CN106560635B - 锁紧装置、转动体、动力设备及锁紧装置的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锁紧装置、转动体、动力设备及锁紧装置的设计方法，涉及机械领域，用于解决转子件之间锁紧困难的问题。该锁紧装置包括锁紧件和防松件；锁紧件和防松件其中之一具有啮合齿，其中另一设有啮合槽；在啮合状态下，啮合齿位于啮合槽内；其中，所述锁紧件的活动角度为设定值，其中，若360°/活动角度的值为整数，所述啮合齿的数量等于360°/活动角度；若360°/活动角度的值为小数，所述啮合齿的数量为360°/活动角度的圆整值。上述技术方案提供的锁紧装置，角向可任意装配且都能实现卡紧。

Description

锁紧装置、转动体、动力设备及锁紧装置的设计方法

技术领域

本发明涉及机械领域，具体涉及一种锁紧装置、转动体、动力设备及锁紧装置的设计方法。

背景技术

在发动机中存在很多转动体，一个大的转动体往往是由多个转子件串联组成，例如传动轴、齿轮、轴承等等。锁紧装置处于转动体轴向方向的最末端，使齿轮、轴承等一系列零部件在轴向方向上保持压紧的状态，保证所有零部件在工作过程中不松脱，对整个装配体的稳定性工作起到关键性的作用。

目前的锁紧装置由锁紧螺母与防松结构构成。锁紧功能通常通过螺纹锁紧，其结构会根据具体的齿轮和轴承的结构不同而变化。常见的防松结构有可折叠双耳止动垫圈、卡齿防松垫片。

下面介绍现有技术中采用可折叠双耳止动垫圈的锁紧装置。参见图1至图3，该锁紧装置的工作原理是轴承34装在齿轮轴31上，再将图3所示可折叠的双耳止动垫圈33装入齿轮轴31的防转槽结构35，将锁紧螺母32拧入齿轮轴31并达到预定锁紧力矩，微调双耳止动垫圈33的锁片37与锁紧螺母末端螺母卡槽36对齐，最后用工装将锁片37向外折弯90°达到锁死防松的目的。这种锁紧防松装置结构较为简单并能达到较好的锁紧防松效果，但也存在较大的缺点。首先双耳止动垫圈33的锁片37安装时需要反复折弯，容易出现裂纹而报废，影响整套装置的使用寿命；其次当锁紧螺母32拧紧达到预设的锁紧力矩时锁片37在周向位置并不一定能正好与螺母卡槽36对齐，需要对锁紧螺母32的周向位置进行调整才能卡上，这在一定程度上会影响锁紧螺母32的装配性和锁紧力。

下面介绍现有技术中采用卡齿防松垫片的锁紧装置。参见图4至图8，该方案的防松原理如下：在锁紧螺母42拧入齿轮轴44并达到锁紧力矩范围内，齿形防松垫片41的内圈卡齿45卡在齿轮轴44尾部第一卡槽48内，齿形防松垫片41的外圈卡齿46卡在锁紧螺母42尾部第二卡槽47内，通过齿形防松垫片41限制齿轮轴44与锁紧螺母42的相对周向位置，最后用弹性卡圈43来限制齿形防松垫片41的轴向位置。轴承49和锥齿轮50的位置如图4所示。这种锁紧防松结构可以很好地克服可折叠双耳止动垫片因多次使用报废的缺点，但同样存在装配性差与加工精度要求高的缺点。锁紧螺母42达到预设锁紧力矩的周向位置下，齿形防松垫片41的内外圈卡齿的周向角度需要通过精心设计计算并且加工精度非常高，才能理想的各自卡进齿轮轴44和锁紧螺母42的卡槽内。即这种锁紧装置需要满足一定的尺寸约束才能达到预定效果：

