RU26089U1 - TORQUE TRANSMISSION DEVICE - Google Patents

TORQUE TRANSMISSION DEVICE

Info

Publication number
RU26089U1
RU26089U1 RU2000120717/20U RU2000120717U RU26089U1 RU 26089 U1 RU26089 U1 RU 26089U1 RU 2000120717/20 U RU2000120717/20 U RU 2000120717/20U RU 2000120717 U RU2000120717 U RU 2000120717U RU 26089 U1 RU26089 U1 RU 26089U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protrusions
head
cos
sin
hypocycloid
Prior art date
Application number
RU2000120717/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.В. Бунатян
В.Г. Гонгалюк
Н.Н. Колотухин
А.Л. Карташов
Е.Н. Хохлов
Original Assignee
Бунатян Георгий Вандикович
Гонгалюк Владимир Григорьевич
Колотухин Николай Николаевич
Карташов Алексей Леонидович
Хохлов Евгений Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бунатян Георгий Вандикович, Гонгалюк Владимир Григорьевич, Колотухин Николай Николаевич, Карташов Алексей Леонидович, Хохлов Евгений Николаевич filed Critical Бунатян Георгий Вандикович
Priority to RU2000120717/20U priority Critical patent/RU26089U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU26089U1 publication Critical patent/RU26089U1/en

Links

Abstract

1. Устройство для передачи крутящего момента, выполненное в виде охватываемого, или охватывающего элемента, в форме попеременно чередующихся криволинейных выступов и впадин, равномерно расположенных по окружности элемента, отличающееся тем, что форма образующей поверхности криволинейных выступов и впадин охватывающего или охватываемого элемента выполнена в соответствии с параметрическими уравнениями гипоциклоид, построенных относительно друг друга с поворотом, при этом форма выступов выполнена из соотношения, определяемого уравнениямиx = K1•D•cos(φ-Δ)+K2•D•cos(n-1)φ,y = K1•D•sin(φ-Δ)-K2•D•sin(n-1)φ,а форма впадин выполнена из соотношения, определяемого уравнениямиx = K3•D•cosφ+K4•D•cos(3n-1)φ,y = K3•D•sinφ-K4•D•sin(3n-1)φ,где х и у - координаты;К1, К2, К3, К4 - эмпирические коэффициенты соответствия количеству, размерам, а также соотношению радиусов кругов кривизны выступов и впадин заданной фигуры;D - диаметр окружности, ограничивающий выступы фигуры;φ - аргумент (0-360);n - число, определяющее количество выступов фигуры при построении;Δ - угол поворота одной гипоциклоиды относительно другой.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что эмпирические коэффициенты К1 - К4 соответствия количеству, размерам, а также соотношению радиусов кругов кривизны выступов и впадин заданной фигуры принимают в следующих пределах:К1 - 0,280...0,340;К2 - 0,210...0,162;К3 - 0,425...0,610;К4 - 0,065...0,240,а угол Δ поворота одной гипоциклоиды относительно другой принимают равным, например, 24.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что охватывающий элемент выполнен в виде фигурного углубления в торце головки винта, или постановочного инструмента, или мастер-пуансона для высадки головки.4. Устройств1. A device for transmitting torque, made in the form of a male or female element, in the form of alternately alternating curved protrusions and depressions evenly spaced around the circumference of the element, characterized in that the shape of the surface of the curved protrusions and depressions of the female or male element is made in accordance with parametric equations of a hypocycloid, constructed relative to each other with rotation, while the shape of the protrusions is made from a relation defined by the equation x = K1 • D • cos (φ-Δ) + K2 • D • cos (n-1) φ, y = K1 • D • sin (φ-Δ) -K2 • D • sin (n-1) φ, and the shape of the depressions is made from the relation defined by the equations x = K3 • D • cosφ + K4 • D • cos (3n-1) φ, y = K3 • D • sinφ-K4 • D • sin (3n-1) φ, where x and y are the coordinates; K1, K2, K3, K4 are empirical coefficients of correspondence to the number, sizes, and also the ratio of the radii of the circles of curvature of the protrusions and troughs of a given figure; D is the diameter of the circle bounding the protrusions of the figure; φ is the argument (0-360); n is a number that determines the number of protrusions of a figure during construction; Δ is the angle of rotation of one hypocycloid relative to another. 2. The device according to claim 1, characterized in that the empirical coefficients K1 - K4 correspond to the number, sizes, and also the ratio of the radii of the circles of curvature of the protrusions and troughs of the given figure are taken in the following limits: K1 - 0.280 ... 0.340; K2 - 0.210 ... 0.162; K3 - 0.425 ... 0.610; K4 - 0.065 ... 0.240, and the angle Δ of rotation of one hypocycloid relative to another is taken equal to, for example, 24.3. The device according to claim 1, characterized in that the female member is made in the form of a figured recess at the end of the screw head, or a production tool, or a master punch for head disembarkation. Of devices

Description

мпк TifeWzs/ooIPC TifeWzs / oo

Устройство для передачи крутящего моментаTorque transmission device

Предполагаемое изобретение относится к устройствам для передачи крутящего момента на резьбовую крепежную деталь, в частности к конструкциям головок болтов и винтов, к элементам контакта крепежной детали и постановочного ключа, к инструменту для их изготовления.The alleged invention relates to devices for transmitting torque to a threaded fastener, in particular to the designs of the heads of bolts and screws, to the contact elements of the fastener and the setting key, to a tool for their manufacture.

