SE467672B - Gaenginsats med liten ytterdiameter foer skruvar med trapetsgaenga - Google Patents

Description

~i> O\ [O 2 Genom att den omskrivna grundformen hos gänginsatsen är i form av en romb, respektive en parallellogram, får gänginsatsen en kompakt konstruktion som möjliggör en raklinjig kraftöverföring från skruvgängan via gänginsatsen till arbetsstyckets muttergänga på liknande sätt som vid de beprövade trådprofilinsatserna. Härigenom undvikes inskärningsställen med icke tillåtna spänningstoppar, sådana som skulle uppträda vid axiell förskjut- ning mellan de båda gängorna (innergänga och yttergänga) hos gänginsatsen.

Den axelparallella flänsen möjliggör en enkel tillverkning av gänginsatsen i form av massiv gängbussning (exempelvis medelst svarvbearbetning) och om- besörjer samtidigt muttergängans täthet vid användning av en sluten gäng- insats. Medelst de angivna dimensioneringsuppgifterna blir flänsens ringtvär- snitt avsevärt mindre än tvärsnittet hos romb- respektive parallellogram- - profilen, varigenom flänsen elastiskt och plastiskt kan anpassa sig till små deformationer hos den belastade gänginsatsen, utan att icke tillåtna spän- ningstoppar kan uppstå. För att erhålla en så liten ytterdiameter som möjligt hos yttergängan i gänginsatsen respektive att uppnå lika höga antryckningar på flankerna hos ytter- respektive innergängan hos gänginsatsen, utformas gänginsatsens ytterdiameter på så sätt, att ringytornas gängflankprojektioner på arbetsstycket och på skruven är lika. Denna ytterdiameter motsvarar ungefär ytterdiametern hos de för det i fråga kommande gängområdet dispo- nerbara trådprofiiinsatserna med fördelen av en liten ytterdiameter i för- hållande till massiva gängbussningar tillverkade med inner- och yttergängor med olika förlopp.

Fördelaktiga vidareutvecklingar respektive synpunkter på använ- dandet av uppfinningen erhålles ur särdragen i de beroende kraven.

I ritningen visas uppfinningen och beskrives närmare i det föl- jande. Här visar: figur l en längdsektion genom en i ett arbetsstycke inskruvad och nedtill sluten gängbussning, figur la enbart den slutna gängbussningen enligt figur 1 i sektion, figur lb en gängbussning i "öppen" konstruktion i sektion, figur 2 ett förstorat delutsnitt från figur 1 motsvarande utsnitts- avgränsningen X i figur 1, varvid gängtypen är en symmetrisk trapetsgänga, figur 3 ett förstorat delutsnitt lika det i figur 2 men med en asymmetrisk trapetsgänga som gängtyp.

Figur l visar en nedtill sluten gängbussning 2, som är inskruvad i ett arbetsstycke 4. Gängbussningen kan ses separat i figur la. Figur lb visar 467 672 3 en gängbussning av öppen konstruktion. Sådana gänginsatser användes pâ grund av de lägre kostnaderna i förhållande till slutna gänginsatserna med fördel på alla ställen där ingen ytterligare täthet hos muttergängan kräves.

De uppfinningsenliga särdragen hos gänginsatsen 2 ses i figur 2, vilka visar ett förstorat delutsnitt (delutsnittet X) i figur 1. I denna figur betecknas skruvgängan med l och arbetsstyckets 4 muttergänga med 3. Som gängtyp användes en symmetrisk trapetsgänga.

Gänginsatsen 2 uppvisar en innergänga 2i (gänga belägen mot skruven) och en yttergänga 2a (gänga belägen mot arbetsstycket), varvid ifrågavarande diameter hos innergängan betecknas med D21 och diametern hos yttergängan med D2a. Vidare betecknas den yttre diametern respektive den inre diametern hos muttergängan 3 i arbetsstycket 4 med D3a och D3i samt skruvgängans l yttre diameter med Dla. De spel Xmin och Xmax som är nödvändiga för inskruvandet erhålles av toleranserna_hos skruv-, gänginsats- och arbetsstyckgängorna l, 2 och 3, vilka motsvarar sedvanliga gängtoleran- ser.

Ett väsentligt särdrag hos uppfinningen är att innergängan Zi och yttergängan 2a hos gänginsatsen 2 är tillverkade med samma förlopp i för- hållande till varandra att gänginsatsens grundform utgör en omskriven fyr- hörning (vid en symmetrisk trapetsgänga en romb) med hörnpunkterna A - B - C - D. Denna bärande tvärsnittskonstruktion hos gänginsatsen möjliggör ett optimalt kraftflöde från innergängan till yttergängan 2i/2a.

