CN107654474A - 锁紧配合结构及锁圈 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锁紧配合结构及锁圈，通过在锁圈本体的内周上均布设有两个以上的第二卡接件，且第二卡接件的数量n与压紧螺母的第一防转槽的数量m互为质数，使压紧螺母的调整范围远小于现有锁紧方式的压紧螺母的调整范围；也就是说，压紧螺母在拧紧力矩的公差范围内就能将压紧螺母与轴的防转槽对应，解决了现有的锁圈在压紧螺母拧紧力矩的公差范围内，很难将压紧螺母与轴的防转槽对应的技术问题，提高了锁圈的装配效率。

Description

锁紧配合结构及锁圈
技术领域
本发明涉及航空发动机技术领域，特别地，涉及一种锁紧配合结构及锁圈。
背景技术
目前航空发动机轴类零件与压紧螺母广泛使用锁圈进行锁紧。如图1所示，螺母在轴上拧到设计力矩时，需要用锁圈1进行锁紧，具体锁紧方式是通过锁圈1上的外凸耳2与螺母防松槽配合，锁圈1的内凸耳3与轴的防松槽进行配合，从而起到防止螺母松脱的作用，保证航空发动机安全运行。如果在航空发动机运行过程中，发生螺母松动，将会发生严重事故，严重时会造成发动机空中停车，造成不可挽回的损失。
传统的防松方式在装配时很难使轴的防松槽与螺母的防松槽对应上去，螺母的拧紧力矩有一定要求，这样就会造成锁圈难以装入，对螺母起不到防松作用。要想对应上去，就要加大或减小螺母的拧紧力矩，使锁圈1外凸耳3与螺母相邻防松槽相对应，上述措施会造成实际装配力矩与设计力矩不符；另外一方面，若要保证螺母的设计拧紧力矩，需把螺母拆分下来，磨削螺母压紧面来保证设计力矩，这就会降低装配效率。
因此，亟需设计一种锁圈，以解决锁圈难以装配及装配效率低的问题。
发明内容
本发明提供了一种锁紧配合结构及锁圈，以解决现有的锁圈难以安装且装配效率低的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种锁紧配合结构，包括：压紧螺母、轴及位于二者之间的锁圈，轴的外周上均布设有两个以上的第二防转槽；锁圈包括：设置在压紧螺母和轴之间的本体，本体的外周上设有与压紧螺母上的第一防转槽配合的第一卡接件，本体的内周上均布设有两个以上与第二防转槽对应配合的第二卡接件；第一防转槽数量m与第二卡接件的数量n互为质数。
进一步地，压紧螺母的调整范围为0°～360°/(m*n)。
进一步地，第二防转槽的数量与第二卡接件的数量相同。
进一步地，第一卡接件的数量为两个，沿本体的外周均布，其中一个第一卡接件与一个第二卡接件对应设置。
进一步地，压紧螺母上的第一防转槽的数量m不小于10。
进一步地，本体为圆形或正多边形。
根据本发明的另一方面，还提供了一种锁圈，用于压紧螺母与轴之间的锁紧，包括：设置在压紧螺母和轴之间的本体，本体的外周上设有与压紧螺母上的第一防转槽配合的第一卡接件，本体的内周上均布设有两个以上与轴上的第二防转槽对应配合的第二卡接件，
第二卡接件的数量n与第一防转槽数量m互为质数。
进一步地，第一卡接件的数量为两个，沿本体的外周均布，其中一个第一卡接件与一个第二卡接件对应设置。
进一步地，本体为圆形或正多边形。
本发明具有以下有益效果：
本发明的锁紧配合结构及锁圈，通过在锁圈本体的内周上均布设有两个以上的第二卡接件，且第二卡接件的数量n与压紧螺母的第一防转槽的数量m互为质数，使压紧螺母的调整范围远小于现有锁紧方式的压紧螺母的调整范围；也就是说，压紧螺母在拧紧力矩的公差范围内就能将压紧螺母与轴的防转槽对应，解决了现有的锁圈在压紧螺母拧紧力矩的公差范围内，很难将压紧螺母与轴的防转槽对应的技术问题，提高了锁圈的装配效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请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是现有技术锁圈的结构示意图；