Известны устройства для передачи крутящего момента, описанные в патентах Великобритании № 1360644, МПК F 16 В 23/00 (1) и США № 3541624, МПК F 16 В 23/00 (2), где показаны конструкции 8 и 12-ти гранных головок болтов и гаек.Known devices for transmitting torque described in UK patents No. 1360644, IPC F 16 V 23/00 (1) and US No. 3541624, IPC F 16 V 23/00 (2), which shows the design of 8 and 12-faced heads bolts and nuts.

Недостатком известных конструкций является линейное касание по граням, смятие и срез при больших крутящих моментах ввинчивания и затяжки.A disadvantage of the known designs is a linear touch along the edges, crushing and shearing at high torques of screwing and tightening.

Известно устройство для передачи крутящего момента в форме 6 равномерно расположенных по окружности попеременно чередующихся криволинейных выступов и впадин, выполненных радиусами разной кривизны. При взаимодействии с ответными элементами на головке ключа, в нерабочем (нулевом) положении образующие профиля каждой пары зацепления подобны и эквидистантны между собой по всей окружности зацепления элементов.A device for transmitting torque in the form of 6 evenly spaced alternately alternating curvilinear protrusions and depressions made with radii of different curvatures. When interacting with the response elements on the head of the key, in the inoperative (zero) position, the generatrix profiles of each pair of engagement are similar and equidistant to each other around the entire circumference of the engagement of the elements.

Конструкция разработана фирмой «Textron Inc. США и известная под товарным знаком « TORX, описана, например, в npocneicre фирмы Bulten АВ Швеция, 1981, стр. 1,2 (3).Design developed by Textron Inc. USA and known under the trademark "TORX, is described, for example, in npocneicre company Bulten AB Sweden, 1981, p. 1,2 (3).

Эта конструкция нашла широкое применение в промышленности во многих отраслях техники во всем мире, однако, проведенные испытания этих деталей выявили определенные недостатки данной конструкции. При максимальных усилиях затяжки резьбового соединения, из-за относительно малых поверхностей контакта элементов для передачи крутящего момента крепежной детали и ответных постановочного инструмента (линейный осевой контакт по высоте выступа или впадины и почти точечный по криволинейной дуге), происходит смятие вершин выступов на крепежной детали и на инструменте, которое может привести к преждевременному выходу инструмента из строя. Недостатки конструкции были подтверждены и моделированием на компьютере, фиг. 5, 6, 7.This design has found wide application in industry in many branches of technology worldwide, however, tests of these parts revealed certain disadvantages of this design. At maximum tightening forces of the threaded connection, due to the relatively small contact surfaces of the elements for transmitting the torque of the fastener and the reciprocal setting tool (linear axial contact along the height of the protrusion or depression and almost point along a curved arc), the peaks of the protrusions on the fastener are crushed and on the tool, which can lead to premature failure of the tool. Design flaws were confirmed by computer simulation, FIG. 5, 6, 7.

Такой характер контакта приводит к тому, что известная конструкция элементов для передачи крутящего момента затрудняет затяжку резьбовой детали с максимальным моментом и получение высокопрочного резьбового соединения, надежного в экстремальных условиях работы.This nature of the contact leads to the fact that the known design of the elements for transmitting torque makes it difficult to tighten the threaded part with maximum torque and to obtain a high-strength threaded connection, reliable in extreme conditions.

Конструкция, описанная в проспекте фирмы Bulten АВ {ШЕ&дщ,ЮМ, стр. 1,2 (3), принята за прототип.The design described in the prospectus of the company Bulten AB {ШЕ & дщ, ЮМ, p. 1,2 (3), is adopted as a prototype.

Необходимо отметить, что авторами и заявителем предложено устройство для передачи крутящего момента, развивающее известное фJ|f мы BSulten ДВ, описанное в заявке на предполагаемое изобретение от 26 iviapTa года, № 99106560 /28/ 006502 - закрыта, и дополнительной заявке, зарегистрированной от 14 июня 2000 г. № 2000114870.It should be noted that the authors and the applicant proposed a device for transmitting torque, developing the well-known fj | f we BSulten DV, described in the application for the alleged invention from 26 iviapTa of the year, No. 99106560/28/006502 - closed, and the additional application registered from 14 June 2000, No. 2000114870.

