Стопорное устройство

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцмапистмческикРеспублик 1 1737673до делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Л Н. Срибный Специальное конструкторское бюро многошпиндельныхавтоматов при Киевском заводе станков-автоматов им. М, ГорЬкого(54) СТОПОРНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для стопорення резьбовых соединений от самоотвинчивания.Известно стопорное устройство, содержащее скрепляемые детали, винт; гайку и, по крайней мере, один фиксирующий элемент, выполненный в виде установленного в торцовом углублении на одной из резьбовых деталей пальца с головкой, взаимодействующей с деформируемой перемычкой 11. Недостатком устройства является точто при деформации перемычки коническим фик. сирующим элементом, перемычка упруго изгибается как балка, у которой зашемлен один конец. При таком перемещении перемычки воз. никают избыточные напряжения витков, что приводит к понижению прочности и надежности стопорения,Наиболее близким техническим решением является стопорное устройство, включающее винт, гайку и фиксируюший элемент, взаимодействующий с выполненной со стороны резьбы одной из упомянутых резьбовых деталей 2упруго деформируемой перемычкой образованной замкнутым в поперечном сечении пазом 2,Недостаток стопорного устройства заключается в том, что замкнутый паэ выполнен на всей длине, вследствие чего понижается прочность и надежность стопорения, Это объясняется тем, что в резьбовых соединениях обычной конструкции нагрузка между витками резьбы распределяется неравномерно, Первые витки резьбы, расположенные у опорной поверхности 10гайки, нагружены гораздо больше, чем последующие. При стопорении фиксирующим элементом, нагруженные первые витки резьбы воспринимают помимо осевой и радиальную нагрузку, что отрицательно сказывается как т 5на прочности, так и на надежности стопорения.Цель изобретения - повышение прочттостии надежности стопорения.Указанная цель достигается тем, что в Истопорном устройстве, включающем винт, гай.ку и фиксирующий элемент, взаимодействующий с выполненной со стороны резьбы одной из упомянутых резьбовых деталей упруго деформируемой перемычкой, образованной737673 4 15 20 25 30 35 50 55 3замкнутым в поперечном сечении газом, упомянутый паз ограничен по длине резьбовойдетали прорезью, перпендикулярной оси резьбы,а фиксирующий элемент выполнен в виде пальца с головкой, взаимодействующей с перемыч.кой, Паз выполнен концентричным резьбе, афиксирующий элемент - с эксцентричнойголовкой, взаимодействующей с перемычкой.С целью повышения технологичности, пазвыполнен в виде трех пересекающихся цилиндров. Паз выполнен с коническими рабочимиповерхностями, а фиксирующий элемент - сконцентрической головкой, взаимодействующей с перемычкой,На фиг. 1 изображено стопорение гайкис помощью фиксирующего элемента с эксцент ричной самотормозящейся головкой, взаимо-,действующей с деформируемым участком,выполненным в гайке; на фиг. 2 - разрезА - А на фиг. 1; на фиг, 3 - стопорение малогабаритной гайки с помощью фиксирующегоэлемента с эксцентричной самотормозящейсяголовкой, взаимодействующей с деформируемьмучастком, выполненным в корпусе вала; нафиг. 4 - разрез Б - Б на фиг. 3; на фиг. 5 -стопорение гайки фиксирующим элементомс эксцентричной самотормозящейся головкой,взаимодействующей с деформируемым участком, образованным поперечным надрезом икомбинацией трех отверстий, просверленных довстречи с поперечным надрезом; на фиг. 6 -вид слева на фиг, 5; на фиг. 7 - стопорениегайки фиксирующим элементом в виде винтас конической головкой, взаимодействующейс конической поверхностью деформируемого" " учаспса;"полученного поперечным надрезоми комбинацией трех продольных отверстий,просверленных до встречи с поперечным кадре.зом, причем среднее из отверстий являетсяконическим; на фиг. 8 - вид слева на фиг. 7.Фиксирующие элементы, согласно предлагаеьюму изобретению, выполняются из углеродистой стали, поддающейся закалке, а поверхностидеформируемых участков, взаимодействующиес головками фиксирующих элементов такжежелательно упрочнить, например, закалкойна ТВЧ.На фиг. 1 и 2 показано стопорное устройство, содержащее шпиндель 1 с резьбой, регулировочную гайку 2, фиксируюций элемент 3с гладкой эксцентричной самотормозящейсяголовкой и шестигранником 4 под ключ,причем элемент 3 закален до необходимой твер-.дости, обеспечивающей; его долговечность.