Самозапирающийся винт

 

358867

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскиз

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

М. Кл. Р 16Ь 33/02

F 16Ъ 39, 30

Заявлено 03.Ч11.1970 (№ 1459478125-27)

Приоритет 18Х11.1969 (¹ 842990, США) Комитет ао делам изобретений и открытий ари Совете Министров

СССР

УДК 621,882 6(088 8) Опубликовано 03.Х!.1972. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 3.1.1973

Авторы изобретения

Иностранцы

Говард Ирвин Поделл и Стефен Джозеф Кехое (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Юсм Корпорейшн» (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

САМОЗАПИРАЮЩИЙСЯ ВИНТ

Зависимый от патента №

Изобретение относится к области общего машиностроения.

Известны самозапирающиеся винты с резьбой, имеющей стопорную зону, образованную двумя смежными зубьями, выполненными с усеченными вершинами.

Однако такие винты имеют запорную зону, профиль которой значительно изменяется при повторении операции и подвергается максимальному изменению профиля нарезки, возникающему при воздействии сил, образуемых во время вставления болта.

Изобретение позволяет устранить эти недостатки, благодаря тому, что одна из сторон первого зуба запорной части, несущая нагрузку, расположена относительно радиальной плоскости под углом, меньшим половины угла профиля резьбы, причем второй зуб усечен меньше, чем первый. Смежные зубья, образующие стопорную зону, выполнены с большей осевой толщиной, чем другие зубья винта.

Первый зуб имеет большую осевую толшину, чем второй.

На фиг. 1 изображен болт, расположенный между двумя матрицами, имеющими волнистую поверхность; на фиг. 2 — сечение волнистой нарезной матрицы; на фиг. 3 — 7 — положение болта, прокатывающегося между матрицами; на фиг. 8 — профиль нарезки болта с запорной зоной.

Как видно из фиг. 1, 2, заготовка болта ( приобретает нарезку от обработки прокатными матрицами, стационарной 2 и подвижной

8. Конец каждой матрицы, который первым приходит в соприкосновение с заготовкой болта 1 во время операции проката, называется ведущим звеном.

Левый конец стационарной матрицы 2 и правый конец подвижной матрицы 3 являют10 ся ведущими концами, а противоположные концы стационарной и подвижной матриц 2 н 8 — завершающпмн. Каждая нз матриц 2 и

8 имеет несколько гребней 4. Образующие затвор отрезки образованы на каждом из них и

15 состоят из желобка 5, созданного путем устранения гребня 4 из матрицы 2.

Помимо устранения гребня 4 из матрицы 2, видоизменение матрицы включает в себя

20 утоньшение гребня б, примыкающего к желобку 5. Гребень б утоньшен путем удаления клуппа с его края 7, удаленного от желобка 5.

На практике один или несколько гребней могут быть удалены из одной матрицы 2 или из

25 обеих матриц 2 и 3.

На фиг. 3 — 7 показан болт 1, расположен ный между прокатными матрицами 2 и 3, имеющими запорную часть, и меняющий соответственно положение на 180, 360, 540 и

30 720 .

358867

Матрица 2 является стационарной, а мarрица 8 подвижной. Каждая из матриц 2 и 8 изображена с двумя образующими запор чаcTHiIH, каждая iI3 IcoTopbix I)IQ0T жс 7ooKH, ооразованные npis yea "iciliiil грсонсй.

Таким образом, подьижная матрица 8 имеет ооразующпе запор секции, в которых имеются желобки 8 и 9, а стационарная матрица

2 изображена с образую|цимп запор частями, имеющими желобки 10 и 1!.

Помимо желооков 8 — 11, каждый из которых является частью образующей запор секции, имеется еп.е одна существенная часть каждой образующей запор секции — кромка примыкающего гребня, с которого был снят материал.

Следовательно, кромки 12 — !5 являются соответствующими парами желобков 8 — ll npu составлении образующих запор секций матриц 2 и 8. Матрицы 2 и 8, нзображенныс на фиг. 3 — 7, образуют две различныс запирающие зоны на болте l, прокатываемом между ними, первая из которых яьляется продуктом тонких кромок 12, 14 матрицы 2 и желобков

8 и 9, а вторая — продуктом работы тонкиi кромок 18 и 15 и желобков 9 и 10.

На фиг. 3 часть кромки 16 формируемой нарезки прокатывается через уменьшенную часть кромки 12 матрицы 2 и, следовательно, получается большей, чем обычно, толщины, причем дополнительный материал располагается на верхней части нарезки. Аналогичным ооразом, часть кромки 17 болта 1, находящаяся в рабочем контакте с уменьшенной кромкой 14 матрицы 2, также становится толще нормальной.

На фиг. 3 и 4 заготовка болта 1 поворачивается на 180 благодаря движению матрицы

2, и увеличенная часть кромки 17 болта 1 расположена в желобке 8, в результате чего увеличенная часть кромки 16 ничем не задевается и не оказывает никакого непосредственного влияния на образование нарезки.

Как показано на фиг. 4, в то время, как часть кромки 17 занимает желобок 8, часть кромки 16 находится в контакте с уменьшенной кромкой 14 матрицы 2, в рсзультате чего часть кромки 16 сохраняет свое увеличение.

На фиг. 5 показано положение заготовки болта 1 и матриц 2 и 8, повернутых еще на

180 после положения, изобр аженного на фиг. 4. Увеличенная часть кромки 16 расположена в желобке 8, в результате чего на этом участке поворота ни одна из увеличенных частей кромки не теряет своего увеличения.

