Стопорная гайка в.и. лебедева

Авторы патента:

F16B39/00 - Стопорение винтов, болтов или гаек (крепление бутылочных затворов B65D; стопорение рельсовых болтов железнодорожного полотна E01B 9/12; стопорение крепления рельсовых стыковых накладок E01B 11/38; стопорные устройства для клапанов или кранов F16K)

Владельцы патента RU 2497028:

Лебедев Вячеслав Иванович (RU)

Изобретение относится к машиностроению и используется для стопорения резьбовых соединений, работающих в условиях сильной и долговременной вибрации, и направлено на повышение надежности стопорения гайки с возможностью ее многократного использования и на простоту процесса изготовления самой гайки. Стопорная гайка содержит сквозное отверстие и установленный в нем стопорный элемент. Отверстие выполнено ступенчатым и содержит минимум два участка с разновеликими проходными сечениями и с образованием перемычки между меньшим по проходному сечению участком и резьбой гайки. Причем данная перемычка меньше, чем перемычка между этим же участком и боковой поверхностью гайки. Стопорный элемент выполнен из материала с твердостью и формой, обеспечивающими его установку с натягом в меньшем по проходному сечению участке, и деформацию соответствующей перемычки к центру гайки, и прохождение по участку с большим проходным сечением. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для стопорения резьбовых соединений, работающих в условиях сильной и долговременной вибрации, в разных отраслях промышленности, и для исключения самопроизвольного отвинчивания.

В настоящее время разработано большое количество крепежных деталей, обеспечивающих стопорение, принцип действия которых основан на способах жесткого, упругого, фрикционного, натягового и другого стопорения.

Известна самоконтрящаяся гайка с отверстиями и вставленными в них пластмассовыми штифтами, проникающими внутрь резьбы гайки на 50-75% высоты профиля резьбы (RU 2347119 C1).

Недостатком известной гайки является сложность ее изготовления, а именно выполнение отверстий, обеспечивающих установку штифтов, проникающих внутрь резьбы гайки на 50-75% высоты профиля резьбы.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является гайка, содержащая сквозное отверстие и установленный в нем стопорный элемент (SU 1732026 A1).

Недостатком этой конструкции также является сложность выполнения сквозного отверстия в гайке, обеспечивающего установку в нем стопорного элемента в виде пальца, касательно к внутреннему диаметру резьбы.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности стопорения гайки путем обеспечения повышенного трения между витками резьбы при одновременном обеспечении простоты изготовления гайки, высокой технологичности и возможности многократного использования.

Задача решена тем, что в стопорной гайке, содержащей сквозное отверстие и установленный в нем стопорный элемент, сквозное отверстие выполнено ступенчатым, содержащим не менее чем два участка с разновеликими проходными сечениями и образованием перемычки, по крайней мере, между меньшим по проходному сечению участком и резьбой гайки меньшей, чем перемычка между этим же участком и боковой поверхностью гайки, а стопорный элемент выполнен из материала с твердостью и формой, обеспечивающими его установку с натягом в меньшем по проходному сечению участке, и деформацию соответствующей перемычки к центру гайки, и прохождение по участку с большим проходным сечением.

Выполнение сквозного отверстия в гайке ступенчатым, содержащим не менее чем два участка с разновеликими проходными сечениями обеспечивает установку с натягом стопорного элемента в меньшем отверстии при стопорении гайки и возможность свертывания гайки, при перемещении стопорного элемента с меньшего на больший по проходному сечению участок, то есть обеспечивается как возможность надежного стопорения гайки, так и удобство и многократное использование. Гайка рихтуется при свертывании.

Образование перемычки, по крайней мере, между меньшим по проходному сечению участком и резьбой гайки, меньшей перемычки между этим же участком и боковой поверхностью гайки, обеспечивает, при установке стопорного элемента, именно ее деформацию к центру и натяг в резьбе, обеспечивающий стопорение гайки. Так как по законам сопротивления материалов деформироваться при установке стопорного элемента будет меньшая перемычка и ее деформация продолжится до достижения определенного, необходимого натяга в резьбе. При этом все необходимые для обеспечения работоспособности гайки размеры можно получить или расчетным, или опытным путем. Для обеспечения работоспособности гайки требуется, по крайней мере, лишь перемычка между меньшим по проходному сечению участком отверстия (где устанавливается стопорный элемент) и резьбой гайки, меньшая, чем перемычка этого же участка с боковой поверхностью гайки. Перемычки между большим участком и резьбой гайки может и не быть, так как стопорение ведется по меньшему по проходному сечению участку отверстия.