Задачей предполагаемого изобретения, по сравнению с прототипом, является достижение максимальной площади контакта взаимодействующих между собой криволинейных поверхностей выступов и впадин крепежной детали и постановочного инструмента, достижение максимального момента затяжки и получения высокопрочного резьбового соединения, максимально надежного в экстремальных условиях использования.The objective of the proposed invention, in comparison with the prototype, is to achieve the maximum contact area of the interacting curved surfaces of the protrusions and troughs of the fastener and the setting tool, to achieve the maximum tightening torque and obtain a high-strength threaded connection that is most reliable under extreme conditions of use.

Одной из задач является создание собственного отечественного производства крепежных деталей подобной конструкции и постановочного инструмента к ним, прекращение закупок за рубежом и сбережение иностранной валюты для других целей.One of the tasks is the creation of our own domestic production of fasteners of a similar design and a staging tool for them, stopping purchases abroad and saving foreign currency for other purposes.

Указанные задачи решаются за счет существенного изменения формы поверхности образующей криволинейных выступов и впадин охватывающего или охватываемого элемента. Форма образующей выполнена в соответствии с характеристиками параметрических зфавнений двух гипоциклоид, построенных относительно друг друга с поворотом, при этом форма выступов выполнена из соотношения, определяемого уравнениямиThese problems are solved due to a significant change in the surface shape of the generatrix of the curved projections and depressions of the female or male member. The shape of the generatrix is made in accordance with the characteristics of the parametric abstraction of two hypocycloids, built relative to each other with rotation, while the shape of the protrusions is made from the ratio defined by the equations

X KI D cos (ф - А) + Ка D cos (n - 1)фX KI D cos (f - A) + Ka D cos (n - 1) f

у KI D sin (ф - А) - К2 D sin (n - 1)ф a форма впадин выполнена из соотношения, определяемого уравнениямиfor KI D sin (ф - А) - К2 D sin (n - 1) ф a the shape of the depressions is made from the relation defined by the equations

X Кз D cos ф + Кд D cos (3n - 1)фX KZ D cos f + Cd D cos (3n - 1) f

у Кз D sin ф - К4 D sin (3n - 1)фfor KZ D sin f - К4 D sin (3n - 1) f

где X и у - координаты,where X and y are the coordinates,

К1, К2, КЗ, К4 - эмпирические коэффициенты соответствия количеству, размерам, а также соотношению радиусов кругов кривизны выступов и впадин заданной фигуры при построении,K1, K2, KZ, K4 - empirical coefficients of correspondence to the number, size, and also the ratio of the radii of the circles of curvature of the protrusions and troughs of a given figure during construction,

D - диаметр окружности, ограничивающий выступы,D is the diameter of the circle bounding the protrusions,

ф - аргумент ( О - 360°),f - argument (O - 360 °),

п - число, определяющее количество выстзшов заданной фигуры при построении,n is a number that determines the number of protrusions of a given figure during construction,

А - угол поворота одной гипоциклоиды относительно другой, обеспечивающий симметричность фигуры и совпадение выступов и впадин.And - the angle of rotation of one hypocycloid relative to another, ensuring the symmetry of the figure and the coincidence of the protrusions and depressions.

Эмпирические коэффициенты (К1 - К4) соответствия количеству, размерам, а также соотношению кротов кривизны выступов и впадин заданной фигуры принимают в следующих пределах:The empirical coefficients (K1 - K4) of correspondence to the number, size, and also the ratio of the moles of curvature of the protrusions and troughs of a given figure are taken in the following limits:

К1 - 0.280... 0.340,К2 - 0.210 ... 0.162,K1 - 0.280 ... 0.340, K2 - 0.210 ... 0.162,

КЗ - 0.425 ...0,610,К4 - 0.065 ... 0.240.KZ - 0.425 ... 0.610, K4 - 0.065 ... 0.240.

Угол А поворота одной гипоциклоиды относительно другой принимают равным 24°.The rotation angle A of one hypocycloid relative to another is taken equal to 24 °.

Охватывающий элемент выполнен в виде фигурного )тлубления в торце головки винта, или постановочного инструмента, или мастер-пуансона для высадки головки.The covering element is made in the form of a figured) recess in the end of the screw head, or of a production tool, or a master punch for head disembarkation.

Z Q Oyl ilили постановочного инструмента, или мастер - пуансона для выдавливания полости.Z Q Oyl il or a production tool, or a master punch for extruding a cavity.

Новая форма криволинейной образующей выступов и впадин устройства для передачи крутящего момента крепежной детали является существенным отличием от прототипа.The new form of the curved generatrix of the protrusions and depressions of the device for transmitting the torque of the fastener is a significant difference from the prototype.

