Самостопорящаяся гайка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 801084499 А ъ(51) Г 16 В 37/08 ИЯ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ установленныщаяся тем, чности стопореработе она снна опорномвозможностьюпуса, а шарими относитель2. Гайкачто, с цельющих свойств,вок выполненбы, но не прзаклиниванияканавки совпа ми в них шариками, отл о, с целью повышения н ния и обеспечения удоб абжена шайбой, закрепл торце корпуса неразъевращения относительн и выполнены подпружин но торца канавки.по п. 1, отличающаяся обеспечения ее самосто угол наклона каждой из большим угла подъема вышающим предельногоа направление наклон дает с направлением ре3ов8)Г, Б. и Шарловсение резьбовыхостроение, 197 ийЮ.В соедине с, 113 тем, поря- кана- резь- угла а дна зьбы. СРотот СЯ ГАЙ- ками петорце и ЯР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1.ИосилевичЗатяжка и стопоний, М., Машин72 2. Авторское свидетельство6902, кл. Г 16 В 39/32, 1927 54) (57) 1. САМОСТОПОРЯЩАКА, содержащая корпус с кан еменной глубины на его опорн ичаю- адежства в енной мно с о кор- енны40 45 50 55 Изобретение относится к крепежнымрезьбам и может найти применение во всехобластях техники для стопорения резьбовых соединений от самоотвинчивания,преимущественно в устройствах, работающих с высокой динамичностью при необходимости частой и быстрой разборки исборки резьбовых соединений, например, навысокоскоростных резко реверсируемых валах и при вибрациях, а также в станочныхприспособлениях для закрепления обрабатываемых изделий и инструмента и другихприспособлениях.Известна самостопорящаяся гайка, выполненная с закладной шайбой из полиамида в опорном торце, имеющей в недеформированном состоянии форму усеченного конуса и обеспечивающей самостопорение гайки на резьбовом стержне за счет своей деформации и обжатия резьбового стержняпри навинчивании гайки до упора в деталь 1.Однако вследствие релаксации напряжений в шайбе даже в условиях нормальных температур такая гайка не обеспечивает надежного самостопорения и требуетзамены шайбы при повторных сборках иразборках резьбового соединения.Наиболее близкой к предлагаемой потехнической сущности и достигаемому результату является самостопорящаяся гайка,содержащая корпус с канавками переменной глубины на его опорном торце и установленными в них шариками 12.Недостатком гайки является то, что онанеудобна в работе, так как весьма сложнопомеш,ать каждый раз при завинчиваниигайки в ее выемку шарики и удерживать ихтам, пока гайка не войдет в контакт с базовой деталью, а применяющийся для этойцели клин, вкладываемый в специальноегнездо гайки, весьма малоэффективен в решении этой задачи и представляет дополнительные неудобства при работе с гайкой,Кроме того, при отвинчивании гайки возникает задача не потерять шарики,Кроме того, в момент завинчивания шарики вдавливаются в закрепляемую детальи портят ее поверхность.Нет определенной ориентации шариковв канавках гайки и в случае ослаблениязатяжки резьбы по какой-либо причине(при температурных деформациях, при вибрациях и т, д,) шарики могут потерять контакт с дном выемки гайки и не обеспечитьзаклинивания и, следовательно, стопорения ее .Цель изобретения - повышение надежности стопорения и обеспечения удобствав работе.Указанная цель достигается тем, что саяостопорящаяся гайка, содержащая корпус с канавками переменной глубины наего опорном торце и установленными в нихшариками, снабжена шайбой, закрепленной 5 1 о 15 20 25 зо 35 на опорном торце корпуса неразъемно с возможностью вращения относительно корпуса, а шарики выполнены подпружиненными относительно торца канавки,Угол наклона каждой из канавок выполнен большим угла подъема резьбы, но не превышающим предельного угла заклинивания, а направление наклона дна канавки совпадает с направлением резьбы,На фиг. 1 изображена самостопорящаяся гайка в нерабочем состоянии, вид в осевом разрезе; на фиг. 2 - разрез Ав А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг, 1; на фиг. 4 - та же гайка в рабочем состоянии, вид в осевом разрезе; на фиг. 5 - разрез В - В на фиг. 4.