Гайка 2 взаимодействует с упорным подшипником 5. В корпусе гайки 2 выполнена выемкас деформируемой стенкой 6, полученной засчет поперечного относительно оси резьбового,соединения надреза 7, например, с помощью прорезной фрезы и продольного до встречис поперечным надрезом 8, выполненного,например, с помощью пальцевой фрезы и расположенного симметрично относительно отверстия9, предназначенного для хвостовика фиксирующего элемента 3. Ширина продольного надреза 8 должна быть такой, чтобы можно былосвободно установить фиксирующий элемент вотверстие 9 в положении, когда линия экс 10 центриситета головки элемента распоЛожена по горизонтали, а длина его должна обеспечивать упругую деформацию стенки 6 при повороте фиксирующего элемента эксцентриситетом вниз с помощью ключа усилием, не превы- . шающем затягивание болтов и гаек,На фиг. 3, 4, 5 и 6 показано стопорение также с помощью фиксирующего элемента с "гладкой" упрочненной эксцентричной и самотормозящейся головкой. Поверхность головки фиксирующего элемента образована вращениемпрямой линии вОкруг ее продольной оси ивзаимодействует с деформируемой стенкой выемки, вылолненной на торце той же резьбовойдетали,На фиг. 3 и фиг. 4 показано стопорное уст-ройство, содержащее консольный вал 10 с резьбой на конце и деформируемым участком 11,полученным за счет поперечного надреза 12,продольного надреза 13 цо встречи с надрезом12 и сверления 14 также до встречи с надрезом 12, причем диаметр сверления 14 долженбыть таким, чтобы можно было с некоторымусилием установить фиксирующий элемент 15с эксцентричной самотормозящейся головкойи шестигранником 16 под ключ, хвостовикомв отверстие 17 в положении, когда линияэксцентриситета головки находится по горизонтали. Центр отверстия 17 смещен относительноцентра сверления 14 на величину меньшую или рав. 40 ную зксцентриситету головки фиксирующего эле мента в сторону деформируемогоучастка 11, Нарезьбу консольного вала устанавливается малогабаритная гайка 18 для закрепления шестерни 19, Доступ к стопорному устройству осуществляется через окно в корпусе 20, напримерредуктора, закрытое крышкой 21,На фиг. 5 и фиг. 6 показано стопорное устройство с теми же элементами, что и на фиг; 1 и фиг. 2. Отличием является способ выполнения деформируемой стенки 22, которая получается за счет поперечного надреза 23, например прорезной фрезой при радиальной подаче заготовки, и продольного надреза за счет трех сверлений до встречи с поперечным надрезом 23, при этом среднее сверление 24 должно быть такого диаметра, чтобы можно было свободно вставить хвостовик фиксирующего элемента 3 в отверстие 9, в положении, когда7376 10 5линия эксцентриситета будет по горизонтали,при этом центр последнего смещен относительноцентра сверления 24 на величину меньшую илиравную эксцентриситету головки фиксирующегоэлемента в сторону деформируемой стенки 22.Два боковые сверления 25 могут быть выполнены меньшего диаметра по сравнению сосредним и пересекаться с ним. Сверления 25предназначены для образования тонких перемычек 26 деформируемой стенки 22 и сверлятся на глубину до встречи с поперечнымнадрезом 23. Такое выполнение деформируемой стенки 22 меньше ослабляет тело гайкии увеличивает площадь контакта головки фиксирующего элемента 3 с поверхностью деформируемой стенки, что уменьшает удельноедавление и повышает долговечность стопорного , Устройства.Е 1 а фиг. 7 и фиг. 8 приведено стопорное устройство аналогичное показанному на фиг. 5 20и фиг. 6. Отличием является то, что фиксирующий элемент 27 выполнен в виде винта с ко нической головкой, а среднее сверление 28выполнено коническим соответственно головке,при этом на хвостовике элемента 27 нарезанарезьба, а резьбовое отверстие 29 под хвостовик концентрично коническому сверлению 28,Работа стопорного устройства по фиг. 1 и фиг. 2 происходит следующим образом.Перед навинчиванием гайки 2 на шпиндель 1, необходимо установить на гайку фиксирующий элемент 3 его хвостовиком в отверстие 9 так, чтобы линия эксцентриситета его головки находилась по горизонтали и затем повернуть ключом головку элемента эксцентриситетом вверх до упора в верхнюю поверхность паза 8, При этом фиксирующМй элемент 3 будет удерживаться от выпадания из отверстия 9 за счет сил трения между головкой 40 элемента и поверхностью лаза 8. После этого гайка 2 навинчивается на шпиндель 1 и после регулировки, например упорного подшипника 5, фиксируется от самоотвинчивания пу.