齿轮轴44上外螺纹起点与最近卡槽中设计卡槽(理论上在锁紧状态需与锁紧螺母42上第二卡槽47对齐)的相对周向角度α1(图7)，锁紧螺母内螺纹起点与最近卡槽中设计卡槽(理论上在锁紧状态需与齿轮轴44上第一卡槽48对齐)周向角度α2(图8)，保证螺纹拧紧达到拧紧力矩状态下齿轮轴44的设计卡槽与锁紧螺母42设计卡槽对齐，即保证拧紧状态内外螺纹起点的夹角α3＝|α1-α2|。该设计方法存在两处风险：齿轮轴44外螺纹与锁紧螺母42内螺纹起始点角度需要通过精确加工保证与测量较难，误差较大；通过理论拧紧力矩计算出来锁紧螺母42最终螺纹起点与卡槽之间的角度在实际安装过程中也存在很大的误差。这两种误差累积最终会导致实际最终安装状态下内外圈的卡槽无法对齐而使卡齿无法装入的情况。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：

上述第一种方式存在下述问题：可折叠双耳止动垫片多次使用会报废，且卡齿防松垫片锁紧装配性差与加工精度要求高的缺点。锁紧防松装置通过零件的折弯等形变方式实现锁紧，这种方式会破坏零件的强度导致整套装置报废。

上述第二种方式存在下述问题：轮轴外螺纹与锁紧螺母内螺纹起始点角度需要很高的加工精度与测量精度要求较高，误差较大；通过理论拧紧力矩计算出来锁紧螺母最终螺纹起点与卡槽之间的角度在实际安装过程中也存在很大的误差。这两种误差累积最终会导致实际最终安装状态下内外圈的卡槽无法对齐而使卡齿无法装入的情况。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种锁紧装置、转动体、动力设备及锁紧装置的设计方法，用以方便地实现转子件之间的锁紧。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种锁紧装置，包括锁紧件和防松件；所述锁紧件和所述防松件其中之一具有啮合齿，其中另一设有啮合槽；在啮合状态下，所述啮合齿位于所述啮合槽内；其中，所述锁紧件的活动角度为设定值，其中，若360°/活动角度的值为整数，所述啮合齿的数量等于360°/活动角度；若360°/活动角度的值为小数，所述啮合齿的数量为360°/活动角度的圆整值。

在可选的实施例中，所述活动角度的最大值β按照下述公式计算得到：

其中，M＝M3-M1，M为锁紧件的安全松退力矩范围，M2为所述锁紧件的最大理论预紧力矩，M1为所述锁紧件的最小理论预紧力矩，M3小于M2，K为拧紧力矩系数，d为螺纹公称直径，t为单头螺纹螺距，C_L为锁紧件的刚度，C_F为被连接件的刚度。

在可选的实施例中，所述啮合齿为梯形齿，所述啮合槽为梯形槽。

在可选的实施例中，所述锁紧件设有所述啮合齿，所述防松件设有所述啮合槽；

所述锁紧件包括锁紧螺母，所述锁紧螺母内圈沿轴向方向的一部分设置有螺纹段，另一部分设有所述啮合齿。

在可选的实施例中，所述锁紧螺母设有沿着所述锁紧螺母轴向方向的工装槽。

在可选的实施例中，锁紧装置还包括弹性挡圈，所述锁紧件远离所述螺纹段的一侧还设有锁紧件卡槽，所述弹性挡圈卡入到所述锁紧件卡槽中。

在可选的实施例中，所述防松件外圈设有所述啮合槽，所述防松件的内圈设有防转齿。

在可选的实施例中，所述防转齿的数量至少为两个且均布间隔设置。

本发明还提供一种转动体，包括本发明任一技术方案所提供的锁紧装置。

本发明还提供一种动力设备，包括本发明任一技术方案所提供的转动体。

本发明又提供一种锁紧装置的设计方法，包括以下步骤：

根据锁紧件的活动角度计算啮合齿的数量，并对应确定啮合槽的数量；其中，锁紧装置包括锁紧件和防松件，所述锁紧件和所述防松件其中之一具有啮合齿，其中另一设有啮合槽；在啮合状态下，所述啮合齿位于所述啮合槽内；

若360°/活动角度的值为整数，所述啮合齿的数量等于360°/活动角度；若360°/活动角度的值为小数，所述啮合齿的数量为360°/活动角度的圆整值。

在可选的实施例中，根据下述步骤计算所述锁紧件的活动角度的最大值β：

根据锁紧件的理论预紧力矩范围M2～M1，确定锁紧件的安全松退力矩范围M3～M1，其中，M3小于M2，M2为所述锁紧件的最大预紧力矩，M1为所述锁紧件的最小预紧力矩；