Самостопорящаяся гайка содержит корпус 1, шайбу 2, шарики 3 и пружины 4. С опорной стороны корпуса 1 выполнены канавки Г с наклонным в продольном направлении под углом ы к. торцу дном, которые расположены равномерно по касательным к соосной с резьбовым отверстием окружности, причем угол с наклона дна канавок по величине больше угла подъема резьбы, но не превышает предельного угла заклинивания, а направление наклона совпадает с направлением резьбы, и, кроме того, по глубине канавки выполнены такими, что шарики 3, помещенные в них в наиболее мелкой их части, выступают на некоторую величину о по отношению к торцу корпуса. Со стороны этого же торца в начале резьбового отверстия выполнена обратная коническая расточка Ю.Шайба 2, выполненная с наружным профилем Е под ключ, идентичным профилю Ж корпуса 1 имеет центральное отверстие 3 диаметром, несколько большим наружного диаметра резьбового стержня 5 так, чтобы обеспечивалось свободное прохождение стержня 5 через отверстие, а также обечайку И с одной стороны, соосную с центральным отверстием 3. Обечайка И шайбы 2 развальцована в обратной конической расточке Д корпуса 1 так, что корпус 1 и шайба. 2 образуют двух- подвижную кинематическую пару с возможностью свободного вращения и некоторого осевого Перемещения до величины о друг относительно друга, причем в свободном (нерабочем) состоянии между сопряженными друг с другом торцами корпуса 1 и шайбы 2 постоянно имеется зазор б .В глухих клиновых полостях, образуемых дном канавок Г корпуса 1 и сопряженным с ним торцом К шайбы 2, расположены шарики 3 и пружины 4, помещенные туда перед соединением развальцовкой корпуса 1 и шайбы 2, причем под действием пружин 4, постоянно выжимающих шарики 3 в сторону сужающейся части клиновых полостей, шарики 3 постоянно, как в рабочем так и в нерабочем состояниях, находятсяПроцессы, происходящие в самостопоряшейся гайке с момента касания шайбы 2 с закрепляемой деталью 6 до полной выборки зазора о между сопряженными друг с другом торцами корпуса 1 и шайбы 2, переводят ее в рабочее состояние, т, е. в режим самостопорения, механизм действия которого заключается в следующем. При ослаблении затяжки резьбового соединения, определяющим признаком которой является уменьшение полезных сил трения в резьбе, и по сопряженным друг с другом торцам корпуса 1 и шайбы 2 в результате действия неблагоприятных эксплуатационных факторов корпус 1 не будет самоотвинчиваться под действием случайных боковых сил, возникающих при динамических нагрузках, например, при резком реверсировании вращающегося резьбового соединения или при вибрации, так как при попытке корпуса 1 повернуться на резьбовом стержне 5 в направлении отвинчивания шарики 3 будут перекатываться между контактирующими постоянно с ними дном канавок Г корпуса 1 40 45 50 55 в заклиненном положении между рабочими поверхностями клиновых полостей, т. е. постоянно контактируют с дном канавок Г корпуса 1 и торцом К шайбы 2.Самостопоряющуюся гайку навинчивают на резьбовой стержень 5 следующим образом.В начальный момент навинчивания гаечный ключ накладывают только на корпус 1, затем после упора шайбы 2 в закрепляемую деталь 6 и выборки зазора Ю между 1 О сопряженными друг с другом торцами корпусаи шайбы 2 до полного их смыкания, а также совмещения их профилей Ж и Е под ключ, гаечный ключ накладывают одновременно на корпус 1 и шайбу 2 и дальнейшую затяжку резьбового соединения до необходимого усилия производят совместным вращением корпуса 1 и шайбы 2, При этом, после входа в соприкосновение шайбы 2 с закрепляемой деталью 6 и начала выборки зазора Б между сопряженными друг с другом торцами корпуса 