Также существенно, чтобы стопорный элемент был выполнен из материала с твердостью и формой, обеспечивающими его установку с натягом в меньшем по проходному сечению участке, и деформацию соответствующей перемычки к центру гайки, и прохождение по участку с большим проходным сечением. Так как деформироваться должна соответствующая перемычка, для создания натяга в резьбе, а не стопорный элемент, что обеспечивается как его соответствующей твердостью, так и формой. К тому же форма должна обеспечивать и свободу свертывания гайки, при переводе стопорного элемента с меньшего участка на больший.

При изготовлении гайки желательно, чтобы образующие сквозное отверстие участки были сосны. Так как это упрощает изготовление гайки и повышает ее технологичность.

Возможно выполнение стопорного элемента из материала с твердостью большей, чем твердость материала гайки. Так как в этом случае не требуется термообработка до соответствующей твердости. И форма стопорного элемента может быть или цилиндрической, или сферической, или бочкообразной, или оживальной, или чечевичной. Так как все эти формы хорошо центрируются в отверстиях. И имеют в мидельсечении круг, что облегчает как требуемые расчеты, так и изготовление.

Также, в частном случае, возможно изготовление стопорного элемента, описанного выше, с двумя противоположными лысками на боковой поверхности. Что снижает как усилие на его установку по месту, так и на перевод с меньшего по проходному сечению участка на больший.

На фиг.1 изображена стопорная гайка с вырезом четверти, в исходном положении. На фиг.2 - в рабочем положении. На фиг.3 - в заключительном положении. На фиг.4 дан вид гайки сверху.

Стопорная гайка 1 с резьбой 2 выполнена со сквозным отверстием, содержащим участки 3, 4 и 5. При этом проходное сечение участка 4 меньше проходных сечений участков 3 и 5, которые могут быть равны между собой. 6 - стопорный элемент сферической формы (шар), 7 - перемычка между участком 4 и резьбой 2 гайки 1. Перемычка 7 показана на фиг.2 условно, деформированной вместе с соответствующим участком резьбы 2 к центру гайки 1.

Предлагаемая стопорная гайка 1 работает следующим образом. На резьбовой стержень, например шпильку, не показано, навинчивают гайку 1. После ее подтяжки в участок 3, как показано на фиг.1, вставляется стопорный элемент 6, например, сферической формы в виде шарика, изготовленный или из материала твердость которого выше твердости материала гайки, или термообработанный до соответствующей твердости. Затем инструментом, не показано, стопорный элемент 6 устанавливается, забивается, в участок 4, поперечное сечение которого взаимосвязано с мидельсечением шарика, для обеспечения требуемого натяга. Под воздействием нагрузки перемычка 7, как менее прочная по сравнению с перемычкой между этим же участком 4 и боковой поверхностью гайки 1, деформируется (упруго или пластично, в зависимости от конструктивных размеров гайки 1, определяемых решаемой задачей) в направлении к центру гайки 1, вместе с соответствующим участком резьбы 2. Что создает натяг в резьбе и стопорит ее, а следовательно, и гайку 1. Для съема гайки 1 стопорный элемент 6 перемещается, принудительно, с участка 4 на участок 5; как показано на фиг.3, поперечное сечение которого больше или равно мидельсечению стопорного элемента 6. И гайка 1 сворачивается с резьбового стрежня. При этом деформированный участок перемычки 7, с соответствующим участком резьбы 2, рихтуется и гайкой 1 можно пользоваться повторно. При изготовлении гайки 1 следует учитывать, что высота участка 3 обусловлена удобством пользования, а именно удобством установки стопорного элемента 6 в исходное положение. Высота участка 4 обеспечивает рабочие характеристики. Высота участка 5 должна обеспечить выход стопорного элемента 6, по крайней мере его мидельсечения, из участка 4.

