Резьбовое соединение

ОПИСАНИГЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Республик К АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬС 38 У(61) Дополнительное к (22) Заявлено 06.01.78 т. свид-ву 1) 2565072/25-2 16 В 41/О соединением заявки-сударствениый комитет СССР ритет -по делам изобретеии и открытий43) Опубликовано 07.10 45) Дата опубликования описания 07.10.80 укарев, С, П, Темский И. А, Нечай и Я. Ш.(54) Р ЕЗ ЬБО ЕДИНЕНИЕ Изобретение относится к области машиностроения,Известно резьбовое соединение противнеразрешенного отвинчивания резьбовогоэлемента, содержащее резьбовой элемент сголовкой и резьбовой стержень-ключ 1).В известном соединении не достигнутаполная защита против неразрешенного отвинчивания, так как головка резьбовогоэлемента (болта) может быть захваченастандартным монтажным инструментом, например газовым ключом.Известно резьбовое соединение, содержащее резьбовой элемент с головкой ирезьбовой стержень-ключ 12).Резьбовой элемент в этом соединенииснабжен накидной гайкой, буртик которойустановлен на цилиндрическом пояске, расположенном под головкой резьбового элемента, причем торец головки выполнен снаклоном (скосом), а взаимодействующийторец стержня-ключа с таким же наклоном.Накидная гайка имеет резьбу, соответствующую резьбе стержня-ключа, Резьбовоесоединение снабжено эластичным кольцом,установленным под накидной гайкой ипробкой, устанояленной в накидной гайке.Данное устройство является наиболееблизким к изобретению по техническойсущности и достигаемому резуль-ать. 2Недостатком известного резьбового соединения является то, что соединение ключа и резьбового элемента (болта) накидной гайкой для совместной их работы при за винчивании и отвинчивании резьбового элемента сопровождается большими трудностями, а в некоторых случаях даже невозможно. Для соединения рсзьбового элемента и ключа необходимо взаимное поворачивание накидной гайки и ключа. При этом очень трудно совместить плоскости наклонных торцов ключа и резьбового элемента.Целью изобретения является упрощениепроцесса монтажа и расширение функцпо нальных возможностей соединения,Указанная цель достигается тем, чтостержень-ключ выполнен составным, включающим наружный элемент с осевым отверстием и буртиком, расположенным на наружной цилиндрической поверхности этого элемента и выполненным в виде чередующихся впадин и выступов с выполненными в нскоторых из них радиально расположенными отверстиями, в которых установлены 25 упоры, и внутренний элемент в виде ступенчатого цилиндра, на меньшем диаметре которого, сопрягаемого с осевым отверстием наружного э,пемента, выполнена кольцевая канавка, в которую входят упоры, взаимочн действуюн.ие со штифтами. установленными3в плоскости упоров в радиально расположенных отверстиях внутреннего элемента,при этом накидная гайка имеет осевое цилиндрическое отверстие, в которое входитстержень-ключ, и выполнена с дополнительным буртиком, выполненным в виде чере.дующихся выступов и впадин, соответствующих впадинам и выступам на стержне=ключе и взаимодействующих с ними приОтвинчивании и завинчивании резьбовогоэлемента.На фиг, 1 изображен резьбовой элементс накидной гайкой в рабочем положении;на фиг. 2 - стержень-ключ; на фиг. 3 -вариант выполнения стержня-ключа; нафиг. 4 - разрез А - А фиг, 2; на фиг. 5 -разрез Б - Б фиг. 1; на фиг. 6 - резьбовойэлемент с накидной гайкой с установленнойдекоративной пробкой и эластичной прокладкой; на фиг. 7 - вариант упрощенноговыполнения стержня-ключа без внутреннегоэлемента.Резьбовое соединение содержит резьбовой элемент 1, накиднуо гайку 2 и специальный стержень-ключ 3.Резьбовои элемент 1 с конической прижимной поверхностью 4 имеет цилиндрическую головку 5 с наклонным торцом(скосом) 6. Под головкой 5 расположен цилиндрический поясок 7, на котором установлена накидная гайка 2.При использовании резьбового соединения для деталей на движущихся машинахво избежании дребсзжания накидной гайкипод ней устанавливают эластичную прокладку 8, выбирающую зазоры между свободно посаженной на цилиндрическом пояске 7 рсзьбового элемента 1 накиднойгайкой 2 и поверхностью ближайшей к нейсоединяемой детали. Одновременно эластичная прокладка 8 служит для защитырезьбы соединения от загрязнения.Для предохранения внутренних поверхностей накпдной гайки, резьбового элемента и резьбы соединяемых деталей от загрязнения может быть установлена декоративная пробка 9, выполненная из резины,пластмассы или дерева.