При использовании со стандартизированным инструментом (наконечники винтовертов, или сменные торцовые головки) достигается неожиданный технический результат, дающий новый положительный эффект.When used with a standardized tool (screwdriver tips, or interchangeable socket heads) an unexpected technical result is achieved, giving a new positive effect.

При внутреннем или наружном зацеплении элементов для передачи крутящего момента ключа и крепежной детали (нулевое положение), подобие и эквидистантность между криволинейными образующими элементов ключа и детали теряются. Предусмотренный зазор в зонах выступов и впадин между ключом и деталью попеременно уменьшается и увеличивается, т.е. уменьшается на вершинах выступов и увеличивается по их боковым образующим. В рабочем положении, при повороте ключа на определенный до контакта его образующей с образующей детали, увеличенный зазор выбирается, за счет чего криволинейная боковая образующая выст)П1а или впадины ключа максимально совмещается с криволинейной образзлющей впадины или выступа детали. Получается контакт больших площадей двух криволинейных поверхностей: осевой по всей высоте элемента и по длине дуги криволинейной поверхности.With internal or external engagement of the elements for transmitting the torque of the key and the fastener (zero position), the similarity and equidistance between the curvilinear generators of the key elements and parts are lost. The provided gap in the areas of protrusions and depressions between the key and the part alternately decreases and increases, i.e. decreases on the tops of the protrusions and increases along their lateral generators. In the working position, when the key is rotated to a predetermined contact with the generatrix of the component, the increased clearance is selected, due to which the curved side generatrix of the protrusion P1a or the key cavity is maximally combined with the curvilinear forming cavity or protrusion of the part. It turns out the contact of large areas of two curved surfaces: axial over the entire height of the element and along the length of the arc of the curved surface.

Предлагаемая форма криволинейной образующей выступов и впадин детали ведет к увеличению зазора в зоне боковых образующих выступов и впадин между деталью и ключом, что в свою очередь ведет к увеличению площади контакта криволинейных поверхностей образующих ключа и детали, при повороте ключа.The proposed shape of the curved generatrix of the protrusions and depressions of the part leads to an increase in the gap in the area of the lateral protrusions and depressions between the part and the key, which in turn leads to an increase in the contact area of the curved surfaces of the key and part forming when the key is rotated.

Положительный эффект заключается в увеличении площади контакта боковых образующих ключа и детали, увеличении передаваемого крутящего момента, снижении напряжения на контактах сопрягаемых поверхностей зацепления, достижении максимального момента затяжки, получении высокопрочного резьбового соединения максимально надежного в экстремальных условиях эксплуатации техники.The positive effect is to increase the contact area of the side generators of the key and part, increase the transmitted torque, reduce the voltage at the contacts of the mating engagement surfaces, achieve the maximum tightening torque, and obtain a high-strength threaded connection that is most reliable under extreme operating conditions of the equipment.

Положительным является и упрощенное, быстрое выполнение расчетов необходимых параметров образующей кривой выступов и впадин при разных соотношениях длин этих криволинейных образующих, их количества, а также быстрое построение заданной фигуры.Positive is also the simplified, quick calculation of the necessary parameters of the generatrix of the curve of the protrusions and troughs for different ratios of the lengths of these curvilinear generators, their number, as well as the quick construction of a given figure.

Предлагаемое устройство соответствует и критерию промышленная применимость. Это вытекает из приведенных уравнений и выведенных эмпирических коэффициентов, сведенных в одну таблицу. Требуется только подстановка в уравнения нужных табличных данных для построения той или иной фиг)фы с конкретными размерами.The proposed device meets the criterion of industrial applicability. This follows from the above equations and derived empirical coefficients, summarized in one table. All that is required is the substitution of the necessary tabular data into the equations for constructing one or another fig. F with specific sizes.

Сущность предполагаемого изобретения и его отличия от прототипа поясняются чертежами.The essence of the alleged invention and its differences from the prototype are illustrated by drawings.

..

На Фиг. 2 показано устройство на Фиг. 1, с поворотом ключа до контакта.In FIG. 2 shows the device of FIG. 1, with a turn of the key to contact.

На Фиг. 3 показана предлагаемая форма охватываемого элемента на примере головки болта, в зацеплении с охватываемым ключом (нулевое положение).In FIG. Figure 3 shows the proposed shape of the male element by the example of a bolt head engaged with the male key (zero position).

На Фиг. 4 показано устройство на Фиг. 3, с поворотом ключа до контакта.In FIG. 4 shows the device of FIG. 3, with a turn of the key to contact.

На Фиг. 5 показана известная конструкция TORX деталь - ключ, для охватываемого и охватывающего элемента.In FIG. Figure 5 shows the well-known TORX construction - key, for male and female element.

На Фиг. 6 показано устройство на Фиг. 5, для зтлубления в головке винта, с поворотом ключа до контакта.In FIG. 6 shows the device of FIG. 5, for recessing in the screw head, with the key turned to contact.