图2是本发明优选实施例锁圈的结构示意图；
图3是本发明优选实施例锁紧配合结构的示意图；
图4是本发明优选实施例的锁紧配合结构处于零位的结构示意图；
图5是本发明优选实施例的压紧螺母转动a/7的结构示意图；
图6是本发明优选实施例的压紧螺母转动2a/7的结构示意图；
图7是本发明优选实施例的压紧螺母转动3a/7的结构示意图；
图8是本发明优选实施例的压紧螺母转动4a/7的结构示意图；
图9是本发明优选实施例的压紧螺母转动5a/7的结构示意图；
图10是本发明优选实施例的压紧螺母转动6a/7的结构示意图。
附图标号说明：
10、压紧螺母；11、第一防转槽；20、轴；21、第二防转槽；30、锁圈；31、本体；32、第一卡接件；33、第二卡接件；A、卡合位置。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图2及图3，本发明的优选实施例提供了一种锁紧配合结构，现有的锁紧方式在轴20与压紧螺母10的防转槽不对应时，就需要通过调整压紧螺母10的拧紧力矩，来让相应的防转槽对应。现有压紧螺母10的防转槽有16个，那么压紧螺母10上相邻防转槽夹角为22.5°，在压紧螺母10与轴20的防转槽对应不上时可以加大或者减小拧紧力矩来实现，所以调整范围即为相邻槽夹角的一半，也就是说压紧螺母10与轴20的防转槽的调整范围就是(0～11.25°)。按照现有的锁紧方式，压紧螺母10的防转槽的调整范围大于压紧螺母10的拧紧力矩，会造成在压紧螺母10的拧紧力矩范围内装不上锁圈30。本发明的锁紧配合结构，尽可能的缩小压紧螺母的调整范围，使得在拧紧力矩公差范围内就可以使压紧螺母与轴的防转槽对应，从而显著提高装配效率。
该锁紧配合结构包括：压紧螺母10、轴20及位于二者之间的锁圈30，其中，轴20的外周上均布有两个以上的第二防转槽21；锁圈30包括：设置在压紧螺母10与轴20之间的本体31，本体31的外周上设有与压紧螺母10上的第一防转槽11配合的第一卡接件32，本体31的内周上均布设有两个以上与轴20上的第二防转槽21对应配合的第二卡接件33；压紧螺母10上的第一防转槽11数量m与第二卡接件33的数量n互为质数。
在本实施例中，压紧螺母10可利用现有的螺母，且压紧螺母10上第一防转槽11的数量m为16，沿压紧螺母10的圆周上均匀布置。第二卡接件33的数量n为7，均匀布置在本体31的内周上，第二卡接件33将压紧螺母10上的16个防转槽7等分。压紧螺母10上相邻两个第一防转槽11之间的夹角a为360°/16＝22.5°，压紧螺母10的转动角度调整范围为(0～22.5°/7)，既是调整范围为(0～3°13′)，这个调整范围远小于现有锁紧方式的(0～11.25°)；也就是说只需要压紧螺母10调整很小的角度就能将锁圈30装入压紧螺母10和轴20之间，本实施例的锁紧配合结构，通过在本体31的内周上均布设有第二卡接件，且第二卡接件的数量与压紧螺母的第一防转槽的数量互为质数，压紧螺母在拧紧力矩公差范围内就能将压紧螺母的第一防转槽与轴的第二防转槽对应，解决了现有的锁圈在压紧螺母拧紧力矩公差范围内，很难将压紧螺母与轴的防转槽对应的技术问题，提高了锁圈的装配效率。
优选地，压紧螺母10的调整范围为0～360°/(m*n)。
可选地，在实际应用过程中，压紧螺母10上第一防转槽11的数量m不小于10。
优选地，第一卡接件32为2个，均匀设置在本体31的外周上，其中一个第一卡接件32与任一第二卡接件33对应设置。
