Патент на изобретение №2170371
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ВИНТ
(57) Реферат: Изобретение относится к головкам винтов с крестообразным шлицем. Винт с головкой содержит крестообразный шлиц в виде осевого углубления и отходящих от него четырех попарно перпендикулярно расположенных пазов, между которыми выполнены четыре впадины. Форма каждой впадины в плане представляет собой параболу. Лучи этих парабол пересекаются с боковыми плоскостями пазов, причем расстояние между противоположно расположенными вершинами парабол равно 0,85 – 0,9 m, где m – расстояние между крайними точками противоположно расположенных пазов. Пересечение лучей каждой параболы с боковыми плоскостями пазов происходит в точках наименьшего расстояния этих пазов друг от друга. В результате головка винта стабильно удерживается на перьях отвертки, обеспечивается стабильный крутящий момент с инструмента на деталь и достигается оптимальный момент затяжки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. Предполагаемое изобретение относится к головкам винтов с крестообразным шлицем, в частности к винтам с выступающими головками и шлицем типа Н (Филлипс), описанным в ГОСТе 10753-86 “Шлицы крестообразные для винтов и шурупов”. Размеры и методы контроля. Госкомстандарт. М.: 1987, стр. 2. Недостатком конструкции является слабое зацепление боковых поверхностей радиальных пазов креста шлица с ответными поверхностями перьев конца отвертки, в результате чего головка винта соскальзывает с отвертки, чем затрудняется устойчивое удержание винта в рабочем положении при ввинчивании, особенно в условиях конвейерной сборки. В автоматическом режиме возможен срез креста шлица или головки винта, или перьев отвертки. Известна конструкция крестообразного шлица типа Z /Позидрив/, описанная в том же ГОСТе 10753-86, стр. 4, черт. 2, в котором между перпендикулярными пазами креста шлица выполнены вертикальные и горизонтальные впадины. Они предназначены для увеличения крутящего момента и частично решают вышеуказанную задачу по удержанию головки винта на отвертке, при этом создана новая конструкция отвертки, отвечающая форме шлица Z. Недостатком известной конструкции является ее сложность и трудоемкость изготовления, которая связана с изготовлением пуансона: – с дополнительными элементами, уходящими внутрь шлица по его ребрам; – с несимметричностью лучей углов  и  , которые не равны;– с нелинейностью луча на шлицах со сферой, т.к. глубина луча строго определена геометрией построения в начальной точке и конечной точке. Для этой конструкции шлица нужна специальная конструкция отвертки. Узкая лучевая форма впадины между пазами не позволяет металлу до конца заполнить грани и ребра рабочих частей шлица, взаимодействующих с отверткой. Наиболее близкой по решаемой задаче является конструкция крестообразного шлица типа Н, описанная в патенте США N 3151519 МПК F 16 B 23/00, в котором для лучшего формообразования центральной части креста шлица между радиальными его пазами выполнены четыре лунки (прототип). Впадины приведенной формы также не способствуют оптимальному перемещению металла в центр шлица. Ребра и грани шлица остаются до конца не заполненными. Недостатком является и трудоемкость изготовления пуансонов для высадки головки винта, особенно методом пластической деформации, течение металла затрудняется. При износе оборудования, в массовом производстве винтов конфигурация выступов на пуансоне, формирующих углубления между пазами, может изменяться в худшую сторону, что может привести к неполному формованию фигуры креста шлица, граней, удерживающих конец отвертки внутри шлица. Задачей предполагаемого изобретения является максимальное и стабильное удержание головки винта на перьях отвертки, обеспечение стабильного крутящего момента с инструмента на деталь и достижение оптимального момента затяжки. Другой задачей предлагаемой конструкции шлица является создание технологичного пуансона для высадки головки с крестообразным шлицем, удобного в изготовлении, способного при минимальных нагрузках максимально заполнить ребра и грани формируемого креста шлица. Указанные задачи достигаются за счет изменения формы впадин, способствующих