Гайка с регулятором усилия затяжки в виде гофрированного кольца
Владельцы патента RU 2624719:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных узлах резьбового крепления узлом деталей машин и механизмов. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности и долговечности гайки. Техническая задача совпадает с техническим результатом и достигается тем, что в гайке с регулятором усилия затяжки, состоящей из внутреннего элемента с резьбой и наружного элемента с поверхностью под шестигранный ключ с возможностью совместного завинчивания и отвинчивания, при этом внутренний элемент с резьбой выполнен в виде катушки с буртиками, на цилиндрическую часть которой напрессован наружный элемент с поверхностью под ключ, который изготовлен из упругого фрикционного материала в виде кольца с возможностью смещения относительно цилиндрической части, при этом на наружном элементе выполнена канавка, в которой размещен с определенным натягом регулятор усилия затяжки гайки по резьбе, копирующий боковыми поверхностями стенки канавки выполненной с клиновидным профилем и облицованной металлическими шайбами, в которые упирается регулятор усилия затяжки гайки, регулятор усилия затяжки выполнен в виде упругого металлического гофрированного кольца, установленного с натягом, который обеспечивает необходимое усилие затяжки гайки. 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных узлах резьбового крепления узлом деталей машин и механизмов.
Известна гайка, состоящая из внутреннего элемента с резьбой и наружного элемента с поверхностью под шестигранный ключ с возможностью совместного завинчивания и отвинчивания (Патент РФ на полезную модель №34980, F16B 41/00, от 20.12.2003).
Недостатком этой гайки является то, что при ее затягивании усилие не регулируется, что приводит к повреждению резьбы и снижению надежности крепежа. Кроме того, при недостаточном усилии завинчивания гайки происходит ее самопроизвольное отвинчивание.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является гайка с регулятором усилия затяжки, состоящая из внутреннего элемента с резьбой и наружного элемента с поверхностью под шестигранный ключ с возможностью совместного завинчивания и отвинчивания, при этом внутренний элемент с резьбой выполнен в виде катушки с буртиками, на цилиндрическую часть которой напрессован наружный элемент с поверхностью под ключ, который изготовлен из упругого фрикционного материала в виде кольца с возможностью смещения относительно цилиндрической части, при этом на наружном элементе выполнена канавка, в которой размещен с определенным натягом регулятор усилия затяжки гайки по резьбе, копирующий боковыми поверхностями стенки канавки, выполненной с клиновидным профилем и облицованной металлическими шайбами, в которые упирается регулятор усилия затяжки гайки (Патент РФ на изобретение №2581977, F16B 37/00, от 20.04.2016).
Недостатком известной гайки с регулятором усилия затяжки является то, что регулятор усилия затяжки в виде кольца имеет свойство терять упругость под нагрузкой, что снижает надежность работы гайки.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности и долговечности гайки.
Техническая задача совпадает с техническим результатом и достигается тем, что в гайке с регулятором усилия затяжки, состоящей из внутреннего элемента с резьбой и наружного элемента с поверхностью под шестигранный ключ с возможностью совместного завинчивания и отвинчивания, при этом внутренний элемент с резьбой выполнен в виде катушки с буртиками, на цилиндрическую часть которой напрессован наружный элемент с поверхностью под ключ, который изготовлен из упругого фрикционного материала в виде кольца с возможностью смещения относительно цилиндрической части, при этом на наружном элементе выполнена канавка, в которой размещен с определенным натягом регулятор усилия затяжки гайки по резьбе, копирующий боковыми поверхностями стенки канавки, выполненной с клиновидным профилем и облицованной металлическими шайбами, в которые упирается регулятор усилия затяжки гайки, регулятор усилия затяжки выполнен в виде упругого металлического гофрированного кольца, установленного с натягом, который обеспечивает необходимое усилие затяжки гайки.