根据计算得到所述锁紧件的活动角度的最大值β；其中，M＝M3-M1，K为拧紧力矩系数，d为螺纹公称直径，t为单头螺纹螺距，C_L为锁紧件的刚度，C_F为被连接件的刚度。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

上述技术方案提供的锁紧装置，角向可任意装配且都能实现卡紧，与现有技术中两种传统的防松锁紧装置相比，上述技术方案提供的锁紧装置不存在可折叠双耳止动垫片因多次使用报废的缺点，也能克服传统卡齿防松垫片锁紧装配性差与加工精度要求高的缺点。上述技术方案，在安装过程中，在保证防松件与被连接件卡紧的情况下，能一次安装就实现锁紧件与防松件之间的卡紧，提高了锁紧装置的装配性能；同时本技术方案对螺纹起点角向位置与锁紧件达到拧紧力矩时的角向位置均没有要求，不存在螺纹加工误差与拧紧力矩影响的卡槽角向误差，降低了机加工精度的要求与提高了机加成品率，降低机加成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中采用可折叠双耳止动垫圈的锁紧装置的装配图；

图2为图1的局部剖视示意图；

图3为图1中可折叠双耳止动垫圈的结构示意图；

图4为现有技术中采用卡齿防松垫片的锁紧装置装配图；

图5为图4中卡齿防松垫片的立体结构示意图；

图6为图5的主视示意图；

图7为齿轮轴外螺纹起点与最近卡槽的夹角；

图8为锁紧螺母内螺纹起点与最近卡槽的夹角；

图9为本发明实施例提供的锁紧装置装配示意图；

图10为图9中锁紧螺母的立体结构示意图；

图11为图10的主视结构示意图；

图12为图9中齿形防松垫片立体结构示意图；

图13为图12的主视结构示意图；

图14为图9中齿形防松垫片卡齿结构示意图；

图15为防转齿与齿轮卡槽尺寸关系图。

附图标记：

1、锁紧件； 2、防松件； 3、啮合齿；

4、弹性挡圈； 5、轴承； 6、锥齿轮；

7、齿轮轴； 8、啮合槽； 11、螺纹段；

12、工装槽； 13、锁紧件卡槽； 21、防转齿；

31、齿轮轴； 32、锁紧螺母； 33、双耳止动垫圈；

34、轴承； 35、防转槽结构； 36、螺母卡槽；

37、锁片； 41、齿形防松垫片； 42、锁紧螺母；

43、弹性卡圈； 44、齿轮轴； 45、内圈卡齿；

46、外圈卡齿； 47、第二卡槽； 48、第一卡槽；

49、轴承； 50、锥齿轮； 71、齿轮轴卡槽。

具体实施方式

下面结合图9～图15对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

参见图9至图13，本发明实施例提供一种锁紧装置，用于连接在被连接件(本实施例中具体为齿轮轴)上。锁紧装置包括锁紧件1和防松件2；锁紧件1和防松件2其中之一具有啮合齿3，其中另一设有啮合槽8；在啮合状态下，啮合齿3位于啮合槽8内。其中，锁紧件1的活动角度为设定值。其中，若360°/活动角度的值为整数，啮合齿3的数量等于360°/活动角度；若360°/活动角度的值为小数，啮合齿3的数量为360°/活动角度的圆整值。

比如，活动角度为3°，360°/3°为120，则啮合齿3的数量为120。活动角度为3.1°，360°/3.1°为116.1，则啮合齿3的数量为117。

活动角度是指在锁紧状态下，在预紧力范围内锁紧件1能相对于被连接件(本实施例中具体为齿轮轴)转动的角度。活动角度也可称为安全松退角度。根据活动角度的设定值可以确定啮合齿3、啮合槽8的最少数量，进而保证锁紧效果。

