CN107091269A - 一种可用于斜面安装的自锁螺母 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可用于斜面安装的自锁螺母，依次包括安装驱动部、定力矩部、带有内螺纹的拆卸驱动部及螺母头部；所述螺母头部的外部直径大于拆卸驱动部的外部直径，且螺母头部的内部包括过渡部、容纳部以及结合部，容纳部位于过渡部以及结合部之间，所述过渡部以及结合部的侧壁均为内凹球面，所述容纳部的侧壁呈圆柱状；所述拆卸驱动部上设有锁紧部。本发明所述的自锁螺母是一种带自锁、定力矩安装的螺母，其可以实现平面和不同倾角的斜面上安装的功能。

Description

一种可用于斜面安装的自锁螺母

技术领域

本发明属于紧固件技术领域，尤其是涉及一种可用于斜面安装的自锁螺母。

背景技术

机械安装领域常常会用到自锁螺母，此种自锁螺母一般应用于航空航天关键装备上，而现有的自锁螺母，大多不适用于斜面安装，也不能保证在振动较大的场合的稳固性，而且现有的自锁螺母很难用于狭窄的空间实现单面安装，使用具有一定的局限性，而如何提供一种新型的自锁螺母，可以解决现有普通自锁螺母的不足，成为本领域的技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种可用于斜面安装的自锁螺母，以克服现有技术的不足，解决普通自锁螺母不能够定力安装，不能够在斜面上安装以及稳固性差等问题,且适用于斜面的范围较广，倾斜角度小于等于12°的斜面都可以适用。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种可用于斜面安装的自锁螺母，依次包括安装驱动部、定力矩部、带有内螺纹的拆卸驱动部及螺母头部；

所述螺母头部的外部直径大于拆卸驱动部的外部直径，且螺母头部的内部包括过渡部、容纳部以及结合部，容纳部位于过渡部以及结合部之间，所述过渡部以及结合部的侧壁均为内凹球面，所述容纳部的侧壁呈圆柱状；

所述拆卸驱动部上设有锁紧部。

进一步，所述螺母头部的外部包括呈球面的过渡部分以及圆柱状部分。

进一步，所述安装驱动部以及拆卸驱动部均为十二方头。

进一步，所述定力矩部为内凹的断颈槽；所述断颈槽靠近安装驱动部的一侧壁为斜面，靠近拆卸驱动部的侧壁为垂直于拆卸驱动部外壁垂直面，两侧壁之间的底面为平行面，其平行于螺母的内壁；且所述斜面相对于平行面的倾斜角度为≤12°；所述断颈槽的深度为0.8～3mm。

进一步，所述安装驱动部与拆卸驱动部的长度比为1:2。

进一步，所述螺母头部的结合部的两端部的直径比为1:1.5。

进一步，所述拆卸驱动部的锁紧部为通过径向压力从而实现内凹变形的螺纹。

进一步，所述拆卸驱动部的壁均布有三处锁紧部。

本发明还提供了一种用于斜面安装的连接装置，包括如上所述的可用于斜面安装的自锁螺母，以及与螺母头部的结合部的内凹球面相配合的凸球面垫圈。斜面的倾斜角度≤12°；夹层的厚度根据同螺母相配用的螺栓光杆的长度来确定，一般为5～100mm。

相对于现有技术，本发明所述的可用于斜面安装的自锁螺母，具有以下优势：

(1)本发明所述的自锁螺母是一种带自锁、定力矩安装的螺母，其可以实现平面和不同倾角的斜面上安装的功能；最大安装斜度可以达到12°，这是目前该领域能达到的最大安装斜度。

(2)本发明所述的自锁螺母结构设计合理，由于设置了锁紧部，可以实现在振动较大的场合使用，且由于设有的十二方头的安装驱动部以及拆卸部，且两者的长度比设置合理，安装方便，同时安装后也便于拆卸，该自锁螺母的安装适应性强，可以实现在狭窄的空间实现单面安装。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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为本发明实施例所述的自锁螺母的主视图；