На Фиг. 7 показано устройство на Фиг. 5, для головки болта, с поворотом ключа до контакта.In FIG. 7 shows the device of FIG. 5, for a bolt head, with a turn of a key to contact.

Обозначения на чертежах:Designations in the drawings:

Фиг. 1. Стандартный ключ находится в з/тлублении в торце головки винта. Головка винта 1, ключ 2, криволинейная образующая 3 углубления в торце головки 1, криволинейная образующая 4 ключа 2. Между образующими 3 и 4 имеется зазор 5.FIG. 1. The standard key is located in the recess at the end of the screw head. The screw head 1, key 2, a curved generatrix 3 of the recess in the end of the head 1, a curved generatrix 4 of the key 2. Between the generators 3 and 4 there is a gap 5.

В окружном направлении по криволинекйным образующим 3 и 4 зазор 5 попеременно уменьшается и увеличивается, уменьшается между образующими на вершинах выступов ключа и впадин углубления и увеличивается между ними по их боковым образующим.In the circumferential direction along the curvilinear generators 3 and 4, the gap 5 alternately decreases and increases, decreases between the generators on the tops of the protrusions of the key and the troughs of the recess and increases between them along their lateral generators.

На Фиг. 2 показана площадь контакта 6 между криволинейными поверхностями образующей 3 углубления в головке 1 и криволинейной поверхностью образующей 4 ключа 2, рабочее положение.In FIG. 2 shows the area of contact 6 between the curved surfaces of the generatrix 3 of the recess in the head 1 and the curved surface of the generatrix 4 of the key 2, the working position.

На Фиг. 3 показаны торцовая головка 7 ключа и головка болта 8, нулевое положение. Головка 7 ключа установлена на головке 8 болта, криволинейная образующая 9 головки 8 болта, криволинейная образующая 10 внутри торцовой головки 7 ключа, зазор 5.In FIG. 3 shows the socket head 7 of the key and the head of the bolt 8, zero position. The head 7 of the key is mounted on the head 8 of the bolt, the curved generatrix 9 of the head 8 of the bolt, the curved generatrix 10 inside the socket head 7 of the key, clearance 5.

На Фиг. 4 показана площадь контакта 11 между криволинейными поверхностями образующей 9 на головке болта 8 и криволинейной поверхностью образующей 10 торцовой головки 7.In FIG. 4 shows the area of contact 11 between the curved surfaces of the generatrix 9 on the head of the bolt 8 and the curved surface of the generatrix 10 of the socket 7.

Фиг. 5, охватывающий и охватываемый элементы известной конструкции TORX, ключ установлен в углублении в головке винта. Головка винта 12, ключ 13, криволинейная образующая 14 в зтлублении головки 12, криволинейная образующая 15 ключа 13. Между образующими 14 и 15 в нулевом положении имеется зазор 16. Образующие 14 и 15 в известной конструкции подобны и относительно дрзт друга по всей окружности расположены эквидистантно, т.е. зазор 16 по всем точкам криволинейных выступов и впадин одинаков.FIG. 5, covering and covering elements of the known TORX design, the key is installed in a recess in the screw head. The screw head 12, a key 13, a curvilinear generatrix 14 in the recess of the head 12, a curvilinear generatrix 15 of the key 13. There is a gap 16 between the generators 14 and 15 in the zero position. The generators 14 and 15 in the known construction are similar and relatively equidistant from each other around the entire circumference , i.e. the gap 16 at all points of the curved protrusions and troughs is the same.

На Фиг. 6 показана точка контакта 17 между криволинейными поверхностями образующих 14 и 15.In FIG. 6 shows the contact point 17 between the curved surfaces of the generators 14 and 15.

На Фиг. 7 показаны головка болта 18 и торцовая головка ключа 19 известной конструкции TORX . Торцовая головка 19 надета на головку болта 18 и повернута на определенный угол до контакта. Криволинейная образующая 20 на головке болта 18, криволинейная образзлющая 21 в углублении на торцовой головке 19, точка контакта 22 криволинейных поверхностей образующих 20 и 21.In FIG. 7 shows the head of the bolt 18 and the socket head of the key 19 of the known TORX design. The mechanical head 19 is worn on the head of the bolt 18 and is turned at a certain angle to the contact. Curvilinear generatrix 20 on the head of the bolt 18, curvilinear forming 21 in the recess on the end head 19, the contact point 22 of the curved surfaces forming 20 and 21.

Стрелками показано направление вращения элементов устройства для передачи крутящего момента.The arrows indicate the direction of rotation of the elements of the device for transmitting torque.

Пример построения и выполнения устройства, где охватываемым элементом является головка болта, например, в форме шести попеременно чередующихся выступов и впадин, а охватывающим стандартная головка торцового ключа, например, для изделий с головкой TORX.An example of the construction and execution of a device where the male element is a bolt head, for example, in the form of six alternately alternating protrusions and depressions, and covering a standard socket head, for example, for products with a TORX head.