Специальный стсржснь-ключ 3 выполненв виде гладкого цилиндрического стержня,включающего наружный элемент 10 с осевым отвсрстисм 11 и буртиком 12, расположенным на наружной цилиндрическойповсрхности 13 элемента 10, Буртик 12 состоит из чередующихся впадин 14 и выступов 15. 11 скоторыс выступы 15 имеют радиально расположенные отверстия 16. В отверстиях 16 еподвко установлены упоры 17,Спсциальный стержень-ключ 3 включает также внутренний элемент 18, расположенный в осевом отверстии 11 наружного элемента 10. Внутренний элемент 18 имеет наклонный торец 19 и радиально располо 60 65 г ) 10 15 20 25 30 Л) 40 45 50 женныс в одной плоскости отверстия 20 В Отверстиях О неподвижно установлен) штифты 21, Внутренний элемент 18 выполнен в виде цилиндра, на наружной поверхости 22 которого, сопрягаемой с поверхностью осевого отверстия 11 наружного элемента 10, выполнена кольцевая канавка 23, В кольцевую канавку 23 входят штифты 21, расположенные в отверстиях 20 внутреннего элемента 18, Штифты 21 взаимодействуют с выступающими концами расположенных в нарукном элементе 10 упоров 17.Головка 24 стержня-ключа 3 может быть выполнена под стандартный ключ (фиг, 3) или иметь рукоятку или маховик (фиг. 2).Накидная гайка имеет гладкое цилиндрическое отверстие 25, в которое входит стержень-ключ 3, и снабжена буртиком 26, с помощью которого накидная гайка 2 устанавливается в цилиндрическом пояске 7 резьбового элемента 1.Накидная гайка 2 снабжена дополнительным буртиком 27, состоящим из чередующихся выступов 28 и впадин 29, соответствующих выступам 15 и впадинам 14 на наружной поверхности 13 наружного элемента 10 стержня-ключа 3.Угол наклона торцовых поверхностей 19 и 6 соответственно стержня-ключа 3 и резьбового элемента 1 к плоскости, перпендикулярной оси вращения, больше угла трения.При завинчивании резьбового элемента 1 в соединяемые детали резьбовой элемент 1 устанавливается в накидную гайку 2. Затем в накидную гайку 2 вставляется стержень-ключ 3, При этом выступы 15 буртика 12 на стержне-ключе 3 проходят через впадины 29 дополнительного буртика 27 накидной гайки 2, а выступы 28 дополнительного буртика 27 - через впадины 14буртика 12,После прохождения буртика 26 буртиком 12 наклонный торец 19 стержня-ключа 3 совмещается с торцом 6 резьбового элемента 1, имеющим наклон, одинаковый с наклоном торца 19. 0 полном правильном совмещении наклонных торцов 6 и 19 свидстсльствует расположение стержня-ключа 3 и рсзьбового элемента 1 на одной оси, т. с. стержень-ключ 3 должен быть расположен без наклона к рсзьбовому элемент 1,Затем стержень-ключ 3 поворачивают в требуемом направлении, например, в направлении завинчивания резьбового элемента 1. При этом наружный элемент 10 поворачивается на определенный угол относительно внутреннего элемента 18, так как внутренний элемент ограничен во вращении взаимодействующими между собой наклонными торцами 6 и 19.769134 5Концы упоров 17, установленных в отверстиях 16 наружного элемента 10, взаимодействуют со штифтами 21, установленными напротив выступов 15 буртика 12, авпадины 14 буртика 12 - напротив впадин29 буртика 27.Дальнейшее вращение наружного элемента 10 приводит к вращению внутреннегоэлемента 18, но так как последний взаимодействует своим торцом 6 с торцом 19резьбового элемента 1, а резьбовой элемент 1 в начальный момент является неподвижным, например, за счет сил трения врезьбовой паре, то торец 19 начинает смещаться относительно торца 6 в окружномнаправлении и на них мгновенно возникаетосевая сила (по принципу разложения силна клиновых поверхностях), приложеннаяк резьбовому элементу 1 и стержень-ключу 3,причем величина усилия зависит от величины крутящего момента и угла наклонаторцов 6 и 19, Под действием этих осевыхусилий резьбовой элемент 1 и стерженьключ 3 будут стремиться переместитьсяв осевом направлении, выберут зазоры истанут в распор между буртиком 26 и дополнительным буртиком 27, так что головка 5 резьбового элемента 1 будет взаимодействовать с буртиком 26 накидной гайки2, а выступ 15 стержня-ключа 3 с выступами 28 дополнительного буртика 27 ца цакидной гайке 2.В случае необходимости под накиднуюгайку устанавливают прокладку 8 из эластичного материала, например резины, ипробка 9 в отверстие 25 накидной гайки 2.При вывинчивании резьбового элемента 1 снимается пробка, а стержень-клгоч 3вставляется в отверстие 25 накидной гайки 2 так, чтобы выступы 15 буртика 12стержня-ключа 3 проходили через впадины29 дополнительного буртика 27 накиднойгайки 2, а выступы 28 дополнительногобуртика 27 - через впадины 14 буртика 12.