进一步地，所述活动角度的最大值β按照下述公式计算得到：

其中，M＝M3-M1，M为锁紧件1的安全松退力矩范围，M2为锁紧件1的最大理论预紧力矩，M1为锁紧件1的最小理论预紧力矩，M3小于M2，K为拧紧力矩系数，d为螺纹公称直径，t为单头螺纹螺距，C_L为锁紧件1的刚度，C_F为被连接件的刚度。

参见图10和图14，啮合齿3为梯形齿，啮合槽8为梯形槽。梯形齿、梯形槽可以使所有卡齿在径向上尺寸均匀、充分啮合，齿根强度效果也最佳。

参见图9至图11，以锁紧件1设有啮合齿3，防松件2设有啮合槽8为例。锁紧件1包括锁紧螺母，锁紧螺母内圈沿轴向方向的一部分设置有螺纹段11，另一部分设有啮合齿3。

为便于对锁紧螺母施力，锁紧螺母设有沿着锁紧螺母轴向方向的工装槽12。工装槽12此处设了两个，间隔180°设置。

参见图9、图10，锁紧装置还包括弹性挡圈4，锁紧件1远离螺纹段11的一侧还设有锁紧件卡槽13，弹性挡圈4卡入到锁紧件卡槽13中。

参见图12和图13，防松件2外圈设有啮合槽8，防松件2的内圈设有防转齿21。

上述锁紧装置安装时，防松件2内圈的防转齿21与齿轮轴卡槽71配合，防松件2外圈的啮合槽8与锁紧件1上的啮合齿3啮合。

参见图12和图13，防转齿21的数量至少为两个且均布间隔设置。本实施例中以设置五个为例。

下面结合图9至图15详细介绍本发明实施例提供的锁紧装置。

参见图9至图15，该锁紧装置主要包括锁紧件1、防松件2和弹性挡圈4。参见图10和图11，锁紧件1包含螺纹段11、一圈经过严格计算数量的梯形啮合齿3以及工装槽12。参见图12和图13，防松件2包含内圈与齿轮轴卡槽71相配合的防转齿21，外圈与锁紧件1相配合的一圈啮合槽8。弹性挡圈4为周向限位的孔用弹性挡圈。

如图9所示，上述锁紧装置的装配步骤如下：第一步，首先将轴承5压装入齿轮轴7，轴承5远离齿轮轴7的一侧设有锥齿轮6。第二步，将锁紧件1拧入到齿轮轴7螺纹上，并拧紧达到预设的拧紧力矩。第三步，将防松件2装入齿轮轴卡槽71与锁紧件卡槽13内，达到防松效果。最后，将弹性挡圈4卡进锁紧件1尾部锁紧件卡槽13内，达到轴向限位的作用。

上述技术方案，在基于理论分析的基础上，可以保证防松件2内圈防转齿21与齿轮轴卡槽71卡上的前提下，不需要调整锁紧件1的周向位置，锁紧件1上的啮合齿3能一次性卡入到防松件2的啮合齿3内实现啮合，提高了锁紧装置的装配性能；同时本技术方案对螺纹起点角向位置与锁紧件1达到拧紧力矩时锁紧件卡槽13的角向位置均没有要求，不存在螺纹加工误差与拧紧力矩影响的卡槽角向误差，降低了机加工精度的要求与提高了机加成品率，降低机加成本。

本发明实施例还提供一种转动体，包括本发明任一技术方案所提供的锁紧装置。转动体比如为发动机齿轮箱。

本发明实施例又提供一种动力设备，包括本发明任一技术方案所提供的转动体。动力设备比如为发动机。

本发明另一实施例提供一种锁紧装置的设计方法，包括以下步骤：

根据锁紧件的活动角度计算啮合齿的数量，并对应确定啮合槽的数量；其中，锁紧装置包括锁紧件和防松件，锁紧件和防松件其中之一具有啮合齿，其中另一设有啮合槽；在啮合状态下，所述啮合齿位于所述啮合槽内。根据活动角度确定啮合齿的数量具体分为下述两种情况：

