CN105757098B - 可预定锁紧力矩的螺母组件 - Google Patents

Abstract

可预定锁紧力矩的螺母组件，由内螺纹管、传动盘和调节螺母组装而成，内螺纹管的内螺纹是整个螺母组件与外部螺纹联接件进行螺纹联接的部位，内螺纹管的一端固置有法兰盘，法兰盘与传动盘之间通过棘齿传递力矩，传动盘的棘齿与法兰盘的棘齿具有可彼此接触的斜面，斜面的倾斜方向为，当传动盘通过棘齿带动内螺纹管朝着拧紧的方向转动时，传动盘与法兰盘的棘齿上的斜面紧压在一起，并由此导致传动盘受到轴向分力，该轴向分力使传动盘具有朝着背离法兰盘的方向轴向滑动的趋势。本发明的优点是，只需使用普通扳手就能保证螺母组件的锁紧力矩不超过预定值，给装配工作带来极大方便，而且锁紧力矩的大小可调节，使用灵活方便。

Description

可预定锁紧力矩的螺母组件

技术领域

本发明涉及螺纹联接件，尤其涉及螺母。

背景技术

在许多应用场合，对螺母的锁紧力矩有严格要求，锁紧力矩不能超过一定值。在现有技术中，要达到上述要求，需要使用专门的力矩扳手来旋紧螺母，依靠力矩扳手来设定锁紧力矩。由于需要用到专门的工具，因此在很多应用场合极为不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种可预定锁紧力矩的螺母组件，该螺母组件能预先设定好锁紧力矩，使用该螺母组件时，只需用普通扳手就能保证锁紧力矩不超过预定值。

本发明是这样实现的：可预定锁紧力矩的螺母组件，由内螺纹管、传动盘和调节螺母组装而成，内螺纹管的内螺纹是整个螺母组件与外部螺纹联接件进行螺纹联接的部位，内螺纹管的一端固置有法兰盘，内螺纹管的另一端通过外螺纹与调节螺母螺纹联接，传动盘位于调节螺母与法兰盘之间，并且可滑动地套在内螺纹管上，传动盘具有可被扳手卡住的多边形外周面，在传动盘与调节螺母之间设有弹簧，弹簧的一端顶在调节螺母上，另一端顶在传动盘上，传动盘在该弹簧力的作用下顶压在法兰盘上，法兰盘的与传动盘顶触的端面上设有一圈棘齿，传动盘的与法兰盘顶触的端面上也设有一圈棘齿，传动盘的棘齿与法兰盘的棘齿相扣，以此传递力矩，传动盘的棘齿与法兰盘的棘齿具有可彼此接触的斜面，斜面的倾斜方向为，当传动盘通过棘齿带动内螺纹管朝着拧紧的方向转动时，传动盘与法兰盘的棘齿上的斜面紧压在一起，并由此导致传动盘受到轴向分力，该轴向分力使传动盘具有朝着背离法兰盘的方向轴向滑动的趋势。

作为进一步改进或者最佳实施方式，本发明还可采用下述附属的技术方案。

所述传动盘呈空心筒状，所述弹簧藏在传动盘的空心筒内。

所述弹簧由多个蝶形弹簧叠加而成。

所述内螺纹管的端面与所述调节螺母的端面共同与一限位块连接，限位块将调节螺母与内螺纹管锁定在一起，使调节螺母不能相对于内螺纹管转动。

所述内螺纹管的端面与所述调节螺母的端面分别设有凹槽，所述限位块同时卡在内螺纹管与调节螺母的所述凹槽内，限位块通过螺丝固定在所述调节螺母的凹槽内。

所述内螺纹管端面上的凹槽至少设有两个，所述调节螺母端面上的凹槽至少设有两个，内螺纹管端面上的凹槽间距与调节螺母端面上的凹槽间距不相等。

所述内螺纹管的背离所述法兰盘的一端，在内壁上设有一圈凸齿，凸齿的齿顶低于内螺纹管的内螺纹的螺纹牙牙根，另有一个弹簧箍，弹簧箍与一个卡块连接，卡块带有凸齿，在弹簧箍的径向膨胀力的作用下，卡块的凸齿与内螺纹管的凸齿相扣。

