действующей за срединной поверхностью. Сближение витков внутренней резьбы под действием сжимающей нагрузки приводит к увеличению площади их контакта с резьбой болта (шпильки), перераспределяет нагрузки по поверхности витков..

При сжатии гайки на витках наружной резьбы возникают деформации растяже

0

. 5

0

5

0

5

0

ния. Вследствие этих деформаций происходит деформация витков основной резьбы, приводящая к уменьшению угла подъема ее винтовой линии в пределах гарантированного зазора по среднему диаметру этой резьбы, Уменьшение угла подъема винтовой линии резьбы при постоянном угле трения фрикционной пары, образуемой витками внутренней резьбы и витками болта (шпильки), улучшает стопорение гайки от самоот- винчивания.

Выполнение витков внутренней и наружной резьбы с противоположным направлением обеспечивает дополнительное стопорение за счёт врезания кромок 6 наружной резьбы при ее упругом раскручивании после затяжки в опорную поверхность стягиваемой детали.

Выполнение наружной резьбы двух-, трех- или многозаходной увеличивает количество кромок 6 на опорной поверхности гайки, врезающихся в опорную поверхность стягиваемой детали, и тем самым повышает надежностьстопорения.

Формул а изобретения

1. Гайка, содержащая корпус с резьбовым отверстием и канавками на наружной поверхности, о т л и ч а ю щ а я с я.тем, что, с целью повышения надежности стопорения путем перераспределения жесткостных свойств в продольных и поперечных сечениях корпуса, канавки выполнены по винтовой линии с образованием наружной резьбы, шаг и глубина которой превышают шаг и глубину резьбы в отверстии.

2. Гайка по п. 1, о т л и ч а ю щая с ятем, что направление витков наружной резьбы противоположно направлению витков резьбы в отверстии.

3. Гайка по п,1, отличаю щая с ятем, что наружная резьба выполнена двух-, трех- ияи многозаходно й.

4

Сущность изобретения: гайка выполнена с внутренней и наружной резьбами. Шаг и глубина наружной резьбы превышают шаг и глубину внутренней резьбы. Направление резьб может быть противоположным. Наружная резьба может многозаходной. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

рг/&2