若360°/活动角度的值为整数，啮合齿的数量等于360°/活动角度。

若360°/活动角度的值为小数，啮合齿的数量为360°/活动角度的圆整值，具体是向上圆整，比如为120.1，则取121。

本实施例中，具体可根据下述步骤计算锁紧件的活动角度的最大值β：

根据锁紧件1的理论预紧力矩范围M2～M1，确定锁紧件1的安全松退力矩范围M3～M1，其中，M3小于M2，M2为锁紧件1的最大预紧力矩，M1为锁紧件1的最小预紧力矩。

根据计算得到锁紧件1的活动角度的最大值β；其中，M＝M3-M1，K为拧紧力矩系数，d为螺纹公称直径，t为单头螺纹螺距，C_L为锁紧件的刚度；C_F为被连接件(此处具体为齿轮轴7)的刚度。

根据活动角度的最大值β，计算可得锁紧件1啮合齿3或啮合槽8的最小数量，并对应确定防松件2上啮合槽8或啮合齿3的最小数量。锁紧件1啮合齿3与防松件2上啮合槽8配合，两者数量相等；或者在锁紧件1上设置啮合槽8，在防松件2上设置啮合齿3，两者数量相等。

下面介绍该设计方法的一个具体实例。

通过强度计算确定锁紧件1(此处具体为锁紧螺母)的理论锁紧力矩范围M1～M2(标准件可以查询相应的标准得到，非标准件可以通过按照成熟产品尺寸比例换算来得到，成熟产品的准确锁紧力矩是通过试验来确定的)，设计图中给出安装的锁紧力矩M3～M2(M3>M1)，预留出的拧紧力矩M＝M3-M1(并取作为螺母失效防松安全范围。通过M＝M3-M1可以计算出锁紧螺母可以安全松退的活动角度β，在锁紧螺母达到M3～M2的安装状态后，允许锁紧螺母松退角度β并且不会失效。其中由M推算出β的计算过程如下：

将锁紧螺母拧到与被连接件贴紧后，再旋转一规定的角度以获得所需要的预紧力。锁紧螺母旋转角度与预紧力的关系为：

其中：

t——螺距(单头螺纹)，mm；

P₀——预紧力，N；

C_L——锁紧件的刚度，N/mm；

C_F——被连接件的刚度，N/mm。

锁紧螺母拧紧时，扳手力矩用于克服螺纹副的螺纹阻力矩及锁紧螺母与被连接件(或垫圈)支承面间的端面摩擦力矩，扳手力矩与预紧力的关系为：

其中：

d₂——螺纹中径，mm；

ψ——螺纹升角；

ρ_V——螺纹当量摩擦角，ρ_V＝arc tan f_v；

f_v——螺纹当量摩擦系数；

f_c——锁紧螺母与被连接件(此处具体为齿轮轴)支承面间的摩擦系数；

d——螺纹公称直径，mm；

D_W——锁紧螺母的内切圆直径，mm；

D₀——螺栓孔直径，mm；

K——拧紧力矩系数，

将上式(1)和式(2)合并消去预紧力，可得到拧紧力矩与螺母旋转角的关系为：

基于角度β展开结构设计：需要确保锁紧螺母松退角度不大于β，即需要保证防转齿21在齿轮轴卡槽71内活动的角度不大于β，以β(需通过实际强度)进行计算分析。在保证活动角度β的前提下，使防松件2在角向任意位置装入齿轮轴卡槽71和锁紧件卡槽13内，不产生干涉，那么就需要确保防松件2装上后，在β角度间隙范围内，防松件2外圈的啮合槽8在角向任意位置装入锁紧件卡槽13内，即保证在β角度范围内防松件2的外圈啮合槽8至少有一个可以卡入到锁紧件1内圈的啮合齿3中，即锁紧件1内圈啮合齿3的数量n必须满足n≥360°/β，综合考虑加工的方便性n取其最小值360°/β的圆整值。防松件2的外圈啮合槽8数量为n个且均布，齿形设计如图14，为梯形。梯形齿、梯形槽可以使所有啮合齿、啮合槽在径向上尺寸均匀、充分啮合，齿根强度效果也最佳。

