Стопорное устройство

Стопорное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (и737673."E т аснар

1 т ф .-"" ;„,» ..." ь,-.",,: -,.;=; (51) M. Кл.

F 16 В 39/28 (61) Дополнительное к авт, свил-ву

I (22) 3ая влено 26,04.76 (2 I ) 2351863/25 — 27 с присоединением заявки №.. -. Хооударстаеииый комитет

СССР (23) Пркорнтет (53) УД К621.229.

3 14 (088.8) ll0 делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 30.05,80. * Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 30.05.80 > (72.) Автор изобретения

Л.. Н. Срибный

Специальное конструкторское бюро многошпиндельных автоматов при Киевском заводе станков-автоматов им. М. ГорЬкого (7I) Заявитель. (54) СТОПОРНОБ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для стопорення резьбовых соединений от самоотвинчивания.

Известно стопорное устройство, содержащее скрепляемые детали, винт; гайку и, bio крайней мере, один фиксирующий элемент, выполненный в виде установленного в торцовом углублении на одной из резьбовых деталей пальца с головкой, взаимодействующей с деформируемой перемычкой (I).

Недостатком устройства является то,,что при деформации перемычки коническим фиксирующим элементом, перемычка упруго изгибается как балка, у которой защемлен один конец. При таком перемещении перемычки возникают избыточные напряжения витков, что приводит к понижению прочности и надежности стопорения.

Наиболее близким техническим решением является стопорное устройство, включающее винт, гайку и фиксирующий элемент, взаимодействующий с выполненной со стороны резьбы одной из упомянутых резьбовых деталей

2 упруго деформируемой перемычкой, образованной замкнутым в поперечном сечении пазом (2).

Недостаток стопорного устройства заключается в том, что замкнутый паз 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

10 гайки, нагружены гораздо больше, чем последующие. При стопорении фиксирующим элементом, нагруженные первые витки резьбы воспринимают помимо осевой и радиальную нагрузку, что отрицательно сказывается как l5 на прочности, так и на надежности стопорения.

Цель изобретения — повышение прочности и надежности стопорения.

Указанная цель достигается тем, что в

20 стопорном устройстве, включающем винт, гайку и фиксирующий элемент, взаимодействующий с выполненной со стороны резьбы одной из упомянутых резьбовых деталей упруго деформируемой перемычкой, образованной

737673 4

3 замкнутым в поперечном сечении газом, упомянутый паз ограничен по длине резьбовой детали прорезью, перпендикулярной оси резьбы, а фиксирующий элемент выполнен в виде пальца с головкой, взаимодействующей с перемыч.кой, Паз выполнен концентричным резьбе, а фиксирующий элемент — с эксцентричной головкой, взаимодействующей с перемычкой.

С целью повышения технологичности, паз выполнен в виде трех пересекающихся цилиндров. Паз выполнен с коническими рабочими поверхностями, а фиксирующий элемент — с концентрической головкой, взаимодействующей с перемычкой.

На фиг. 1 изображено стопорение гайки с помощью фиксирующего элемента с эксцент ричной самотормозящейся головкой, взаимо-, действующей с деформируемым участком, выполненным в гайке; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — стопорение малогабаритной гайки с помощью фиксирующего элемента с эксцентричной самотормозящейся головкой, взаимодействующей с деформируемым участком, выполненным в корпусе вала, на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 3; на фиг. 5— стопорение гайки фиксирующим элементом с эксцентричной самотормозящейся головкой, взаимодействующей с деформируемым участком, образованным поперечным надрезом и комбинацией трех отверстий, просверленных до встречи с поперечным надрезом; на фиг. 6— вид слева на фиг. 5; на фиг. 7 — стопорение гайки фиксирующим элементом в виде винта с конической головкой, взаимодействующей с конической поверхностью деформируемого

"" учаспса,"полученного поперечным надрезом и комбинацией трех продольных отверстий, просверленных до встречи с поперечным надрезом, причем среднее из отверстий является коническим; на фиг. 8 — вид слева на фиг. 7.

Фиксирующие элементы, согласно предлагаеьюму изобретению, выполняются из углеродистой стали, поддающейся закалке, а поверхности деформируемых участков, взаимодействующие с головками фиксирующих элементов также желательно упрочнить, например, закалкой на ТВЧ.

На фиг. 1 и 2 показано стопорное устройство, содержащее шпиндель 1 с резьбой, регулировочную гайку 2, фиксирующий элемент 3 с гладкой эксцентричной самотормозящейся головкой 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 выемка с деформируемой стенкой 6, полученной за счет поперечного относительно оси резьбового, соединения надреза 7, например, с помощью прорезной фрезы и продольного до встречи с поперечным надрезом 8, выполненного, например, с помощью пальцевой фрезы и расположенного симметрично относительно отверстия