在本实施例中，本体31为圆形，第一卡接件32为设置在本体31外圆周上的外凸耳，第二卡接件33为设置在本体31内圆周上的内凸耳。在其他实施例中，锁圈30可以为正多边形，如图3所示，锁圈30为正7边形；第一卡接件32为设置在7边形的外角上，第二卡接件33为设置在正7边形的内角上。具体地，与锁圈30配合的轴20的外圆周也为正多边形，轴20正多边形的外角上设有与第二卡接件33对应配合的第二防转槽21在另外的实施例中，本体31可以为其他形状的锁紧件，同理，轴20上也设有与锁紧件对应的卡合件。
结合图4至图10说明压紧螺母10的调整范围为(0～3°13′)；如图4所示，本体31为正7边形，也就是说m＝16，n＝7。第二卡接件33将压紧螺母10上的16个防转槽7等分，每两个第二防转槽21之间含有处第一防转槽11。压紧螺母10处于零位时，压紧螺母10的第一防转槽11与轴20上正上方的第二防转槽21对应，也就是如图4的卡合位置A；锁圈30刚好装入压紧螺母10与轴20之间。
如图5所示，当压紧螺母10相对与零位偏转压紧螺母10相邻两个第一防转槽11夹角a的1/7时，也就是偏转3°13′，轴20是不转的；此时，轴20的正上方的第二防转槽21与顺时针数第5处的第二防转槽21之间含有第一防转槽11的数量为也就是说，从轴20正上方的第二防转槽21开始，顺时针第5处的第二防转槽21的位置即是卡合位置A，此处压紧螺母10的第一防转槽11与轴20的第二防转槽21对应，可将锁圈30装入压紧螺母10与轴20之间。
如图6所示，当压紧螺母10相对与零位偏转压紧螺母10相邻两个第一防转槽11夹角a的2/7时，也就是偏转6°26′，轴20是不转的；此时，轴20的正上方的第二防转槽21与顺时针数第2处的第二防转槽21之间含有第一防转槽11的数量为也就是说，从轴20正上方的第二防转槽21开始，顺时针第2处的第二防转槽21的位置既是卡合位置A，此处压紧螺母10的第一防转槽11与轴20的第二防转槽21对应，可将锁圈30装入压紧螺母10与轴20之间。
如图7所示，当压紧螺母10相对与零位偏转压紧螺母10相邻两个第一防转槽11夹角a的3/7时，也就是偏转9°39′，轴20是不转的；此时，轴20的正上方的第二防转槽21与顺时针数第6处的第二防转槽21之间含有第一防转槽11的数量为也就是说，从轴20正上方的第二防转槽21开始，顺时针第6处的第二防转槽21的位置既是卡合位置A，此处压紧螺母10的第一防转槽11与轴20的第二防转槽21对应，可将锁圈30装入压紧螺母10与轴20之间。
如图8所示，当压紧螺母10相对与零位偏转压紧螺母10相邻两个第一防转槽11夹角a的4/7时，也就是偏转12°52′，轴20是不转的；此时，轴20的正上方的第二防转槽21与顺时针数第3处的第二防转槽21之间含有第一防转槽11的数量为也就是说，从轴20正上方的第二防转槽21开始，顺时针第3处的第二防转槽21的位置既是卡合位置A，此处压紧螺母10的第一防转槽11与轴20的第二防转槽21对应，可将锁圈30装入压紧螺母10与轴20之间。
如图9所示，当压紧螺母10相对与零位偏转压紧螺母10相邻两个第一防转槽11夹角a的5/7时，也就是偏转16°5′，轴20是不转的；此时，轴20的正上方的第二防转槽21与顺时针数第7处的第二防转槽21之间含有第一防转槽11的数量为也就是说，从轴20正上方的第二防转槽21开始，顺时针第7处的第二防转槽21的位置既是卡合位置A，此处压紧螺母10的第一防转槽11与轴20的第二防转槽21对应，可将锁圈30装入压紧螺母10与轴20之间。
如图10所示，当压紧螺母10相对与零位偏转压紧螺母10相邻两个第一防转槽11夹角a的6/7时，也就是偏转19°18′，轴20是不转的；此时，轴20的正上方的第二防转槽21与顺时针数第4处的第二防转槽21之间含有第一防转槽11的数量为也就是说，从轴20正上方的第二防转槽21开始，顺时针第4处的第二防转槽21的位置既是卡合位置A，此处压紧螺母10的第一防转槽11与轴20的第二防转槽21对应，可将锁圈30装入压紧螺母10与轴20之间。