本发明的工作原理是，在将该螺母组件联接到其他器件上时，由螺母组件的内螺纹管与所要联接的器件进行螺纹联接，扳手等工具对螺母组件施加的外力矩不是直接作用在内螺纹管上，而是通过传动盘传递给内螺纹管，如果传动盘受到的外力矩大于传动盘所能传递给内螺纹管的最大力矩，传动盘与法兰盘之间就会发生打滑，从而限定内螺纹管与其所联接的器件之间的锁紧力矩，不会超过传动盘传递给内螺纹管的最大力矩。

本发明的优点是，在将该螺母组件联接到其他器件上时，螺纹联接的锁紧力矩已由该螺母组件决定，只需使用普通扳手就能保证锁紧力矩不超过预定值，无需使用力矩扳手等专用工具，给装配工作带来极大方便。另一方面，该螺母组件所决定的锁紧力矩的大小，可通过旋转该螺母组件中的调整螺母来改变，以满足对锁紧力矩的不同要求，使用灵活方便。

附图说明

图1是本发明所述螺母组件的一个实施例的结构示意图；

图2是图1所示螺母组件的外观正投影视图；

图3是图1所示螺母组件的立体图；

图4是图1中的内螺纹管的立体图；

图5是图1中的传动盘的立体图；

图6是图1中的调节螺母的立体图；

图7是图1所示的螺母组件在车轴轴头上的应用实例；

图8是弹簧箍与卡块的立体图；

图9是图7的左视图，并且增加了图8所示的弹簧箍与卡块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见图1，可预定锁紧力矩的螺母组件，由内螺纹管1、传动盘2和调节螺母3组装而成。内螺纹管1的内螺纹1a是整个螺母组件与外部螺纹联接件进行螺纹联接的部位。内螺纹管1的一端整体成型有法兰盘4，另一端通过外螺纹与调节螺母3螺纹联接。

参见图1，传动盘2位于调节螺母3与法兰盘4之间，并且可滑动地套在内螺纹管1上。如图5所示，传动盘2具有可被扳手卡住的正六边形外周面5，以便于用扳手拧动传动盘2。传动盘2的外周面也可以是四边形等其他形状。

参见图1，在传动盘2与调节螺母3之间设有弹簧6，本实施例的弹簧6由多个蝶形弹簧叠加而成。弹簧6的一端顶在调节螺母3上，另一端顶在传动盘2上。传动盘2在该弹簧力的作用下顶压在法兰盘4上。为保护弹簧6，本实施例的传动盘2呈空心筒状，弹簧6藏在传动盘2的空心筒内。如图1、图5所示，传动盘2的正六边形外周面5就是传动盘的空心筒形状的外壁。

同时参见图2、图3、图4、图5，法兰盘4的与传动盘2顶触的端面上设有一圈棘齿7，传动盘2的与法兰盘4顶触的端面上也设有一圈棘齿8。传动盘2的棘齿8与法兰盘4的棘齿7相扣，以此使得传动盘2受到的外力矩可通过棘齿8和棘齿7传递给法兰盘4。法兰盘4的棘齿7具有斜面7a，传动盘2的棘齿8具有斜面8a。两斜面7a、8a的倾斜方向为，如图2所示，当传动盘2通过棘齿8带动法兰盘4，亦即带动图1的内螺纹管1朝着拧紧的方向转动时（图2中的箭头表示拧紧的方向），两斜面7a、8a紧压在一起，并由此导致传动盘2受到轴向分力，该轴向分力使传动盘2具有朝着背离法兰盘4的方向（即朝着图2左边方向）轴向滑动的趋势。棘齿7的另一面7b的形状，以及棘齿8的另一面8b的形状不作限制，可以是如图2所示的直立面，也可以是角度合适的斜面，只要能保证当传动盘2带动内螺纹管1朝着放松的方向（亦即图2所示箭头相反的方向）转动时，传动盘的棘齿8与法兰盘的棘齿7不会互相打滑，保证传动盘2一定能带动法兰盘4和内螺纹管1朝着放松的方向转动即可。