锁紧件1内圈啮合齿3与防松件2外圈啮合槽8之间的角度间隙为β，啮合齿3与啮合槽8的数量则综合强度与动平衡的需求进行确定。

此处给出一个设计实例，设计步骤如下：

第一步，确定锁紧件1预留出的安全松退力矩范围根据公式(3)计算出β＝2°(本实施例以之为例)。

第二步，通过β＝2°，确定防松件2外圈啮合槽8与锁紧件1内圈啮合齿3的数量为n＝360°/2°＝180。具体齿形尺寸通过使用环境与配合零件的尺寸来设计，如图14。

第三步，防松件2上防转齿21与齿轮轴卡槽71的数量取5，防松件2上防转齿21与齿轮轴卡槽71之间的转动角度间隙为β＝2°。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种锁紧装置，其特征在于，包括锁紧件(1)和防松件(2)；所述锁紧件(1)和所述防松件(2)其中之一具有啮合齿(3)，其中另一设有啮合槽(8)；在啮合状态下，所述啮合齿(3)位于所述啮合槽(8)内；其中，所述锁紧件(1)的活动角度为设定值；

其中，若360°/活动角度的值为整数，所述啮合齿(3)的数量等于360°/活动角度；若360°/活动角度的值为小数，所述啮合齿(3)的数量为360°/活动角度的计算结果的圆整值。

2.根据权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于，所述活动角度的最大值β按照下述公式计算得到：

其中，M＝M3-M1，M为所述锁紧件(1)的安全松退力矩范围，M2为所述锁紧件(1)的最大理论预紧力矩，M1为所述锁紧件(1)的最小理论预紧力矩，M3小于M2，K为拧紧力矩系数，d为螺纹公称直径，t为单头螺纹螺距，C_L为所述锁紧件(1)的刚度，C_F为被连接件的刚度。

3.根据权利要求1所述的锁紧装置，其特征在于，所述啮合齿(3)为梯形齿，所述啮合槽(8)为梯形槽。

4.根据权利要求1-3任一所述的锁紧装置，其特征在于，所述锁紧件(1)设有所述啮合齿(3)，所述防松件(2)设有所述啮合槽(8)；

所述锁紧件(1)包括锁紧螺母，所述锁紧螺母内圈沿轴向方向的一部分设置有螺纹段(11)，另一部分设有所述啮合齿(3)。

5.根据权利要求4所述的锁紧装置，其特征在于，所述锁紧螺母设有沿着所述锁紧螺母轴向方向的工装槽(12)。

6.根据权利要求4所述的锁紧装置，其特征在于，还包括弹性挡圈(4)，所述锁紧件(1)远离所述螺纹段(11)的一侧还设有锁紧件卡槽(13)，所述弹性挡圈(4)卡入到所述锁紧件卡槽(13)中。

7.根据权利要求4所述的锁紧装置，其特征在于，所述防松件(2)外圈设有所述啮合槽(8)，所述防松件(2)的内圈设有防转齿(21)。

8.根据权利要求7所述的锁紧装置，其特征在于，所述防转齿(21)的数量至少为两个且均匀间隔设置。

9.一种转动体，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的锁紧装置。

10.一种动力设备，其特征在于，包括权利要求9所述的转动体。

11.一种锁紧装置的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据锁紧件的活动角度计算啮合齿的数量，并对应确定啮合槽的数量；其中，锁紧装置包括锁紧件和防松件，所述锁紧件和所述防松件其中之一具有啮合齿，其中另一设有啮合槽；在啮合状态下，所述啮合齿位于所述啮合槽内；

若360°/活动角度的值为整数，所述啮合齿的数量等于360°/活动角度；若360°/活动角度的值为小数，所述啮合齿的数量为360°/活动角度的圆整值。

12.根据权利要求11所述的锁紧装置的设计方法，其特征在于，根据下述步骤计算所述锁紧件的活动角度的最大值β：

根据锁紧件的理论预紧力矩范围M2～M1，确定锁紧件的安全松退力矩范围M3～M1，其中，M3小于M2，M2为所述锁紧件的最大理论预紧力矩，M1为所述锁紧件的最小理论预紧力矩；

根据计算得到所述锁紧件的活动角度的最大值β；其中，M＝M3-M1，K为拧紧力矩系数，d为螺纹公称直径，t为单头螺纹螺距，C_L为锁紧件的刚度，C_F为被连接件的刚度。