由上试验可知，m与n互为质数时，压紧螺母10的调整范围为0～360°/(m*n)，在这个范围内，压紧螺母10即可将压紧螺母10的第一防转槽11与轴20上的第二防转槽21对应。这个调整范围远小于压紧螺母10的拧紧力矩，使得压紧螺母10在拧紧力矩公差范围内就能将压紧螺母10与轴20的防转槽对应，保证锁圈30一次装配到位。
经过试验论证，当m与n有最大公约数时，例如：m＝16，n＝4时，此时，只有一个位置能将锁圈30状入压紧螺母10与轴20之间，也就是说，如果m与n之间存在最大公约数时，在锁圈30的内圆周上设置同等数量的第二卡接件33就没有意义，并不会因为第二卡接件33的数量变多了，压紧螺母10与轴20的卡合位置A变多了。
本发明还提供一种锁圈，用于压紧螺母10与轴20之间的锁紧，该锁圈为上述锁紧配合结构的锁圈30，在此不再赘述。
由以上的描述可以得知：本发明的锁圈配合结构和锁圈，通过在本体的内周上均布设有第二卡接件，且第二卡接件的数量n与压紧螺母的第一防转槽的数量m互为质数，压紧螺母的调整范围为0～360°/(m*n)，调整范围远小于现有锁紧方式的压紧螺母的调整范围；也就是说，压紧螺母在拧紧力矩的公差范围内就能将压紧螺母与轴的防转槽对应，解决了现有的锁圈在压紧螺母拧紧力矩的公差范围内，很难将压紧螺母与轴的防转槽对应的技术问题，提高了锁圈的装配效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锁紧配合结构，包括：压紧螺母(10)、轴(20)及位于二者之间的锁圈(30)，其特征在于，
所述轴(20)的外周上均布设有两个以上的第二防转槽(21)；
所述锁圈(30)包括：设置在所述压紧螺母(10)和所述轴(20)之间的本体(31)，所述本体(31)的外周上设有与所述压紧螺母(10)上的第一防转槽(11)配合的第一卡接件(32)，所述本体(30)的内周上均布设有两个以上与所述第二防转槽(21)对应配合的第二卡接件(33)；
所述第一防转槽(11)数量m与所述第二卡接件(33)的数量n互为质数。
2.根据权利要求1所述的锁紧配合结构，其特征在于，
所述压紧螺母(10)的调整范围为0°～360°/(m*n)。
3.根据权利要求1所述的锁紧配合结构，其特征在于，
所述第二防转槽(21)的数量与所述第二卡接件(33)的数量相同。
4.根据权利要求1所述的锁紧配合结构，其特征在于，
所述第一卡接件(32)的数量为两个，沿所述本体(30)的外周均布，其中一个所述第一卡接件(32)与一个所述第二卡接件(33)对应设置。
5.根据权利要求1所述的锁紧配合结构，其特征在于，
所述压紧螺母(10)上的第一防转槽(11)的数量m不小于10。
6.根据权利要求1至5任一所述的锁紧配合结构，其特征在于，
所述本体(30)为圆形或正多边形。
7.一种锁圈，用于压紧螺母(10)与轴(20)之间的锁紧，其特征在于，包括：设置在所述压紧螺母(10)和所述轴(20)之间的本体(31)，所述本体(31)的外周上设有与所述压紧螺母(10)上的第一防转槽(11)配合的第一卡接件(32)，所述本体(30)的内周上均布设有两个以上与所述轴(20)上的第二防转槽(21)对应配合的第二卡接件(33)，
所述第二卡接件(33)的数量n与所述第一防转槽(11)数量m互为质数。
8.根据权利要求7所述的锁圈，其特征在于，
所述第一卡接件(32)的数量为两个，沿所述本体(30)的外周均布，其中一个所述第一卡接件(32)与一个所述第二卡接件(33)对应设置。
9.根据权利要求7或8所述的锁圈，其特征在于，
所述本体(30)为圆形或正多边形。
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