参见图1，如需调整传动盘2所能传递给内螺纹管1的最大力矩值，也就是改变螺母组件的预定锁紧力矩的大小，只需改变传动盘2与法兰盘4之间的压力即可。操作方法是旋转调节螺母3，使调节螺母3的轴向位置发生变化，改变弹簧6对传动盘2的压力。

为了避免调节螺母3在不需要调整的时候发生意外转动，参见图1并结合图3，内螺纹管1的端面与调节螺母3的端面共同与一限位块9连接，由该限位块9将调节螺母3与内螺纹管1锁定在一起，使调节螺母3不能相对于内螺纹管1转动。同时参见图3、图4和图6，在内螺纹管1的端面设有凹槽10，在调节螺母3的端面设有凹槽11，当凹槽10与凹槽11对齐时，限位块9同时卡在俩凹槽10、11内，并通过螺丝12固定在调节螺母3的凹槽内。当需要对调节螺母3进行调整时，只需卸下螺丝12，取下限位块9，就能转动调节螺母3进行调整。调整完毕重新用螺丝12固定好限位块9即可。

为了提高调节螺母3的调整精度，如图3、图4所示，内螺纹管1端面上的凹槽10沿着圆周均布有四个。同时，如图3、图6所示，调节螺母3的端面上的凹槽11设有两个，凹槽11的间距小于凹槽10的间距，如此，每当调节螺母3转动一个不大于45度的角度，就必然会有一个凹槽11与内螺纹管端面上的凹槽10对齐，以供固定限位块9。为达到更高的调整精度，可以在内螺纹管1的端面上均布更多的凹槽10。作为一种变化形式，也可以是在调节螺母3的端面上均布四个或更多的凹槽11，而在内螺纹管端面上只设置两个凹槽10。

下面结合图7所示的应用实例，详细说明图1所示螺母组件的工作原理。图7将螺母组件装配在一个车轴的轴头13上，用以固定轴承并起到决定轴承游隙的作用。在该应用实例中，螺母组件的内螺纹管1与轴头13螺纹联接，拧紧螺母组件时，用扳手拧动螺母组件的传动盘2，由传动盘2将力矩传递给法兰盘4，使内螺纹管1朝着拧紧的方向转动。在法兰盘4与轴承内圈14刚开始接触的时候，尽管法兰盘4受到阻力，但在弹簧6的作用下，传动盘2与法兰盘4之间的压力仍足以维持传动盘2带动法兰盘4，也就是带动内螺纹管1继续朝着拧紧的方向转动。随着扳手继续拧动传动盘2，法兰盘4与轴承内圈14之间的顶压力迅速增加，此时，图2所示的传动盘2的棘齿斜面8a与法兰盘4的棘齿斜面7a之间的顶压力迅速增大，使传动盘2受到的轴向分力迅速增大，直至该轴向分力足以克服弹簧6对传动盘2的压力，于是传动盘2的棘齿斜面8a开始沿着法兰盘4的棘齿斜面7a滑动，传动盘2开始朝着背离法兰盘4的方向轴向滑动，直至传动盘2的棘齿8的齿顶滑过法兰盘4的棘齿7的齿顶，传动盘2与法兰盘4之间发生打滑，此时即使继续用扳手拧动传动盘2，传动盘2也无法将力矩传递给法兰盘4，内螺纹管1与轴头13之间的锁紧力矩达到螺母组件所预定的最大值。当传动盘2的棘齿8连续滑过法兰盘4的棘齿7时，会发出“啪啪啪”的响声，操作者可通过识别该响声来判断螺母组件在轴头13上的锁紧力矩是否已达到预定的最大值，由此可保证螺母组件的内螺纹管1对轴承内圈14的压力符合轴承装配的要求，使轴承游隙满足要求。