Пос.чс прохождсцця буртика 27 буртиком 12 наклонный торец 19 стержня-ключа3 упирается в наклонный торец 6 резьбового элемента 1.После соосной установки резьбового элемента 1 ц стсржця-ключа 3 поворачиваютв направлении отвинчивация рсзьбовогоэлемента 1 наружный элемент стержняключа до контакта упоров 17 и штифтов 21.При этом выступы 15 буртика 12 устанавливаются напротив выступов 28 буртика27, а впадины 14 буртика 12 - напротиввпадин 29 буртика 27,Дальнейшее вращение наружного элемента 10 приводит к вращению внутреннегоэлемента 18, но так как последний взаимодействует своим наклонным торцом, снаклонным торцом 19 резьбового элемента1, а резьбовой элемент 1 в начальный момент является неподвижным за счет сил бтрения в резьбовой паре, то торец 19 начинает смещаться относительно торца 6 в окружном направлении, п на ццх возникает осевая сила, приложенная к резьбовому элементу 1 и стержню-ключу 3. Под действием этих осевых усилий резьбовой элемент 1 ц стержень-ключ 3 будут стремиться переместиться в осевом направлении, выберут зазоры и станут в распор между буртиком 26 и дополнительным буртиком 27 так, что головка 5 резьбового элемента 1 будет взаимодействовать с буртиком 26 накидной гайки 2, а выступы 15 стержггя-ключа 3 - с выступами 28 дополнительного буртика 5 27 ца цакидной гайке 2.После этого рсзьбовой элемент 1, накидцая гайка 2 ц стержень-ключ 3 вывпнчиваются из соединяемых деталец как единый болт.д Использование предложенной конструкции рсзьбового соединения позволяет предотвратить неразрешенное отвинчпвание резьбового элемента посторонними лицами, так как для его отвинчивания необходим 5 специальный ключ, используемый в предложенном техническом решении.Кроме того, использование предложен.ной конструкции позволяет сократить время, необходимое для отвинчивания резьбо- ЗО ного элемента по сравнению с известнойконструкцией, так как в предложенноп коц.струкцип к.люч просто вставляется в отверстие пакцдной гайки, а в известной его необходимо ввинчивать, причем время заЗ 5 вцнчивация определяется длиной резьбы, еешагом и т. д.Данная конструкция допускает исполь.зованпс ес в труднодоступных местах, в частности где подход и накидной гайке 4 О затруднителен.Формула изобретения1. Рсзьбовос соединение, содержащее 45 рсзьбовой элемент с головкой, имеющейскос ца торцс ц цилиндрический поясок под головкой, стержень-ключ со скосом на торце, соответствующим скосу на головке резьбогзого элемента, и гайку с буртиком, взаимодействующим с цилиндрическим пояском резьбового элемента, отл и ч а ю О щс с с я тем, что, с целью упрощения процесса монтажа соединения ц расширения функциональных возможностей, стержень- ключ выполнен составным, вклгочающцм наружный элемент с осевым 55 отверстием и буртиком, расположенным на наружной цилиндрической поверхности этого элемента и выполненным в вцдс 1 гсредуюпгихся впадин ц выступов с выполцснцыми в них радиально располо жспцымц отверстиями, в которых установлспы упоры, ц внутренний элемент в виде ступенчатого цилиндра, на меньшем диаметре которого, сопрягасмого с осевым от.всрстисм царукпого элемента; выполнена 55 кольцевая кацавка, в которую входят упо-д ло 1 ернуп. е иг. Х иг. 7 Заказ 747519 Тираж 1095 Подписно 7ры, взаимодейству 1 ошпе со штифтами, установленными в плоскости упоров в радиально расположенных отверстиях внутреннего элемента, при этом наружная гайка имеет осевое цилиндрическое отверстие, в которое входит стержень-ключ, и выполнена с дополнительным буртиком, выполненным в виде чередующихся выступов и впадин, соответствующих впадинам и выступам на стержне-ключе и взаимодействующих с ними при отвинчивании и завинчивании резьбового элемента,2. Рсзьбовое соединение по п, 1, о т л ичающееся тем, что угол наклона торцовых поверхностей стержня-ключа и резьбового элемента к плоскости, перпендику 8лярной осп вращения, больше угла трений,3, Резьбовое соединение по п, 1, о т л ичающееся тем, что оно снабжено эластичным кольцом, установленным между5 накидной гайкой и поверхностью, ближайшей к ней соединяемой детали.4, Резьбовое соединение по п. 1, отл ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено пробкой, установленной в накидной гайке.10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент ФРГ832966, кл. 47 а 15,1952,2. Авторское свидетельство СССР15 М 535429, кл. Г 16 В 41/00, 1974 (прототип),