тем поворота до отказа фиксирующего эльмен та 3 по или против часовой стрелки с помощью ключа, установленного в шестигранное отверстие 4. При этом эксцентричная головка элемента 3 своей поверхностью деформируетучасток 6 и выберет зазор в резьбовом соединении в зоне участка 6, а при дальнейшем повороте элемента 3, эксцентричный относительно головки хвостовик поднимет радиально вверх всю гайку 2 и полностью заклинит ее на шпинделЬ 1. Выбором положения поперечного надреза 7 вдоль оси гайки, можно избавиться от перекоса гайки при ее стопорении, Поскольку эксцентричная головка фиксирующего элемента 3 выполнена самотормозящей 73 6ся, т,е. - )20, где И - наружный диаметр головки, а а - эксцентриситет, то расстопорить соединение можно только с помощью ключа, поворачивая фиксирующий элемент в обработанную сторону по сравнению с направ. пением поворота при стопорении, Поворот осуществляют до упора головки элемента в верхнюю поверхность паза 8. Поворот элемента 3 в любую сторону при фиксации возможен потому, что участок, образованный верхней поверхностью паза 8 и наружным диаметром гайки, обладает упругостью. Это создает удобство в работе, так как нет необходимости думать в какую сторону поворачивать фиксирующий элемент 3, чтобы застопорить соединение,На фиг. 3 и фиг. 4 показана часть узла, например редуктора, где шестерня 19 закреплена на валу 10 с помощью малогабаритной гайки 18, расположенной в расточке шестерни 19. Поэтому доступ к гайке затруднен. Здесь невозможно поставить ни известные деформируе- мые шайбы, ни выполнить гайку клеммной, так как она малогабаритная, т.е. известными спо. собами застопорить гайку трудно. Поэтому здесь рационально применить предлагаемое сто. порное устройство. При этом фиксирующий элемент 15 установлен своим хвостовиком в отверстие 17 с некоторым усилием, чтобы исключить случайное его выпадание, когда резьбовое соединение расстопорено. Линия эксцентриситета головки элемента должна быть по горизонтали эксцентриситетом в сторону надреза 13. При повороте элемента ключом, установленным в шестигранное отверстие 6, по часовой стрелке (так обычно затягиваются болты и гайки, т.е. движение привычное для рабочего), деформируемый участок 11 поднимается вверх и заклинивает гайку 18 на резьбе вала 10. При расстопорении резьбового соединения, необходимо элемент 15 с помощью ключа повернуть в обратную сторону.в исходное положение. Работа стопорного устройства по фиг, 5 и фиг. 6 аналогична работе по фиг. 1 и фиг. 2.Для предотвращения выпадания элемента 3 из отверстия 9 в расстопоренном состоянии необходимо либо раскернить торец хвостовика элемента 3, предварительно предохранив его от закалки, либо после расстопаривания сое. динения, снова повернуть со значительным усилием головкуэлемента 3 до контакта с по. верхностью деформируемой стенки 22, при этом элемент 3 будет удерживаться от выпадания за счет сил трения.Стопорение по фиг. 7 и фиг. 8 происходит за счет ввинчивания хвостовика фиксирующего элемента 27 в резьбовое отверстие 29, при этом коническая головка элемента - входит7в коническое сверление 28 и деформирует стенку 22 за счет тонких перемычек 26, полу. ченных с помощью сверлений 25. При этом резьбовое соединение стопорится. Коническая поверхность элемента 27 предотвращает его самоотвинчив ание.Преимущество предлагаемого стопорного устройства по сравнению с известным заключается в: возможности изготовлять фиксирующие элементы без резьбы на эксцентричных головках, что позволяет легко изготовлять их на сТанках-автоматах, выполнив эксцентричные цаиги; возможности легко подвергать закалке фиксирующие элементы, что увеличивает их долговечность; возможности быстрофиксировать соединение, не думая о направлении вращения фиксирующего элемента, либо вращать его в привычном направлении, как болты и гайки; увеличении плошади контакта фиксирующего элемента с деформируемым участком, что уменьшает удельные давления и износ, возможности компенсировать неперпендикулярность гаек. Все это повышает долговечность и расширяет область применения стопорного устройства,Формула изобретения1, Стопорное устройство, содержащее винт,гайку и фиксирующий элемент, взаимодейст737673 8вующий с выполненной со стороны резьбы одной из упомянутых резьбовых деталей упругодеформируемой перемычкой, образованнойзамкнутым в поперечном сечении пазом, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности и надежности стопорения,упомянутый паз ограничен по длине резьбовойдетали прорезью, перпендикулярной оси резьбы,а фиксирующий элемент выполнен в виде10 пальца с головкой, взаимодействующей с перемычкой,2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что паз выполнен концентричнымрезьбе, а фиксирующий элемент - с эксцентрич.ц ной головкой, взаимодействующей с перемычкой.3, Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения технологичности, паз выполнен в виде, по крайней20 мере, трех пересекающихся цилиндров,4, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что паз выполнен с коническимирабочими поверхностями, а фиксирующийэлемент - с концентрической головкой, взаи 25 модействующей с перемычкой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР И 362153,кл. Р 16 В 37/04, 1970.30 2. Авторское свидетельство СССР М 495457,кл. Е 16 В 39/28, 1976,4 4.737673 Заказ 2557/6 Ти ал ППП "Патент", г, Ужгород, ун 5 Подпи