图2为本发明实施例所述的自锁螺母的剖视图；

图3为本发明实施例所述的自锁螺母的左视图；

图4为本发明实施例所述的自锁螺母的立体结构示意图；

图5为本发明实施例所述的自锁螺母在旋入螺栓前的示意图；

图6为本发明实施例所述的自锁螺母在旋入螺栓至锁紧部的示意图；

图7为本发明实施例所述的自锁螺母定力矩部断裂后的结构示意图；

图8为本发明实施例所述的自锁螺母旋出螺栓前的示意图；

图9为本发明实施例所述的自锁螺母锁紧部脱离螺栓的示意图；

图10为本发明实施例所述的自锁螺母完全脱离螺栓的示意图；

图11为本发明实施例所述的自锁螺母在平面安装后的示意图；

图12为本发明实施例所述的自锁螺母在斜面安装后的示意图；

图13为本发明实施例所述的自锁螺母在放置在收口工装上的状态示意图；

图14为图13中的K向示意图；

图15为本发明实施例所述的自锁螺母收口工装上获得锁紧力的状态示意图；

图16为本发明实施例所述的自锁螺母的容纳部容纳螺纹收尾的示意图。

附图标记说明：

1、安装驱动部；2、定力矩部；3、锁紧部；4、螺母头部；41、过渡部；42、容纳部；43、结合部；5、凸球面垫圈；6、拆卸驱动部；7、夹层；8、螺栓；9、收口工装工作模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“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，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1～图4所示，一种可用于斜面安装的自锁螺母，依次包括安装驱动部1、定力矩部2、带有内螺纹的拆卸驱动部6及螺母头部4；

所述螺母头部4的外部直径大于拆卸驱动部6的外部直径，且螺母头部4的内部包括过渡部41、容纳部42以及结合部43，容纳部42位于过渡部41以及结合部43之间，所述过渡部41以及结合部43的侧壁均为内凹球面，所述容纳部42的侧壁呈圆柱状；

所述拆卸驱动部6上设有锁紧部3。所述螺母头部4的外部包括呈球面的过渡部分以及圆柱状部分。所述安装驱动部1以及拆卸驱动部6均为十二方头。

所述定力矩部2为内凹的断颈槽；所述断颈槽靠近安装驱动部1的一侧壁为斜面，靠近拆卸驱动部6的侧壁为垂直于拆卸驱动部6外壁垂直面，两侧壁之间的底面为平行面，其平行于螺母的内壁；且所述斜面相对于平行面的倾斜角度≤12°；所述断颈槽的深度为0.8～3mm。所述安装驱动部1与拆卸驱动部6的长度比为1:2。所述螺母头部4的结合部43的两端部的直径比为1:1.5。

所述拆卸驱动部6的锁紧部3为通过径向压力从而实现内凹变形的螺纹。所述拆卸驱动部6的壁均布有三处锁紧部3。

所述安装驱动部1是在安装螺母时，为安装拧紧螺母，而设计的为扳手扳拧使用的部位，便于扳手扳拧。安装驱动部1设计为十二方头，对安装工具的适应性强，安装时不仅可以使用呆扳手，也可以使用活动扳手，还可以使用套筒扳手进行安装。

定力矩部2为断颈槽，是安装螺母时，为使螺母在安装时达到规定的安装力矩值时，此定力矩部2就会发生断裂，螺母的安装驱动部1便从此处断开，与螺母体脱离，从而导致螺母不能被继续施加安装力矩，完成安装，并实现定力矩安装的目的。由于断颈槽设计合理，保证断裂后，对应的螺母体端面平坦，且更为容易控制定力矩。通过改变断颈槽的深度来改变断颈槽拧断力矩的大小，从而可以满足在钢结构上的大力矩安装、在蜂窝结构上的小力矩安装和在精密结构上的精准安装，不断能有效的保证安装后结构所受的夹紧力，而且能最大限度的保护安装结构不因施加安装力矩的不合理而导致失效或破坏。

锁紧部3在螺母的螺纹部位预先施加一定的力，使螺母的螺纹产生一定的塑性变形，从而实现螺母自锁的目的。其原理(如图13～图15所示)就是在收口工装工作模块9的收口力的作用下，预先使螺母螺纹变形，使螺纹的中径小于正常螺纹的中径，该螺母与同规格的螺栓配合使用时，当螺栓拧至螺母的已变形螺纹部位时，在螺栓螺纹的支撑下，螺母变形螺纹部位回弹，同时与螺栓螺纹紧密接触，当螺栓安装到位后，螺母螺纹在变形应力的作用下紧紧与螺栓螺纹咬合，达到自锁的目的(如图5～图7所示)。