1 и шайбы 2, последняя прекращает вращаться на резьбовом стержне 5, так как ее дальнейшему вращению препятствуют возникающие в этот момент силы трения между ее торцом и поверхностью детали 6, обусловленные нор мальным давлением на шайбу 2 подпружиненных шариков 3, перекатывающихся, по мере выборки до нуля указанного зазорами вследствие вращения на резьбовом стержне 5 корпуса 1 относительно упершейся в деталь 6 неподвижной шайбы 2, в расширяющуюся часть глухих клиновых полостей благодаря постоянному контакту с дном канавок Г корпуса 1 и сопряженным с нейторцом К шайбы 2 под действием пружин 4, сжимаемых перекатывающимися шариками 3.35 и сопряженным с ним торцом К шайбы 2 в сужающуюся часть глухих клиновых полостей и заклиниваться там, препятствуя самоотвинчиванию корпусавследствие того, что уголс( наклона дна канавок Г корпуса 1 выполнен большим угла подъема резьбы, но не превышающим предельного угла заклинивания, а направление наклона совпадает с направлением резьбы. При этом заклинившиеся в глухих клиновых полостях между дном канавок Г корпуса 1 и сопряженным с ним торцом К шайбы 2 шарики 3 создают осевые усилия распора на резьбовом стержне 5 между корпусом 1 и упирающейся в деталь 6 шайбой 2, обуславливая тем самым возникновение дополнительных полезных сил трения в резьбовом сопряжении корпуса 1 и резьбового стержня 5, помогающих, в дополнение к чисто механическому запиранию коруса 1 на резьбовом стержне 5 при заклинивании шариков 3, его самостопорению. Совместное самопроизвольное вращение корпуса 1 н шайбы 2, как единого целого при заклинивании шариков 3 между ними, на резьбово: стержне 5 в направлении отвипчина, под действием случайных боковых спл невозможно, так как этому препятствуют - лы трения между торцом шайбы 2 и ов рхностью детали 6, постоянно существующи при нулевом зазоре о между сопряженными друг с другом торцами корпуса 1 и шайбы 2 и обусловленные нормальным давлением на шайбу 2 подпружиненных шариков 3, лрижимающих ее к детали 6, причем указанные силы трения возрастают при попытке корпуса 1 повернуться в направлении отвинчивания на резьбовом стержне 5 под действием случайных боковых сил и заклинивания вследствие этого шариков 3 между корпусом 1 и шайбой 2, что является еще одним дополнительным фактором, спятствующим самоотвинчиванию самостноряшейся гайки как единого целого.Отвинчивание самостопорящейся гайки производят совместным вращением корпуса 1 и шайбы 2 в начальный момент, осуществляемым с наложением гаечного ключа одновременно на корпуси шайбу 2. Затем, после образования первоначального зазора о между сопряженными один с другим торцами корпуса 1 и шайбы 2 и отрыва шайбы 2 от поверхности детали 6, дальнейшее свинчивание самостопоряшейся гайки с резьбового стержня 5 осуществляют произвольно.Подтяжку резьбового соединения, в случае ослабления затяжки, осуществляют аалогично навинчиванию самостопорящейся гайки на резьбовой стержень 5. соблюл;я ту же последовательность действий.Предлагаемая гайка позволяет лгко быстро завинчивать и отвинчивать ес обычным инструментом с высокой степеньк -,опорения, завинчивать и отвинчивать ее в любых пространственных положениях и в самых труднодоступных местах, производить затяжку бесступенчато, постоянно сохраняет самостопорящие свойства независимо от числа повторных разборок и сборок резьбового соединения, и, следовательно, имеет продолжительный срок службы в часто разбираемых резьбовых соединениях, является удобной в эксплуатации и позволяет легко и быстро производить ее подтяжку в случае ослабления затяжки, обеспечивает надежное самостопорение даже при незначительной затяжке резьбового соединения, что уменьшает износ резьбы и повышает ее долговечность,Составитель В. Голов Редактор Е. Папи Техред И. Верес Корректор А. Ференц Заказ 1959/29 Тираж 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4