Соотношение количества выступов между гипоциклоидами при построении принимают 1 : 3, диаметр окружности, ограничивающий выступы D 9.2 мм . Формула выступовThe ratio of the number of protrusions between hypocycloids during construction is 1: 3, the diameter of the circle bounding the protrusions is D 9.2 mm. Protrusion formula

X К1 D cos (ф - А) + К2 D cos (п - 1)ф у К1 D sin (ф - А) - К2 D sin (п - 1)ф Формула впадинX K1 D cos (f - A) + K2 D cos (n - 1) f y K1 D sin (f - A) - K2 D sin (n - 1) f Formula of troughs

X КЗ D cos ф + К4 D cos (Зп - 1)ф y KЗDsinф - K4-D-sin(3n-l)ф. Значение п для данной фигуры принимают равным шести. Значения К1 - К4 эмпирических коэффициентов, а также угол А разворота гипоциклоид относительно друг друга, выведены опытно - экспериментальным путем, где, в зависимости от соотношения радиусов кругов кривизны выступов и впадин двух гипоциклоид при построении, эти значения находятся в пределах для:X KZ D cos f + K4 D cos (Зп - 1) f y KЗDsinf - K4-D-sin (3n-l) f. The value of n for this figure is taken to be six. The values K1 - K4 of empirical coefficients, as well as the angle A of the rotation of the hypocycloid relative to each other, are derived experimentally, experimentally, where, depending on the ratio of the radii of the circles of curvature of the protrusions and troughs of the two hypocycloids when building, these values are in the range for:

К1 от 0.280 до 0.340,К2 от 0.210 до 0.162,K1 from 0.280 to 0.340, K2 from 0.210 to 0.162,

КЗ от 0.425 до 0.610,К4 от 0.065 до 0.240.Short circuit from 0.425 to 0.610, K4 from 0.065 to 0.240.

Для удобства применения в производственных условиях указанные значения сведены в рабочую таблицу для использования в каждом конкретном случае.For ease of use in a production environment, these values are summarized in a worksheet for use in each case.

Необходимо отметить, что соотношение 1 : 1 радиусов кругов кривизны выступов и впадин одной гипоциклоиды по отношению к другой при построении предпочтительно, например, только для фигурных углублений в головках винтов, а соотношения радиусов от 1 : 2 до 1:5 применимы, например, для головок болтов, при соотношении 1:4- максимальный контакт площадей образующих.It should be noted that a ratio of 1: 1 of the radii of the circle of curvature of the protrusions and depressions of one hypocycloid with respect to another is preferable, for example, only for curly recesses in the screw heads, and the ratio of radii from 1: 2 to 1: 5 is applicable, for example, for bolt heads, with a ratio of 1: 4 - the maximum contact of the areas forming.

Угол А поворота одной гипоциклоиды относительно другой, для данной фигуры с шестью фиг)фными выступами, принят равным 24.The angle A of rotation of one hypocycloid relative to another, for this figure with six fig) protrusions, taken equal to 24.

ТаблицаTable

тупов и впадин гипоциклоид равным, например, 1 : 2 и подставляем данные вblunts and troughs of the hypocycloid equal, for example, 1: 2 and we substitute the data in

уравнения, получаем:equations, we get:

формула выступовprotrusion formula

X 0.31х9.2хсо8(ф - 24) + 0.19x9.2xcos(6 -1)ф 2,852 cos (ф-24) + 1.748 cos 5ф у 0.31х9.2х8т(ф-24) - 0.19x9.2xsin(6-1)ф 2.852 sin (ф-24) - 1.748 sin 5ф,X 0.31x9.2xco8 (f - 24) + 0.19x9.2xcos (6 -1) f 2.852 cos (f-24) + 1.748 cos 5f y 0.31x9.2x8t (f-24) - 0.19x9.2xsin (6- 1) f 2.852 sin (f-24) - 1.748 sin 5f,

формула впадинhollow formula

X 0.480x9.2xcos ф + 0.12x9.2xcos(3 х 6 - 1)ф 4.416 cos ф + 1.104 cos 17ф у 0.480x9.2xsin ф - 0.12x9.2xsin(3x6 - 1)ф 4.416 sin ф + 1.104 sin 17ф.X 0.480x9.2xcos f + 0.12x9.2xcos (3 x 6 - 1) f 4.416 cos f + 1.104 cos 17f y 0.480x9.2xsin f - 0.12x9.2xsin (3x6 - 1) f 4.416 sin f + 1.104 sin 17f .