拆卸螺栓时，当螺栓螺纹完全脱离开螺母变形部位的螺纹后，在弹力的作用下，螺母螺纹又恢复到变形状态，实现螺母的自锁。同时螺母由于具有拆卸驱动部位，能够实现螺母方便拆卸的目的(如图9所示)。

容纳部42是螺母与螺栓8安装完成后，用于容纳螺栓的螺纹收尾部位，同时可以实现调节安装部位由于夹层厚度的厚薄不均带来的安装问题(如图16所示)。所述的自锁螺母在平面安装后的状态，如图11所示；所述自锁螺母在斜面安装后的状态，如图12所示。

结合部43是螺母的支承部位，与凸球面垫圈5配合使用，可以达到安装场合适应强的目的，不仅可以在平面上安装，也可以实现在斜面上安装，最大安装斜度可以达到12°，这是目前该领域能达到的最大安装斜度。与凸球面垫圈配合使用，可以灵活的使用于平面和斜面，可以满足各种场合的机械安装。安装时螺母的球面与垫圈的球面紧密接触，可以实现螺母轴线与安装面的法线之间呈现一定的夹角安装，普通螺母则无法实现这一目的。

且结合部43为内凹球面，凸球面垫圈5为凸球面，便于将凸球面垫圈5固定，可以为实现狭窄空间内的安装提供便利条件，普通螺母无法达到这一安装目的。

拆卸驱动部6是螺母与螺栓8的安装副在需要拆解时，用于扳手扳拧螺母。扳手卡住螺母的拆卸驱动部位后，沿与安装拧紧方向相反的方向拧松螺母，即可达到拆卸螺母的目的(如图8～图10所示)。

一种用于斜面安装的连接装置，包括如上所述的可用于斜面安装的自锁螺母，以及与螺母头部4的结合部43的内凹球面相配合的凸球面垫圈5。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可用于斜面安装的自锁螺母，其特征在于：依次包括安装驱动部(1)、定力矩部(2)、带有内螺纹的拆卸驱动部(6)及螺母头部(4)；

所述螺母头部(4)的外部直径大于拆卸驱动部(6)的外部直径，且螺母头部(4)的内部包括过渡部(41)、容纳部(42)以及结合部(43)，容纳部(42)位于过渡部(41)以及结合部(43)之间，所述过渡部(41)以及结合部(43)的侧壁均为内凹球面，所述容纳部(42)的侧壁呈圆柱状；

所述拆卸驱动部(6)上设有锁紧部(3)。

2.根据权利要求1所述的可用于斜面安装的自锁螺母，其特征在于：所述螺母头部(4)的外部包括呈球面的过渡部分以及圆柱状部分。

3.根据权利要求1所述的可用于斜面安装的自锁螺母，其特征在于：所述安装驱动部(1)以及拆卸驱动部(6)均为十二方头。

4.根据权利要求1所述的可用于斜面安装的自锁螺母，其特征在于：所述定力矩部(2)为内凹的断颈槽；所述断颈槽靠近安装驱动部(1)的一侧壁为斜面，靠近拆卸驱动部(6)的侧壁为垂直于拆卸驱动部(6)外壁垂直面，两侧壁之间的底面为平行面，其平行于螺母的内壁；且所述斜面相对于平行面的倾斜角度≤12°；所述断颈槽的深度为0.8～3mm。

5.根据权利要求1所述的可用于斜面安装的自锁螺母，其特征在于：所述安装驱动部(1)与拆卸驱动部(6)的长度比为1:2。

6.根据权利要求1所述的可用于斜面安装的自锁螺母，其特征在于：所述螺母头部(4)的结合部(43)的两端部的直径比为1:1.5。

7.根据权利要求1所述的可用于斜面安装的自锁螺母，其特征在于：所述拆卸驱动部(6)的锁紧部(3)为通过径向压力从而实现内凹变形的螺纹。

8.根据权利要求7所述的可用于斜面安装的自锁螺母，其特征在于：所述拆卸驱动部(6)的壁均布有三处锁紧部(3)。

9.一种用于斜面安装的连接装置，其特征在于：包括如权利要求1～8任一项所述的可用于斜面安装的自锁螺母，以及与螺母头部(4)的结合部(43)的内凹球面相配合的凸球面垫圈(5)。