САМОФИКСИРУЮЩИЙСЯ винт Советский патент 1973 года по МПК F16B39/30 

Изобретение относится к области машиностроения.

Известен самофиксирующийся винт, содержащий спиральное ребро, выполненное на боковой поверхности одного или нескольких витков, и спиральную кэнавку, расположенную между .вершинами витка и ребра. Однако такой самофиксирующийся винт не надежен в работе и не обеспечивает точности фиксации.

Предложенный самофиксирующийся винт позволяет повысить надежность фиксации. Для этого канавка выполнена с максимальной шириной di, большей, чем расстояние dz между серединой витка и его,боковой поверхностью, проходящей через линию среднего диаметра резьбы. Середина витка расположена между вершинами, образованными пересечением боковых поверхностей канавки с боковыми поверхностями витка. Вершина дна канавки по сечению расположена примерно в точке пересечения средней линии витка с линией среднего диаметра резьбы. Углы между боковыми поверхностями канавки и соответствующими боковыми поверхностями витка равны между собой, а угол между боковой поверхностью канавки и поверхностью ребра больше угла, образованного другой боковой поверхностью канавки и боковой поверхностью витка, причем угол, образованный боковыми

поверхностями канавки между собой, равен приблизительно 77°.

На фиг. 1 показан описываемый самофикспрующийся винт в сечении вместе с винторезной головкой; на фиг. 2 - винт с гайкой, сечение; на фиг. 3 - витки и ребра винта в разрезе; на фиг. 4 - витки и ребра винта при закручивании его в гайку, продольный разрез. Винт 1, имеющий произвольную длину, диаметр, шаг, может быть изготовлен из любого материала, а также иметь или не иметь головку. Витки и ребра винта формируются при помощи прокручивания цилиндрической заготовки через две винторезные головки 2 и «3.

Боковые поверхности 4 на одной стороне винта / являются нормальными. Боковые поверхности 5 на другой стороне выполнены с ребрами 6. Винт /, показанный на фиг. 3, имеет два

обычных витка 7 и два расположенных между ними витка 8, на каждом из которых имеется ребро 6, обеспечивающее самофиксацию винта 1. Все боковые поверхности витков 7 являются нормальными. Боковые поверхности

5 витков 8 путем пропускания через винторезную головку были изменены так, что их боковые поверхности, аналогичные поверхностям 9 витков 7, стали иметь ребра 6.

Ребра 6 расположены асимметрично и образуются только на тех боковых поверхностях. которые ориентированы в одну сторону. Желательно, чтобы ребра были непрерывны и проходили вдоль нескольких шагов витков винта 1. С другой стороны, они могут и не быть непрерывными, в этом случае каждое 5 ребро 6 занимает меньше чем 360°. Как передние 10, так и задние концы ребер 6, непрерывных или же имеюш,их разрывы, переходят соответстБуюш,им образом в боковую поверхность 5 так, чтобы при закручивании или выкручивании винта 1 из гайки стирание или износ гайки был бы минимальным. Линия Р на фиг. 3 представляет собой расстояние, равное шагу витков 7 и 8 винта, т. е. расстоянию от впадины 11 до впадины 12 седнего витка. Точка 13 на линии Р является серединой расстояния между впадинами 11 л 12, Пунктирной линией 14 показана форма витка, т. е. контур исходной боковой поверхности и перед образованием ребра 6. Штрих-20 пунктирная линия 16 делит исходный виток 8 две половины, представляющие, таким образом, среднее сечение витка 8. В процессе образования -ребра 6 из боковой поверхности и витка 8 винторезные голов-25 ки 2 и 3, имеющие, в свою очередь, ребра на соответствующих витках, как показано на фиг. 1, первоначально зацепляются с витками 8 вблизи середины гребней 15. Ребра витков винторезной головки постепенно нажимают назо вращающиеся витки 8, вызывая сдвиг :металла витка винта с целью получения конфигурации, «оказанной «а фиг. 1, 2 и 3. На этих фигурах показаны «е все поверхности 5, а только некоторая .их часть, прилегающая к35 впадине 12. Ребро 6 имеет внешнюю поверхность 17, угловое расположение которой для выбранного варианта реализации изобретения таково, что она составляет угол 3° с поперечной40 плоскостью, показа.нной на фиг. 3 линией 16. Ширина внешней поверхности 17 составляет приблизительно половину глубины витка. Внутренняя поверхность 18 образует с поперечной плоскостью витка угол около 59°, та- 45 КИМ образом, полный угол между поверхностями 17 и 18 составляет приблизительно 62°. Внутренняя поверхность 18 ребра 6 начинается на белковой поверхности 5 в вершине 19, которая, как .видно из фиг. 3, является 50 нижней точкой спиральной канавки 20, проходящей между ребром 6 и оставшейся боковой поверхностью 5. Необходимо, чтобы нижняя точка канавки 20 была расположена вблизи пересечения по- 55 перечной плоскости 16 витка 8 и среднего диаметра 21, чтобы сделать ребро 6 как можно более массивным. Таким образом, вершина 19 канавки 20 будет лежать ближе к оси виита, чем гребень 22 ребра 6, и ближе к 60 среднему сечению витка 16, чем исходная поверхность 5, причем ребро 6 изгибается и образуется конфигурация, показанная в точке 23. Оставшаяся внутренняя поверхность 24, примыкающая к оставшейся части витка 25, 65 цачИНается из нижней вершины 19 канавки 20 и пересекает боковую поверхность 26 под углом приблизительно 18°. Линия пересечения образует гребень 27 оставшейся части витка 8. Как показано «а фиг. 3, .максимальная ширина di канавки 20, проходяш.ей между внутренними поверхностями 18, 24, превышает расстояние dz между средним сечением 16 витка 8 и его «сходной боковой поверхностью 14, измеренное вдоль линии среднего диаметра резьбы. В результате этого получается сравнительно обширное свободное пространство канавки 20 и массивное ребро 6. В большинстве приложений эффект повышается, когда среднее сечение 16 витка 8 лежит между гребнем 22 ребра 6 и гребнем 27 оставшейся части витка 25. Таким образом, канавка 20 между внутренними поверхностями 18 и 24 может иметь угол около 77°. Легко видеть, что внешняя поверхность 17 ребра 23 соединяется с боковой поверхностью 5, из которой она сформирована в точке, лежащей между линией среднего диаметра 21 и соседней впадиной 12 витка 8. Угол между внутренней и внешней поверхностями 18 и 17 ребра 6, по меньшей мере, равен углу между поверхностями 24 и 26 оставшейся части боковой поверхности 5. Желательно, чтобы угол между внутренней и внешней поверхностями 18 и 17 был больше угла между внешними поверхностями 24 и 26 оставшейся части витка 25. Иногда вследствие особой степени твердости материала винта по сравнению с формирующим ребром инструмента внутренняя поверхность /5 ребра может сдвигаться так, чтобы образовалась криволинейная поверхность, которая будет немного выпуклой в продольной части, что показано пунктирной линией 28 на фиг. 3. Подобно этому, внутренняя поверхность 24 может иметь немного вогнутую форму в продольной части, что показано пунктирной линией 29. Гребень 27 оставшейся части витка 8 может располагаться недалеко от сре.днего сечения 16 витка S и с противо.положной стороны по отношению к стороне, на которой расположено ребро 6. Такая конструкция приводит к л елаемым результатаим, когда большое жесткое ребро типа ребра 6 формируется при помоши винторезных головок 2 и 5. Когда исходный гребеиь 15 срезан инструментом для образования ребра 6, оставшаяся часть материала исходного гребня, переместившегося в положение гребня 27, не выходит за очертание линии боковой поверхности 26 (см. фиг. 3), таким образом, никакого изменения в сопряжении боковой поверхности 26 с соответствующей боковой поверхностью гайки не происходит. Следует также отметить, что ребро 6 и оставшуюся часть витка 25 можно рассматривать как .два ребра с аналогичными поперечными сечениям.и и гребнями.