9, предназначенного для хвостовика фиксирующего элемента 3. Ширина продольного надреза 8 должна быть такой, чтобы можно было свободно установить фиксирующий элемент в отверстие 9 в положении, когда линия экс 10 центриситета головки элемента распояожена 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 вращением прямой линии вОкруг ее продольной оси и взаимодействует с деформируемой стенкой выемки, вылолненной на торце той же резьбовой детали, На фиг. 3 и фиг. 4 показано стопорное устройство, содержащее консольный вал 10 с резьбой на конце и деформируемым участком 11, полученным за счет поперечного надреза 12, продольного надреза 13 до встречи с надрезом

12 и сверления 14 также до встречи с надрезом 12, причем диаметр сверления 14 должен быть таким, чтобы можно было с некоторым усилием установить фиксирующий элемент 15 с эксцентричной самотормозящейся головкой и шестигранником 16 под ключ, хвостовиком в отверстие 17 в положении, когда линия эксцентриситета головки находится по горизонтали. Центр отверстия 17 смещен относительно центра сверления 14 на величину меньшую или рав40 ную зксцентриситету головки фиксирующего эле мента в сторону деформируемого участка 11, На резьбу консольного вала устанавливается малогабаритная гайка 18 для закрепления шестерни 19, Доступ к стопорному устройству осуществляется через окно в корпусе 20, например редуктора, 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, когда

7376

5 линия эксцентриситета будет по горизонтали, при этом центр последнего смещен относительно центра сверления 24 на величину меньшую или равную эксцентриситету головки фиксируюшего элемента в сторону деформируемой стенки 22.

Два боковые сверления 25 могут быть выполнены меньшего диаметра по сравнению со средним и пересекаться с ним. Сверления 25 предназначены для образования тонких перемычек 26 деформируемой стенки 22 и сверлятся на глубину до встречи с поперечным надрезом 23. Такое выполнение деформируемой стенки 22 меньше ослабляет тело гайки и увеличивает площадь контакта головки фиксирующего элемента 3 с поверхностью дефор- 15 мируемой стенки, что уменьшает удельное давление и повышает долговечность стопорного, устройства.

На фиг. 7 и фиг. 8 приведено стопорное устройство аналогичное показанному на фиг. 5 20 и фиг. 6. Отличием является то, что фиксируюший элемент 27 выполнен в виде винта с ко нической головкой, а среднее сверление 28 выполнено коническим соответственно головке, при этом на хвостовике элемента 27 нарезана резьба, а резьбовое отверстие 29 под хвостовик концентрично коническому сверлению 28, Работа стопорного устройства по фиг. 1 и фиг. 2 происходит следуюшим 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 фиксирующий элемент 3 будет удерживаться от выпадания из отверстия 9 за счет сил трения между головкой 4о элемента и поверхностью лаза 8. После этого гайка 2 навинчивается на шпиндель 1 и после регулировки, например упорного подшипника 5, фиксируется от самоотвинчивания путем поворота до отказа фиксируюшего эльмен- 4> та 3 по или против часовой стрелки с помощью ключа, установленного в шестигранное отверстие 4. При этом эксцентричная головка элемента 3 своей поверхностью деформирует участок 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 самотормозящей73 6 ся, т.е. — )2О, где И вЂ” наружный диаметр головки, а e — эксцентриситет, то расстопорить соединение можно только с помощью ключа, поворачивая фиксирующий элемент в обработанную сторону по сравнению с направлением 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 способами застопорить гайку трудно. Поэтому здесь рационально применить предлагаемое стопорное устройство. При этом фиксируюший 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 соединения, снова повернуть со значительным усилием головку элемента 3 до контакта с поверхностью 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 фиксирую)пего элемента 27 в резьбовое отверстие 29, при этом коническая головка элемента — входит

7 в коническое сверление 28 и деформирует стенку 22 за счет тонких перемычек 26, полученных 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 цанги; возможности легко подвергать закалке фиксирующие элементы, что увеличивает их долговечность; возможности быстро фиксировать соединение, не думая о направлении вращения фиксирутощего 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, с

Формула изобретения

1. Стопорное устройство, содержащее винт, гайку и фиксирующий элемент, взаимодейст737673 8 вуюший с выполненной со стороны резьбы одной из упомянутых резьбовых деталей упруго деформируемой перемычкой, образованной замкнутым в поперечном сечении пазом, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения прочности и надежности стопорения, упомянутый паз ограничен по длине резьбовой детали прорезью, перпендикулярной оси резьбы, а фиксирующий элемент выполнен в виде

1р пальца с головкой, взаимодействующей с перемычкой, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что паз выполнен концентричным резьбе, а фиксирующий элемент — с эксцентричg5 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 крайней

2о мере, трех пересекающихся цилиндров, 4,Устройство поп. 1, о тлича ю шеее с я тем, что паз выполнен с коническими рабочими поверхностями, а фиксирующий элемент — с концентрической головкой, взаи25 модействующей с перемычкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 362153, кл. F 16 В 37/04, 1970.

30 2. Авторское свидетельство СССР М 495457, кл. F 16 В 39/28, 1976.

44 =

737673

Фиг.ф

g 5 25

Д5 Л 9 5

87 8В Л5 3g

85 8 Я7

UHHHIIH Заказ 2557/6 Тираж 1095 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, у . Проектная, 4