Конструкция регулятора усилия затяжки, выполненного в виде упругого металлического гофрированного кольца, установленного с натягом, который обеспечивает необходимое усилие затяжки гайки, обеспечивает стабильность усилия затяжки независимо от времени эксплуатации в отличие от прототипа, где происходит его ослабление и требуется постоянный контроль с регулировкой.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид гайки с регулятором усилия затяжки.
Гайка с регулятором усилия затяжки состоит из внутреннего элемента с резьбой 1 и наружного элемента с поверхностью 2 под шестигранный ключ с возможностью совместного завинчивания и отвинчивания. Внутренний элемент с резьбой 1 выполнен в виде катушки 3 с буртиками 4, на цилиндрическую часть которой напрессован наружный элемент с поверхностью 2 под ключ из упругого фрикционного материала в виде кольца 5 с возможностью смещения относительно цилиндрической части. Катушка 3 имеет поверхности 6 под ключ, расположенные на буртиках 4. В качестве упругого фрикционного материала используют, например, жесткую резину.
На наружном элементе выполнена канавка 7, в которой размещен с определенным натягом регулятор усилия затяжки гайки. Регулятор усилия затяжки гайки выполнен в виде упругого металлического гофрированного кольца 8, установленного с натягом, который обеспечивает необходимое усилие затяжки гайки.
Боковые поверхности стенки канавки 7 выполнены с клиновидным профилем и облицованы металлическими шайбами 9, в которые упирается боковыми поверхностями металлическое гофрированное кольцо 8.
Конструкция гофрированного кольца 8 обеспечивает возможность разжатия или сжатия кольца, за счет чего обеспечивают регулировку усилия затяжки гайки по резьбе 1 при ее завинчивании. При этом исключается самопроизвольное раскручивание гайки, особенно при динамических нагрузках, действующих на изделие в процессе эксплуатации.
Во время завинчивания гайки при достижении требуемого усилия, которое задают экспериментальным путем при изготовлении гайки за счет усилия напрессовки кольца 5 на катушку 3 и регулятора усилия затяжки гайки (в процессе эксплуатации и изготовления), происходит проскальзывание кольца 5 относительно катушки 3. Это является предупреждением о прекращении завинчивания. В таком положение гайка надежно удерживает крепежные поверхности от смещения. При этом во время завинчивания гайки используют ключ, охватывающий только поверхность 2 катушки 3. При отвинчивании гайки (в случае большого сопротивления резьбы) ключом охватывают дополнительно поверхности 6 под ключ на буртиках 4 катушки 3.
Таким образом, обеспечивается надежность и долговечность гайки за счет того, что конструкция регулятора усилия затяжки в виде упругого металлического гофрированного кольца, установленного с натягом, позволяет повысить надежность работы.
Кроме того, повышается точность регулирования усилия затяжки гайки за счет жесткости гофр. При этом усилие затяжки гайки можно регулировать как в процессе ее изготовления, так и в процессе эксплуатации.
Гайка с регулятором усилия затяжки в виде гофрированного кольца, состоящая из внутреннего элемента с резьбой и наружного элемента с поверхностью под шестигранный ключ с возможностью совместного завинчивания и отвинчивания, при этом внутренний элемент с резьбой выполнен в виде катушки с буртиками, на цилиндрическую часть которой напрессован наружный элемент с поверхностью под ключ, который изготовлен из упругого фрикционного материала в виде кольца с возможностью смещения относительно цилиндрической части, при этом на наружном элементе выполнена канавка, в которой размещен с определенным натягом регулятор усилия затяжки гайки по резьбе, копирующий боковыми поверхностями стенки канавки, выполненной с клиновидным профилем и облицованной металлическими шайбами, в которые упирается регулятор усилия затяжки гайки, отличающаяся тем, что регулятор усилия затяжки выполнен в виде упругого металлического гофрированного кольца, установленного с натягом, который обеспечивает необходимое усилие затяжки гайки.