максимальному перемещению металла в центр шлица и четкому формованию ребер и граней последнего. В головке винта, содержащей крестообразный шлиц типа Н, в виде осевого углубления и отходящих от него четырех попарно перпендикулярно расположенных пазов, между которыми выполнены четыре впадины, каждая из которых в плане представляет собою параболу, лучи этих парабол пересекаются с боковыми плоскостями пазов. Пересечение происходит в точках наименьшего расстояния указанных пазов друг от друга. Расстояние между двумя противоположно расположенными вершинами парабол равно 0,85 – 0,9 m, где m – расстояние между крайними точками противоположно расположенных пазов. Пересечение лучей парабол с боковыми плоскостями попарно перпендикулярно расположенных пазов, взаимодействующих с ответными постановочного инструмента, является существенным отличием от известной конструкции. Найденная зависимость расстояния между противоположно расположенными вершинами парабол от величины “m” – расстояния между крайними точками противоположно расположенных пазов, ведет к максимальному перемещению металла в центр шлица к рабочим ребрам и граням пазов и оптимальному их формообразованию. Увеличивается площадь сцепления отвертки и шлица. Металл между впадинами и пазами максимально упрочняется, повышая стойкость шлица и перьев отвертки к срезу при высоких крутящих моментах. Головка винта прочно удерживается на перьях отвертки. Положительный эффект заключается: – в увеличении площади зацепления отвертки и ключа, их заклинивании, что приводит к прочному удержанию винта на отвертке при ввинчивании; – в упрочнении граней и ребер между впадинами и пазами креста, что ведет к повышению стойкости шлица к срезу при повышенных крутящих моментах ввинчивания, ведет к достижению максимального момента затяжки резьбового соединения, увеличивает срок службы отвертки и винта; – конструкция шлица и формообразующего инструмента просты и технологичны в изготовлении, конструкция пуансона надежна и обеспечивает долгий срок его службы. На фиг. 1 показана полукруглая головка винта с крестообразным шлицем, вид в плане. На фиг.2 – то же, что и на фиг.1, разрез по А-А, вид на впадину из осевого углубления. Обозначения на фиг.1-2 следующие: полукруглая головка 1 с крестообразным шлицем, состоящим из осевого углубления 2, отходящих от него четырех попарно перпендикулярно расположенных пазов 3 и ребер 4. Между пазами 3 выполнены впадины 5, каждая из которых в плане представляет собой параболу 6 с вершиной 7. Лучи парабол пересекаются с боковыми плоскостями пазов 3 в точках 8 и 9. m – расстояние между крайними точками противоположно расположенных пазов 3 креста шлица по ГОСТ 10753 – 86; d – расстояние между противоположно расположенными вершинами 7 парабол. Заказчиком задаются форма головки, номер шлица и размер “m” пазов шлица. В данном случае полукруглая головка с крестообразным шлицем типа Н, N 2. Размер “m” – 4.0 мм. Строим шлиц согласно ГОСТ 10753-86 и определяем точки наименьшего расстояния попарно перпендикулярно расположенных пазов друг от друга – точки предполагаемого пересечения параболы с пазами. Из условия d = 0,85 – 0,9 m и построения определяем на сфере вершины противоположно расположенных парабол, затем и глубину впадины. Необходимо заметить, что при условии d < 0,85 m происходит недостаточное формование рабочих ребер и граней пазов креста шлица, глубина впадины уменьшается. При d > 0,9 m глубина впадины увеличивается, стойкость креста шлица уменьшается. При больших крутящих моментах ввинчивания возможен срез ребер креста шлица или перьев отвертки. Соотношение d = 0,85 – 0,9 m является оптимальным рабочим условием, полученным экспериментальным путем, при котором достигается максимальный положительный эффект. Заводом ОАО “ЭТНА ” изготовлена опытная партия винтов с предлагаемой конструкцией шлица. Испытания показали на высокое качество изготовления крестообразных шлицев и прочное зацепление их с наконечниками отверток. Винт стабильно удерживается на перьях отвертки в процессе ввинчивания в гнездо, выталкивание при высоких крутящих моментах сведено к минимуму. Формула изобретения
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