Также следует учесть, что в случае необходимости, например недостаточная высота гайки 1, участка 3 может и не быть. Он заменяется заходной фаской, и сквозное отверстие в гайке 1 будет состоять из минимально необходимых двух участков 4 и 5.

В целом предлагаемое изобретение обеспечивает высокую надежность стопорения гайки. И при этом конструкция стопорной гайки проста, технологична и надежна. Возможно ее многократное использование.

1. Стопорная гайка, содержащая сквозное отверстие и установленный в нем стопорный элемент, отличающаяся тем, что отверстие выполнено ступенчатым, содержащим не менее чем два участка с разновеликими проходными сечениями и с образованием перемычки, по крайней мере, между меньшим по проходному сечению участком и резьбой гайки меньшей, чем перемычка между этим же участком и боковой поверхностью гайки, а стопорный элемент выполнен из материала с твердостью и формой, обеспечивающими его установку с натягом в меньшем по проходному сечению участке, и деформацию соответствующей перемычки к центру гайки, и прохождение по участку с большим проходным сечением.

2. Стопорная гайка по п.1, отличающаяся тем, что образующие сквозное отверстие участки соосны.

3. Стопорная гайка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стопорный элемент выполнен из материала с твердостью большей, чем твердость материала гайки, и формой или цилиндрической, или сферической, или бочкообразной, или оживальной, или чечевичной.

4. Стопорная гайка по п.3, отличающаяся тем, что стопорный элемент выполнен с двумя противоположными лысками на боковой поверхности.

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и может быть использовано во всех областях промышленного производства для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций.

Резьбовое соединение // 2459125

Изобретение относится к области общего машиностроения, может быть использовано в резьбовых соединениях деталей машин и направлено на повышение сил трения и надежности контрения гайки от возможного самоотворачивания.

Устройство соединения при помощи болта и гайки // 2343325

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для соединения друг с другом двух деталей при помощи болта и гайки. .

Способ н.в. землякова стопорения контргайки относительно крепежной гайки // 2303717

Изобретение относится к стопорению резьбовых соединений, работающих в условиях сильной вибрации. .

Механизм управления аэродинамическими поверхностями самолета // 2299155

Изобретение относится к авиастроению, в частности к конструкции механизма управления аэродинамическими поверхностями самолета. .

Самостопорящееся шпилечное соединение // 2265143

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к резьбовым соединениям со средствами стопорения. .

Способ изготовления болтового соединения // 2256108

Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к соединению деталей и конструктивных элементов, работающих в условиях вибрации. .

Гаечный узел землякова н.в. // 2230950

Изобретение относится к технике машиностроения и может быть использовано для стопорения резьбовых соединений, работающих в условиях сильной и долговременной вибрации, в автомобильной, тракторной, локомотивной, авиационной и других отраслях промышленности и строительной индустрии.

Резьбовое соединение магакьяна // 2222720

Изобретение относится к машиностроению, авиастроению, судостроению, автомобильному и железнодорожному транспорту, монтажным и строительным работам и касается резьбовых соединений болт-гайка.

Самостопорящееся резьбовое соединение // 2191299

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в высокоресурсных резьбовых соединениях, работающих в условиях вибраций. .

Семейство крепежных элементов, контрольный калибр и способ контроля выбора длины крепежного элемента // 2500930

Изобретение находит свое применение в области резьбовых креплений, используемых, в частности, в авиационной промышленности. Изобретение относится к семейству устройств крепления, содержащих, по меньшей мере, два крепежных элемента, при этом каждый из указанных элементов расположен вдоль первой оси и содержит головку, гладкий стержень и обработанный концевой участок, расположенные на одной линии, при этом указанной обработкой концевого участка является резьба или кольцевые пазы для запрессовки, при этом фронтальная сторона обработанного концевого участка содержит полость, выполненную параллельно первой оси до дна, при этом крепежные элементы имеют одинаковый средний наружный диаметр обработанного конца, при этом крепежные элементы имеют разные максимальные степени затягивания, причем указанная максимальная степень затягивания соответствует длине гладкого стержня вдоль первой оси между головкой и границей между указанным стержнем и обработанным концевым участком, при этом семейство конфигурируют таким образом, чтобы расстояние вдоль первой оси между дном полости и границей между стержнем и обработанным концевым участком было одинаковым для всех крепежных элементов. Таким образом, для всех элементов семейства можно использовать идентичный контрольный калибр для проверки, чтобы крепежный элемент имел длину, соответствующую толщине соединяемой конструкции. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 12 ил.