作为进一步改进，如图3、图4所示，在内螺纹管1的背离法兰盘4的一端，于内壁上设有一圈凸齿15，凸齿15的齿顶低于内螺纹管1的内螺纹1a的螺纹牙牙根，另有一个如图8所示的弹簧箍16，弹簧箍16与一个卡块17连接，卡块17带有凸齿，该凸齿可与内螺纹管1的凸齿15相扣。弹簧箍16与卡块17的作用可用图9作解释。图9相当于图7的左视图，并且加装了弹簧箍16与卡块17。在车轴的轴头13上设有类似于键槽的凹槽，卡块17可从轴头的端面滑入该凹槽。当整个螺母组件旋紧在轴头上后，将弹簧箍16套在轴头13上，在弹簧箍16的径向膨胀力的作用下，卡块17的凸齿与内螺纹管1的凸齿15相扣。卡块17起到锁定内螺纹管1的作用，防止内螺纹管1在不需要调整的时候发生相对轴头13的意外转动。此后，如果需要对螺母组件进行重新调整，只需将卡块17从轴头13的凹槽内取出，即可解除对内螺纹管1的锁定，调整完后重新装入卡块17。通过观察调整前、后，卡块17相对内螺纹管1的凸齿15滑过的齿数，能够精确判断出回松的角度，达到控制回松角度的效果。内螺纹管1的凸齿15的齿距越小，控制越精确。对螺母组件回松角度的精确控制，有助于更精确地调整图1所示轴承的轴承游隙。

Claims (7)

1.可预定锁紧力矩的螺母组件，其特征是：由内螺纹管、传动盘和调节螺母组装而成，内螺纹管的内螺纹是整个螺母组件与外部螺纹联接件进行螺纹联接的部位，内螺纹管的一端固置有法兰盘，内螺纹管的另一端通过外螺纹与调节螺母螺纹联接，传动盘位于调节螺母与法兰盘之间，并且可滑动地套在内螺纹管上，传动盘具有可被扳手卡住的多边形外周面，在传动盘与调节螺母之间设有弹簧，弹簧的一端顶在调节螺母上，另一端顶在传动盘上，传动盘在该弹簧力的作用下顶压在法兰盘上，法兰盘的与传动盘顶触的端面上设有一圈棘齿，传动盘的与法兰盘顶触的端面上也设有一圈棘齿，传动盘的棘齿与法兰盘的棘齿相扣，以此传递力矩，传动盘的棘齿与法兰盘的棘齿具有可彼此接触的斜面，斜面的倾斜方向为，当传动盘通过棘齿带动内螺纹管朝着拧紧的方向转动时，传动盘与法兰盘的棘齿上的斜面紧压在一起，并由此导致传动盘受到轴向分力，该轴向分力使传动盘具有朝着背离法兰盘的方向轴向滑动的趋势。

2.如权利要求1所述的可预定锁紧力矩的螺母组件，其特征是：所述传动盘呈空心筒状，所述弹簧藏在传动盘的空心筒内。

3.如权利要求1所述的可预定锁紧力矩的螺母组件，其特征是：所述弹簧由多个蝶形弹簧叠加而成。

4.如权利要求1所述的可预定锁紧力矩的螺母组件，其特征是：所述内螺纹管的端面与所述调节螺母的端面共同与一限位块连接，限位块将调节螺母与内螺纹管锁定在一起，使调节螺母不能相对于内螺纹管转动。

5.如权利要求4所述的可预定锁紧力矩的螺母组件，其特征是：所述内螺纹管的端面与所述调节螺母的端面分别设有凹槽，所述限位块同时卡在内螺纹管与调节螺母的所述凹槽内，限位块通过螺丝固定在所述调节螺母的凹槽内。

6.如权利要求5所述的可预定锁紧力矩的螺母组件，其特征是：所述内螺纹管端面上的凹槽至少设有两个，所述调节螺母端面上的凹槽至少设有两个，内螺纹管端面上的凹槽间距与调节螺母端面上的凹槽间距不相等。

7.如权利要求1所述的可预定锁紧力矩的螺母组件，其特征是：所述内螺纹管的背离所述法兰盘的一端，在内壁上设有一圈凸齿，凸齿的齿顶低于内螺纹管的内螺纹的螺纹牙牙根，另有一个弹簧箍，弹簧箍与一个卡块连接，卡块带有凸齿，在弹簧箍的径向膨胀力的作用下，卡块的凸齿与内螺纹管的凸齿相扣。