На фиг. 6 увеличенная часть кромки 17 находится в соприкосновении с верхней стенкой желобка 11, тогда „пк увеличс |пая .:ромка 16 располагается в желобке 11. Резульгатом соприкосновения увеличенной части кромки li и верхней стенки желобка 8 является смещение соответствую|цсй части |арезки вниз (в сторону от головки болта). Таким образом, борозда нарезки, расположенная в желобке 8, уменьшается в своем заключающем у; лс.

Одним пз преимуществ изобретения является большое смещение верхней кромки нарезки, oпрсдсляIoaioé эту оорозду нарезки (свободной от несения нагрузки края) в сравнении с нижней кромкой. В то время, как верхняя часть кромки 17 контактирует с верхней стенкoi желоoка 8, как показано на фиг. 6> часть кромк i !б находится в желобке 11 и, соответcl âñïilo, форма части кромки 16 нс подвергастся:|зменснию во время этой операции.

В положении, изображенном на фиг. 7, увеличенная часть кромки 17 передвигается до соприкосновения с верхней стенкой желобка

l1, что вызывает смещение вниз соответствующей части нарезки, кромка 17 которой является верхней.

Одновременно, часть витка нарезки, отрезком которого является кромка 16, также смещастся вн |з вследствие соприкосновения кромки 16 с верхней стенкой желобка 8.

Ко;|фигурацпя матриц 2 и 8 обеспечивающая наличие зоп запора почти по всей длине стержня болта 1 может быть получена путем устранения каждого третьего гребня из матриц 2 и 8, как показано на фиг. 3 и 7, и уменьшения толщины кромок 12 — 15 на дальней стороне примыкающих гребней.

Рсзультатом уменьшения граней 18 — 21 является увеличение толщины частей нарезки.

Например, изгиб, начинающийся между уменьшенными кромками 16 и 17 на фиг. 3, будет толще обычного после окончательной прокатки, как показано на фиг. 7, причем эта повышенная толщина обеспечивает клиновидное запорное действие в дополнение к запорному действию, получаемому в результате смещения.

На фиг. 8 болт 1 показан детально в пространственном отношении к парной гайке 22.

Болт изображен с большим количеством обычных изгибов, каждый нз которых имеет несущую нагрузку грань 19 и свободную грань 20. Запорная зона имеет примыкающие изгибы 28 и 24, которые в целях сравнения наложены на изображение пары нормальных изгибов 25 и 26. Изгибы 28 и 24 являются усеченными в сравнении с изгибами 25 и 26 и значительно смещенными в сравнении с нормальными изгибами.

Изгиб 28 имеет свободный край 27 и несущий нагрузку край 28, причем несущий нагрузку край расположен под половинным в сравнении со стандартным углом нарезки и лежит вдоль свободного края наложенного сверху нормального изгиба 25.

Примыкающий изгиб 24 имеет несущий нагрузку край 29 и свободный край 80, Свобод||ый край 80 в значительной степени соответствует краю наложенного нормального изгиоа 26.

Таким образом, описанный процесс формовк | болта 1 обеспечивает смещение материала в изгибах 28, 24 между несущим нагрузку краем 28 изгиба 28 и сзободным краем 80 изгиба 24, 358867 чиг r

Фиг. 2

Шаговая линия 81, проходящая вдоль начального диаметра нарезки, и радиальная плоскость, проходящая перпендикулярно средней линии стержня, изображены на фиг. 8 для более наглядного сравнения изгибов 28, 24 с нормальными изгибами 25, 2б. Каждый из изгибов 28, 24 имеет усеченную форму, причем изгиб 28 усечен меньше, чем изгиб 24.

Изгиб 28 значительно шире нормального изгиба 25, тогда как изгиб 24 лишь немного шире нормального изгиба 2б и, таким образом, основание, образованное ими, получается выше, чем основание, образованное двумя нормальными изгибами.

Угол а, образованный свободным краем 27 и свободным краем 82 нормального изгиба

25 меньше угла Р, который является половиной угла нарезки.

Следовательно, увеличенная толщина изгиба 28 и уменьшенный угол края 27 образуют неравномерный профиль нарезки, при котором отклонение от нормы происходит на свободном крае 27 и более значительной степени, чем на несущем нагрузку крае нарезки.

Предмет изобретения

1. Самозапирающийся винт с резьбой, имеющей стопорную зону, образованную двумя смежными зубьями, выполненными с усеченными вершинами, отличающийся тем, что, 10 с целью повышения надежности фиксации, одна из сторон первого зуба запорной части, несущая нагрузку, расположена относительно радиальной плоскости под углом, меньшим половины угла профиля резьбы, причем вто15 рой зуб усечен меньше, чем первый.

2. Винт по п. 1, отличающийся тем, что смежные зубья, образующие стопорную зону, выполнены с большей осевой толщиной, чем другие зубья винта.

20 3. Винт по п. 1, отличающийся тем, что первый зуб имеет большую осевую толщину, чем второй.

Фи8. 5

Риг. д п7

1б

Я

Риа б

) Составитель В. Холодкова

Тскред T. Курилко

Корректор Е. Зимина

Редактор В. Левитов

Заказ 4105/7 Изд. № 1713 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министр)B СССР

Москва, 7К-35, Раушская паб., д. 415

Типография, пр, Сапунова, 2 7 д

ro

f7 8

17

11

2/ и кб 8

fe /б

ff и