Серьга, крепежный механизм для серьги и способ крепления серьги // 2558337

Предложен крепежный механизм для серьги, которая имеет пару противоположных ножек, на конце каждой из них выполнены соосные отверстия для пальца, имеющего головку на одном конце и периферийную канавку рядом с его противоположным концом. Механизм включает узел хомута, состоящего из двух частей, расположенный в периферийной канавке пальца для удержания пальца в серьге в осевом направлении. Механизм содержит фиксирующий палец, размещенный в отверстии узла хомута для удержания данного узла в закрытом положении, и стопорный штифт, проходящий через узел хомута для удержания фиксирующего пальца в узле хомута. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ выполнения болтового соединения // 2583766

Заявителем предложен способ выполнения болтового соединения. Он заключается в том, что совмещают отверстия соединяемых деталей, пропускают сквозь них болт, надевают на него шайбу Гровера, шайбу и навинчивают гайку. При этом изготовляют болтовое соединение, в котором на нижней поверхности гайки изготовляют по кругу зубчатые насечки, предназначенные для возможности поворота гайки только в одну сторону, выполненные с возможностью взаимодействия с ответными зубчатыми насечками на верхней поверхности шайбы. На нижней поверхности шайбы изготовляют по кругу аналогичные зубчатые насечки, выполненные с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью шайбы Гровера, на верхней поверхности вокруг отверстия в верхней соединяемой детали изготовляют аналогичные зубчатые насечки, выполняемые с возможностью взаимодействия с нижней поверхностью шайбы Гровера. Затем собирают болтовое соединение, затягивают болтовое соединение, чем обеспечивают нераскручиваемость гайки.

Способ изготовления резьбового соединения и снижения нагрузки на его витки у опорного торца гайки // 2618644

Способ изготовления резьбового соединения и снижения нагрузки на его витки у опорного торца гайки может быть использован при разработке, проектировании и изготовлении ответственных резьбовых для разных отраслей промышленности. До сборки резьбового соединения на рабочей части заготовки болта выполняют продольные пазы, в которые запрессовывают вставки, выполненные из никелида титана. При температуре окружающей среды на поверхности полученной заготовки болта с запрессованными вставками нарезают резьбу. Затем резьбовое соединение парами жидкого азота охлаждают до температуры мартенситных превращений никелида титана, например от -80°С до -120°С, и при указанной температуре производят сборку резьбового соединения. При температуре ниже минус 80°С в сплаве никелида титана, обладающего эффектом памяти формы, происходит термоупругий мартенситный переход, который приводит к сверхпластичности вставок. Они теряют необходимые упругие характеристики. При повышении температуры до температуры окружающей среды витки резьбы на вставках «вспоминают» свою форму и принимают на себя часть осевой нагрузки, снижая нагрузку на наиболее нагруженные витки и распределяя ее на остальные витки. В результате повышается надежность, прочность и долговечность резьбового соединения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Крепежное устройство и способ сборки крепежного устройства // 2644324

Изобретение относится к крепежным устройствам типа "болт-гайка", а именно к герметичному крепежному устройству, и направлено на повышение герметичности соединения. Крепежное устройство содержит шайбу и охватывающий крепежный элемент, на который надевается шайба, которая содержит кольцевое основание и юбку практически цилиндрической формы, жестко соединенную с внешней периферией кольцевого основания. Кольцевое основание по меньшей мере частично покрыто слоем вязкого состава, способного образовывать герметичное уплотнение за счет полимеризации. Охватывающий крепежный элемент при сборке соединяется с шайбой за счет прилипания к слою вязкого состава, находящегося перед соединением с сопрягаемым охватывающим крепежным элементом в невулканизированном состоянии, допускающем вращение между охватывающем крепежным элементом и шайбой. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.