Самофиксирующийся винт

 

365078

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

М. Кл. F 16Ь 39/30

Заявлено 01Л т .1971 (Ля 1647315/25-27)

Приоритет ОЗ.IV.1970, № 26529. США

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 28.XI I.1972. Бюллетень № 5 за 1973

Дата опубликования описания 2.IV.1973

УДК 621.882.2(088.8) Автор изобретения

Иностранец

Роджер В. Орломоский (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Дюмон Авиейшн Ассошиейтс» (Соединенные Штаты Америки) 1 с

Заявитель

САМОФИКСИРУЮЩИЙСЯ ВИ Н1

Изобретение относится к области машиностроения.

Известен самофиксирующийся винт, содержащий спиральное ребро, выполненное на боковой поверхности одного или нескольких витков, и спиральную канавку, 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 4, большей, чем расстояние d 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 самофиксирующийся винт в сечении вместе с винторез5 ной 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, диа10 метр, 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 8.

1 Боковые поверхности 4 на одной стороне винта 1 являются нормальными. Боковые поверхности 5 на другой стороне выполнены с ребрами 6.

Винт 1, показанный на фиг. 3, имеет два

20 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

25 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 обра30 зуются только на тех боковых поверхностях, 365078

3 которые ориентированы в одну сторону, Келательно, 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 ребро 6 занимает меньше чем 360 . Как передние 10, так и задние концы ребер 6, непрерывных или же имеющих разрывы, переходят соответствующим образом в боковую поверхность 5 так, чтобы при закручивании или выкручивании винта 1 из ганки стирание или износ гайки был бы минимальным.

Линия Р на фиг. 3 представляет собой расстояние, равное шагу витков 7 и 8 винта, т. е. расстояйию от впадины 11 до впадины 12 соседнего витка. Точка 13 на линии P является серединой расстояния между впадинами 11 и

12. Пунктирной линией 14 показана форма витка, т. е. контур исходной боковой поверхности 5 перед образованием ребра 6. Штрихпунктирная линия 16 делит исходный виток 8 две половины, представляющие, таким образом, среднее сечение витка 8.

В процессе образования ребра 6 из бо ковой поверхности 5 витка 8 винторезные головки 2 и, д, 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 на вращающиеся витки 8, вызывая сдвиг металла витка винта с целью получения конфигурации, .показанной на фиг. 1, 2 и 3. На этих фигурах показаны не все поверхности 5, а только некоторая,их часть, прилегающая к впадине 12.

Ребро 6 имеет внешнюю поверхность 17, угловое расположение которой для выбранного .варианта реализации изобретения таково, что она составляет угол 3 с поперечной плоскостью, показанной на фиг. 3 линией 16.

Ширина внешней поверхности 17 составляет приблизительно половину глубинны витка.

Внутренняя поверхность 18 образует с поперечной плоскостью витка угол около 59, таким образом, полный угол между поверхностями 17 и 18 составляет приблизительно

62, Внутренняя поверхность 18 ребра 6 начинается на боковой поверхности 5 в вершине

l9, которая, как .видно из фиг. 3, является нижней точкой спиральной канавки 20, проходящей между ребром 6 и оставшейся боковой поверхностью 5.

Необходимо, чтобы .нижняя точка канавки

20 была расположена вблизи пересечения поперечной 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 винта, чем гребень 22 ребра 6, и ближе к среднему сечению витка 16, чем исходная поверхность 5, причем ребро 6 изгибается и образуется конфигурация, показанная в точке

28. Оставшаяся внутренняя поверхность 24, примыкающая к оставшейся части витка 25, 25

ЬО

4 начинается из нижней вершины 19 канавки

20 и пересекает боковую поверхность 26 под утлом приблизительно 18 . Линия пересечения образует гребень 27 оставшейся части витка

8. Как показано на фиг. 3, максимальная ширина di канавки 20, проходящей между внутренними поверхностями 18, 24, превышает расстояние d> между средним сечением 16 витка 8 и его исходной боко вой 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 28 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 в итка 25.

Иногда вследствие особой степени твердости материала винта по сравнению с формирующим ребром инструмента внутренняя поверхность 18 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 среднего сечения

16 витка 8 и с противоположной стороны по отношению к стороне, на которой расположено ребро 6. Такая конструкция приводит к желаемым результатам, когда большое жесткое ребро типа ребра 6 формируется при помощи винторезных головок 2 и 8. Когда,исход ный гребень 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 сечениями и гребнями.

365078

Из фиг. 2 и 4 видно, что в обоих случаях показано действие ребра или же неско Iüêèх ребер б, когда винт 1 закручивается в соответствующую гайку 80. Предполагается, что винт .и гайка изготовлены из материалов с правильным соотношением твердости в соответсТВНН с хорошо известными стандартами.

Как было отмечено выше, передний конец

10 ребра б (см. фиг. 2) переходит опять в боковую поверхность б, чтобы обеспечить первоначальное вхождение ребра в витки гайки.

При продолжении закручивания винта в гайку ребро б, несмотря на жесткую структуру, изгибается за счет зацепления с поверхностью

81 гайки. Трение, имеюшее место между внешней поверхностью 17,изогнутого ребра и поверхностью гайки 81, достаточно велико, чтобы зафиксировать винт в гайке в закрученном положении.

При выкручивании винта из гайки ребро б, 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 cvгцеству 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 II ребра, отл г гаюг,ггшся техг, гто, с целью повышения надежности фикса5 ции, канавка выполнена с максимальной шириной dI, большей, чем расстояние d. между серединой витка и его боковой поверхнгостьго, проходящей через линию среднего диаметра резьбы.

10 2. Винт по п. 1, отли гпющггйся тем, что середина витка расположена между вершинами, образованными пересечением боковых поверхностей канавки с боковымп поверхностямч витка.

15 3. Винт по и. 1, отлггггаюгггггйся тем, что вершина дна канавки по сечению расположена примерно в точке пересечения cpezIIeII линии витка с линией среднего диаметпа резьбы.

4. Винт по пп. 1 — 3, от.ггг гаюгг(ггйся тем, что

20 углы межд боковыми поверхностями кя.гавки и соответствующими боковыми IIoIepxIIoстями витка равны между собой.

5. Винт по пп. 1 — 3, отлгг гпктгг йсг тем, что угол между боковой поверхностью канавки и поверхностью ребра больше угля. образованного другой боковой поверхностью канавки и боковой поверхностью витка.

6. Винт по пп. 1 — 5, отличсгюгггпйгся тем, что угол, образованный боковыми поверхностями

30 канавки между собой, равен приблизительно 77 .

365078

20

17 2б

76

8 5

Р

d б

Фиг 3 1

2д 6 i7@Зр 2ч- 25 б 17 З1

l /

Р !Д

Составитель В. Холодкова

Техред Л. Грачева

Корректоры: А. Николаева и Е. Давыдкина

Редактор Т. Ларина

Заказ 656/3 Изд. № 158 Тираж 826 Подписное

БНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

2и

21 25

7 д "

1 7В

22 б 26

2д

28

20 ,Г