CN108006043B - 一种恒定扭矩紧固件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种恒定扭矩紧固件，其中，螺栓包括螺栓本体，螺栓本体包括头部，头部的端面上设置有第二螺杆，第二螺杆与所述头部共轴，第二螺杆上设置有外螺纹，第二螺杆的端部设置有凸起部，凸起部的端面上设置有标记，标记用于标识螺栓已经拧紧；定扭矩螺母包括螺母本体，螺母本体包括螺纹孔，螺纹孔内设置有内螺纹，螺纹孔的轴线方向上设置有易损部，螺母本体旋入螺杆后，易损部与螺杆的端部相接触，并阻挡螺母本体的继续旋入，易损部被螺杆的端部破坏时，螺栓连接达到所需的预紧力值；本发明具有操作简单、成本较低以及适用范围广等特点，不仅能够保证螺栓连接达到要求的预紧力，而且检验人员通过目测就能完成螺栓的检验。

Description

一种恒定扭矩紧固件

技术领域

本发明涉及紧固件技术领域，具体涉及一种螺栓和定扭矩螺母。

背景技术

螺栓在日常生活当中和工业生产制造当中运用之广泛，被称为工业之米。

螺栓通常是由头部和第一螺杆两部分组成的一类紧固件，第一螺杆通常由带外螺纹的圆柱体构成，需与螺母配合使用，用于紧固连接两个带有通孔的零部件，这种连接形式称为螺栓连接，螺栓连接属于可拆卸连接。

在建筑结构、装备制造、管道支架等领域，主要结构部件的连接主要采用螺栓连接、焊接、铆接等几种形式。螺栓连接因为其操作简单、连接可靠、装配精确、成本较低、并且不会导致连接部件形变等优点使其成为以上领域中应用最为广泛的一种连接方式。

在受力连接部件中使用螺栓连接时，螺栓的预紧力是一个重要的技术指标。在实际应用中，如果螺栓紧固达不到设计的预紧力，往往会产生严重的质量问题，影响设备运行安全和结构安全，甚至可能导致严重的安全事故。

目前对预紧力有要求的场所，主要采用的产品为六角螺栓(按强度分类)和扭剪型高强螺栓(一般仅用于钢结构领域，仅有10.9级的产品)。主要技术手段和保证措施是在操作时要求操作人员在进行螺栓紧固时采用力矩扳手，将力矩扳手的调整到设计的扭力值后对螺栓进行紧固，紧固完成后要有专职的检验人员对完成后的紧固效果进行检验。

现有技术中，为保证螺栓连接的预紧力达到要求，通常采用以下几种操作和检验方法，但这些操作和检验方法都存在一些弊端，如：1、操作人员使用力矩扳手对螺栓逐个拧紧，检验人员使用力矩扳手对操作人员完成紧固后的螺栓进行抽样复拧，这种方法的缺点是抽检无法体现全面的准确性，仍然存在质量隐患，而且检验人员的工作量大。2、操作人员在紧固后对达到规定预紧力的螺栓上用红油漆做上标记，检验人员观察所有的需紧固的螺栓是否均做好的标识来判断是否所有螺栓均按要求进行了紧固，这种方法的优点是检验直观简单，缺点是太依赖操作人员的自觉性，特别是在广泛使用临时工的建筑行业具有很大的风险，而且做标识工作本身也增大了工作量，降低劳动效率。3、使用专用的扭剪型高强螺栓，以及专用的电动扭力扳手，当螺栓紧固达到规定预紧力后，螺栓尾部会被电动扳手拧断，检验人员只要观看螺栓的尾部是否脱落就可以判断出是否紧固到位，这种方法直观简单，也克服的操作人员不自觉带来的风险，缺点是必须使用专用的电动扭力扳手，不仅成本高而且由于电动扭力扳手尺寸较大，对于操作空间比较狭窄的地方无法使用，在加上电动扳手本身受到设备加工的制约，目前仅应用于M16-M30的螺栓连接方式中，而且由于不能用于螺柱连接和螺钉连接，适用范围受到较大的限制。

发明内容

本发明的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种螺栓和定扭矩螺母，具有操作简单、无需专用工具、成本较低以及适用范围广等特点，不仅能够保证螺栓连接达到要求的预紧力，而且检验人员通过目测就能够对螺栓的经过情况进行检验。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种螺栓，包括螺栓本体，所述螺栓本体包括头部，所述头部的端面上设置有第二螺杆，所述第二螺杆与所述头部共轴，第二螺杆上设置有外螺纹，第二螺杆的端部设置有凸起部，所述凸起部的端面上设置有标记，所述标记用于标识螺栓已经拧紧。

标记用于表明螺栓已经拧紧，即表明螺栓连接中的预紧力达到了所需的预紧力值。

优选地，所述凸起部为圆柱或圆台。其中圆台的定义为：用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥，底面与截面之间的部分叫做圆台。

优选地，所述标记为颜色标记或标识件。一种方案，直接在凸起的端面上印刷或涂抹颜料，另一种方案，在凸起的端面上设置醒目的标识件，标识件可以直接粘贴在端面上；当检验人员看到螺栓上的标记后，就知道该螺栓已经拧紧了，非常的简单、方便。