Указанные табличные значения соотношений от 1 : 1 до 1:5 радиусов кругов кривизны выступов и впадин дв} гипоциклоид, а также зтол поворота одной из них на 24° по отношению к другой, правомерны только для заданной фигуры с шестью выступами и впадинами и соотношением выступов между строяш;имися гипоциклоидами как 1:3. Работа устройства.The indicated tabular values of the ratios from 1: 1 to 1: 5 of the radius of curvature of the protrusions and troughs of the dv} hypocycloid, as well as the angle of rotation of one of them by 24 ° relative to the other, are valid only for a given figure with six protrusions and depressions and the ratio of the protrusions between building; with hypocycloids as 1: 3. The operation of the device.

Постановочный инструмент в форме наконечника ключа 2, или торцовой головки 7 устанавливается в углубление в торце головки 1 винта, или на головку 8 болта, после чего поворачивается по стрелке до контакта боковых криволинейных поверхностей 4 и 10 инструмента с ответными боковыми криволинейными поверхностями 3 и 9 на головке крепежной детали. Далее идет ввертывание резьбовой крепежной детали и затяжка соединения.The setting tool in the form of a tip of a key 2, or a socket 7 is installed in a recess in the end of the screw head 1, or on the head 8 of the bolt, and then it is turned in an arrow until the lateral curved surfaces 4 and 10 of the tool come in contact with the corresponding lateral curved surfaces 3 and 9 on fastener head. Next is screwing the threaded fastener and tightening the connection.

При данных характеристиках параметрических уравнений получается криволинейная образующая с шестью симметрично расположенными по окружности попеременно чередуюш,имися криволинейными выступами и впадинами.With these characteristics of the parametric equations, a curvilinear generatrix is obtained with six symmetrically arranged circles alternately alternating with curvilinear protrusions and depressions.

При взаимодействии боковых поверхностей криволинейных дуг, например, ключа и детали плош,адь контакта их составляет около 1,0 кв. мм. В аналогичном типоразмере известной конструкции плоп1,адь контакта составляет около 0,2 кв.мм. Из этого следует, что в среднем площадь контакта криволинейной образующей головки детали предлагаемой формы с постановочным инструментом в 5-8 раз больще площади контакта головки известной констрз сции.When the lateral surfaces of curved arcs, for example, the key and the part interact, are flat, their contact is about 1.0 sq. mm In a similar size of the known design plop1, the contact hell is about 0.2 sq. Mm. From this it follows that, on average, the contact area of the curved forming head of the part of the proposed form with the production tool is 5–8 times larger than the contact area of the head of a known construction.

В настоящее время заводом ОАО Этна, изготовлено несколько опытно промыщленных партий крепежных деталей с предлагаемой конструкцией элемента для передачи крутящего момента и проведены испытания, в том числе в условиях конвейерной сборки автомобилей. Испытания показали высокую прочность элементов для передачи крутящего момента и самих головок винтов и инструмента при затяжке детали и обеспечение высокопрочного резьбового соединения.At present, the Etna plant has manufactured several pilot batches of fasteners with the proposed design of an element for transmitting torque and tests have been carried out, including in the conditions of conveyor assembly of cars. Tests have shown the high strength of the elements for transmitting torque and the screw heads and the tool itself when tightening the part and providing a high-strength threaded connection.

Claims (4)