Из фиг. 2 и 4 видно, что в о-боих случаях показано действие ребра или же нескольких ребер 6, когда винт / закручивается в соответствующую гайку 30. Предполагается, что винт и гайка изготовлены из материалов с правильным соотношением твердости в соответствии с хорошо известными стандартами.

Как было отмечено выше, передний конец 10 ребра 6 (см. фиг. 2) переходит снять в боковую поверхность 6, чтобы обеспечить первоначальное вхождение ребра В витки гайки. При продолжении закручивания винта в гайку ребро 6, несмотря на жесткую структуру, изгибается за счет зацепления с поверхностью 31 гайки. Трение, имеющее место между внешней поверхностью 17 изогнутого ребра и поверхностью гайки 31, достаточно велико, чтобы за|фиксирО;вать винт в гайке в закрученном положении.

При выкручивании винта из гайки ребро 6, которое может находиться или же выйти за пределы упругости при изгибе, принимает опять первоначальную форму. Таким образом, когда винт закручивается в ту же самую или же в аналогичную гайку, имеет место по существу тот же эффект самофиксации.

Предмет изобретения

1. Самофиксирующийся винт, содержащий спиральное ребро, выполненное на боковой

поверхности одного или нескольких витков, и спиральную канавку, расположенную между вершинами витка и ребра, отличающийся телт, что, с целью повышения надежности фиксации, канавка выполнена с максимальной н ириной , большей, чем расстояние Jo между серединой витка и его боковой поверхностью, проходящей через линию среднего диаметра резьбы.

2. Винт но ц. 1, отличающийся тем. что середина витка расположена между вершинами, образованными пересечением боковых поверхностей канавки с боковыми поверхностями витка.

3. Винт по п. 1, отличающийся тем, что вершина дна канавки по сечению расположена примерно в точке пересечения средней линии витка с линией среднего диаметра резьбы.

4.Винт по пи. 1-3, отличающийся тем, что углы меж.ду боковыми поверхностями канавки и соответствующ)1ми боковыми поверх юстями Витка равны между собой.

5.Винт по пп. 1-3, отличаюипшся тем, что угол между боковой поверхностью канавки и

поверхностью ребра больше угла, образованного другой боковой поверхностью канавки и боковой поверхностью витка.

6.Винт по пп. 1-5, отличающийся тем, что угол, образованный боковыми поверхностями

канавки между собой, равен приблизительно 77°.

Фиг 2 //Р 43 9 5 1524. Ф,..гЗ и 6 и 50 2 23 6 и / / /.//../. ../ / / 31 /