De ovanför varandra liggande rombprofilerna är förbundna var- dera medelst en steg S i vertikal riktning, vilken i enlighet med uppfinningen uppgår till cirka 30% av skruvgängans l användbara profilhöjd SP, dock minst 0,3 mm. Härigenom är flänsens S ringtvärsnitt betydligt mindre än rombpro- filens ringtvärsnitt. Flänsen S kan därmed anpassa sig till små deformationer hos den belastade gänginsatsen, varigenom icke tillåtna spänningstoppar und- vikes. Dessutom åstadkommer flänsen S muttergängans 3 täthet vid använd- ning av en sluten gänginsats 2. Den maximala flänsen är införd i figur 2 med Smax och den minimala flänsen med Smin.

Under det att innergängan 2i med avseende på sin geometri är anpassad till skruvgängan 1, utformas ytterdiametern D2a hos gänginsatsen 2 på så sätt, att projektionerna av ringytorna på arbetsstyckessidan och skruv- sidan, det vill säga projektionerna av de använda gängflankerna mellan dia- metrarna D2a och D31 på ytterperiferin och Dla och D21 på innerperiferin, är lika på följande sätt: A. 67 67 4 (D1a)2 -fl _ (0292 /IT (pzafl-TT _ (pßifl-Tr = a 4 u 4 Med D31: Dla + 4 - Xmin + 2 - Smax och x-min insatt för området för flänsen S uppgår ytterdiametern D2a där- med till 1 D2a = V (Dla)2 - (D2i)2 + (Dla + 4 - Xmin + 2 - Smax)2 Genom de till ytan lika stora ringytorna hos gängflankprojektio- nerna uppkommer lika stora antryckningar på flankerna hos ytter- och inner- gängan Za och 21. På grund av den större diametern hos yttergängan 2a er- hâlles en lika stor projektionsyta hos gängan Za vid mindre radiell utsträck- ning jämfört med innergängan 2í (flänsen S är längre på utsidan), vilket ger en så liten ytterdiameter D2a hos yttergängan 2a som möjligt.

Som komplettering bör även nämnas att gängstigningen P är in- förd i figuren 2.

Figur 3 visar en asymmetrisk trapetsgänga med samma stigning P som uppvisar samma särdrag som den i figur 2 beskrivna, symmetriska trapetsgängan. Den omskrivna grundprofilen hos gänginsatsen 2 utgör härvid en parallellogram med hörnpunkterna A - B - C - D. I och med detta står en gänginsats med liten ytterdiameter till förfogande även för särskilda gängor, eftersom trådprofilinsatser för sådana särskilda gängor ej kan erhållas pâ marknaden.

Avslutningsvis bör även nämnas att företrädesvis automatstål eller seghärdat stål med en brottöjnlng på åtminstone 8% kommer till an- vändning som material för de beskrivna gänginsatserna.

Gänginsatserna kommer i synnerhet till användning i motor- och växellådekonstruktioner, och då företrädesvis vid skruvgängor med diametrar på 12 till 22 mm och med godtycklig stigning.

Claims (3)

467 672 Patentkrav

1. Massiv gängbussning eller gänginsats med öppen eller sluten konstruktion med symmetriskt eller asymmetriskt trapetsformad yttergänga och innergänga, vilken med sin yttergänga är inskruvad i ett företrädesvis metalliskt arbetsstycke med motsvarande innergänga, muttergänga och innergängan hos gängbussningen, gänginsatsen tjänar till upptagande av en höghâllfast skruv med motsvarande motgänga, k ä n n e t e c k n a d därav, att innergängan (21), den mot skruven belägna gängan och yttergängan (Za), den mot arbetsstycket belägna gängan hos gänginsatsen är på så sätt tillverkade med inbördes lika förlopp, att gänginsatsens (2) grundform bildas medelst en omskrivande fyrhörning med hörnpunkterna A - B - C - D, varvid fyrhörningen är en romb i fallet med en symmetrisk gänga och fyrhörningen är en parallellogram i fallet med en asymmetrisk gänga, att de över varandra belägna fyrhörningsprofilerna är förbundna med varandra medelst en med gänginsatsen axelparallell fläns S med en minimiväggtjocklek Smin på cirka 30% av den användbara profilhöjden SP hos skruvgängan (1), dock minst 0,3 mm, och därav, att gänginsatsens (2) ytterdiameter (D2a) är bestämd så, att de ringytor, som bildas av projektionerna av de använda gängflankerna mellan diametrarna hos gänginsatsens (2) yttergänga och arbetsstycket (3) innergänga (D3i) på ytteromkretsen och projektionerna av de använda gängflankerna mellan skruvgängans diameter och diametern hos gänginsatsens (2) innergänga (D2i) på inneromkretsen har samma ytinnehåll.

2. Massiv gängbussning eller gänginsats enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att som material användes företrädesvis automatstål eller seghärdat stål med en brottöjning på åtminstone 8%.

3. Massiv gängbussning eller gänginsats enligt kraven 1 och 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att densamma användes vid motor- och växellådekonstruktion, i synnerhet för skruvgängor med 12 till 22 mm diameter och med godtycklig stigning.