1. Устройство для передачи крутящего момента, выполненное в виде охватываемого, или охватывающего элемента, в форме попеременно чередующихся криволинейных выступов и впадин, равномерно расположенных по окружности элемента, отличающееся тем, что форма образующей поверхности криволинейных выступов и впадин охватывающего или охватываемого элемента выполнена в соответствии с параметрическими уравнениями гипоциклоид, построенных относительно друг друга с поворотом, при этом форма выступов выполнена из соотношения, определяемого уравнениями
x = K1•D•cos(φ-Δ)+K2•D•cos(n-1)φ,
y = K1•D•sin(φ-Δ)-K2•D•sin(n-1)φ,
а форма впадин выполнена из соотношения, определяемого уравнениями
x = K3•D•cosφ+K4•D•cos(3n-1)φ,
y = K3•D•sinφ-K4•D•sin(3n-1)φ,
где х и у - координаты;
К1, К2, К3, К4 - эмпирические коэффициенты соответствия количеству, размерам, а также соотношению радиусов кругов кривизны выступов и впадин заданной фигуры;
D - диаметр окружности, ограничивающий выступы фигуры;
φ - аргумент (0-360o);
n - число, определяющее количество выступов фигуры при построении;
Δ - угол поворота одной гипоциклоиды относительно другой.
1. A device for transmitting torque, made in the form of a male or female element, in the form of alternately alternating curvilinear protrusions and depressions evenly spaced around the circumference of the element, characterized in that the shape of the forming surface of the curvilinear protrusions and depressions of the female or male element is made in accordance with parametric equations of a hypocycloid, constructed relative to each other with rotation, while the shape of the protrusions is made from a relation defined iami
x = K1 • D • cos (φ-Δ) + K2 • D • cos (n-1) φ,
y = K1 • D • sin (φ-Δ) -K2 • D • sin (n-1) φ,
and the shape of the troughs is made from the relation defined by the equations
x = K3 • D • cosφ + K4 • D • cos (3n-1) φ,
y = K3 • D • sinφ-K4 • D • sin (3n-1) φ,
where x and y are the coordinates;
K1, K2, K3, K4 - empirical coefficients of correspondence to the number, size, and also the ratio of the radii of the circles of curvature of the protrusions and troughs of a given figure;
D is the diameter of the circle bounding the protrusions of the figure;
φ is the argument (0-360 o );
n is a number that determines the number of protrusions of the figure during construction;
Δ is the angle of rotation of one hypocycloid relative to another.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что эмпирические коэффициенты К1 - К4 соответствия количеству, размерам, а также соотношению радиусов кругов кривизны выступов и впадин заданной фигуры принимают в следующих пределах:
К1 - 0,280...0,340;
К2 - 0,210...0,162;
К3 - 0,425...0,610;
К4 - 0,065...0,240,
а угол Δ поворота одной гипоциклоиды относительно другой принимают равным, например, 24o.
2. The device according to claim 1, characterized in that the empirical coefficients K1 - K4 correspond to the number, size, and also the ratio of the radii of the circles of curvature of the protrusions and troughs of a given figure are taken in the following limits:
K1 - 0.280 ... 0.340;
K2 - 0.210 ... 0.162;
K3 - 0.425 ... 0.610;
K4 - 0.065 ... 0.240,
and the angle Δ of rotation of one hypocycloid relative to another is taken equal to, for example, 24 o .
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что охватывающий элемент выполнен в виде фигурного углубления в торце головки винта, или постановочного инструмента, или мастер-пуансона для высадки головки. 3. The device according to claim 1, characterized in that the enclosing element is made in the form of a figured recess at the end of the screw head, or a production tool, or a master punch for head disembarkation. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что охватываемый элемент выполнен в виде фигурной головки болта, или гайки, или постановочного инструмента, или мастер-пуансона для выдавливания углубления в головке.
Figure 00000001
4. The device according to claim 1, characterized in that the male element is made in the form of a curly head of a bolt, or a nut, or a production tool, or a master punch for extruding a recess in the head.
Figure 00000001
RU2000120717/20U 2000-08-01 2000-08-01 TORQUE TRANSMISSION DEVICE RU26089U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000120717/20U RU26089U1 (en) 2000-08-01 2000-08-01 TORQUE TRANSMISSION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000120717/20U RU26089U1 (en) 2000-08-01 2000-08-01 TORQUE TRANSMISSION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU26089U1 true RU26089U1 (en) 2002-11-10

Family

ID=48285403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000120717/20U RU26089U1 (en) 2000-08-01 2000-08-01 TORQUE TRANSMISSION DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU26089U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2668205C1 (en) * 2013-12-14 2018-09-26 Фонтана Фастенерс Р.Д. С.Р.Л. Screw element having tool engagement portion

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2668205C1 (en) * 2013-12-14 2018-09-26 Фонтана Фастенерс Р.Д. С.Р.Л. Screw element having tool engagement portion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA001555B1 (en) Spiral drive system for threaded fasteners
EP1403535A1 (en) Screw tightening structure, screw member, and screw tightening tool
US3400626A (en) Twelve-lobe fastener
EP2539595B1 (en) Wave thread form
TW201619513A (en) Fastener system with stable engagement and stick fit and method of constructing the same
HU215819B (en) Driving system, fastening element and screwdriver tool
RU26089U1 (en) TORQUE TRANSMISSION DEVICE
US11795990B2 (en) Anti-loosening screw pair and anti-loosening screw component
GB1564684A (en) Socket head fasteners
IL32196A (en) Self-locking threaded fasteners
US5762560A (en) Fastener and screw means therefor
CN108571507A (en) A kind of deformation retract equipped with cambered surface is from replying split type unilateral bolt fastener
US3621502A (en) Method and apparatus for producing locknuts
CN106662247B (en) Washer fixing piece for SURFACE MOUNT FLUID component
US3029856A (en) Lock nut with displaced thread portion
RU2160396C1 (en) Torque transmission device
JP2019044496A (en) Screw type reinforcement joint and fastening confirmation washer
CN103322007A (en) Anti-loosening thread structure
DE50103380D1 (en) Connecting element with a head and an at least partially threaded shaft
CN104858828A (en) Screw cap positioning structure of wrenches
JP2018185043A (en) Three-point fasteners
RU36040U1 (en) Threaded fastener
US3356121A (en) Prevailing-torque locknuts
CN215950098U (en) Nut, bolt and threaded connection structure
JPH06264913A (en) Clamping device utilizing deformation of female screw