进一步地，所述凸起部的端面上设置有凹槽，所述标记设置在所述凹槽内。

优选地，所述凹槽为圆柱形凹槽或圆台形凹槽或长方体形凹槽或棱柱体形凹槽。

优选地，所述标识件为圆柱标识件或圆台形标识件或长方体形标识件或棱柱形标识件。

优选地，所述标识件由塑料或橡胶制成；以便降低螺栓的制造成本。

一种定扭矩螺母，包括螺母本体，所述螺母本体包括螺纹孔，所述螺纹孔内设置有内螺纹，螺纹孔的轴线方向上设置有易损部，螺母本体利用所述内螺纹旋入螺杆后，所述易损部与所述螺杆的端部相接触，并阻挡螺母本体的继续旋入，所述易损部被螺杆的端部破坏时，螺栓连接达到所需的预紧力值。

本定扭矩螺母需要与上述螺栓配合使用，即本定扭矩螺母需要设置在上述螺栓的第二螺杆上进行使用，上述螺杆代表的就是第二螺杆。

可以理解，易损部被螺杆的端部破坏，可以是易损部上与螺杆端部相接触的部分被破坏，也可以是易损部与螺母本体的连接处被破坏，即在受力状态下，首先被破坏的部分位于易损部上的强度薄弱的位置处。

易损部有两个关键点：一是：需要设置在定扭矩螺母上能够阻挡定扭矩螺母继续旋入第二螺杆的位置上；二是：易损部受凸起部的挤压而破坏或断裂时，螺栓上的预紧力刚好达到或超过螺栓连接所设定的扭矩值(或预紧力值)；根据上述两个关键点，故定扭矩螺母中对易损部的形状、结构以及位置没有严格的限制，满足上述两个关键点都是可具体实施的方案。优选地，所述易损部为长方体形或圆柱形或棱柱形。

优选地，所述易损部设置在所述螺纹孔的一端，易损部通过若干筋连接在螺纹孔的内壁上。此时，易损部的最大三维尺寸要小于螺纹孔的直径，其中易损部的最大三维尺寸表示的是任意一种结构的易损部中，易损部在长、宽、高三个方向上的最大尺寸参数，当易损部的最大三维尺寸小于螺纹孔的直径时，易损部可以方便的设置在螺纹孔内。

优选地，所述易损部设置在所述螺纹孔内或设置在所述螺母本体的端面上，用于封闭螺纹孔的一端，使得螺母本体形成帽状结构；即易损部设置在螺纹孔的轴线方向上，能对螺母本体旋入螺杆起到阻挡作用即可。

进一步地，所述易损部上设置有环形槽口，所述环形槽口设置在易损部上远离螺母本体几何中心的面上，所述环形槽口与所述螺纹孔共轴，且环形槽口与螺杆的端部相对应。以便螺杆的端部正要挤压在正对环形槽口的位置上，从而更便于破坏易损部。

优选地，所述环形槽口的横截面形状可以是V形或U形或梯形或弧形，其中所述弧形可以为圆弧形或椭圆弧形。一种恒定扭矩紧固件，包括螺栓和定扭矩螺母，其中，所述螺栓为上述螺栓中的任意一种，所述定扭矩螺母为上述定扭矩螺母中的任意一种，所述第二螺杆上的外螺纹与所述定扭矩螺母上的内螺纹相适配，且外螺纹的长度不低于内螺纹的长度。以便螺栓和定扭矩螺母制造完成后，可以组合成完整的一套恒定扭矩紧固件；此外，不同规格的螺栓需要搭配不同规格的定扭矩螺母，同时也有利于生产出各种不同规格(不同预紧力要求)的恒定扭矩紧固件，以满足不同场合的需要。

与现有技术相比，使用本发明提供的一种螺栓和定扭矩螺母，具有以下有益效果：

(1)本发明中所涉及的螺栓和定扭矩螺母，结构简单，制造方便，二者配合使用可以构成一套能够实现恒定扭矩的恒定扭矩紧固件，在操作人员紧固螺栓的过程中，当达到螺栓连接的预紧力时，凸起部会将易损部破坏或切断，从而有效地保证螺栓连接的预紧力达到设计要求。

(2)本发明中所涉及的螺栓和定扭矩螺母，实现紧固连接之后，螺栓中凸起部的标记会显现出来，表明此螺栓已经拧紧；标记鲜明且清晰准确，检验人员通过目测就可以判断出螺栓是否拧紧，从而可以有效的避免了现有技术中需用扭力计检测或人为标识检测的弊端，节省大量的人力、物力和时间，有利于简化检验的流程，提高效率。

(3)本发明中所涉及的螺栓和定扭矩螺母，在紧固的过程中，操作简单，无需使用专用工具就可达到要求的预紧力，一方面可以有效地降低使用成本，另一方面，解决了专用工具在某些空间受约束的场合中不能应用的弊端，同时由于不需要专用工具来检测螺栓连接是否达到预紧力，用常规工具就能在这些空间受约束的场合中使用本螺栓和定扭矩螺母，从而可以提高有预紧力要求的螺栓连接的使用范围。

(4)本发明中，定扭矩螺母始终是通过螺纹连接在螺栓上的，可以有效地保证操作人员不会因定扭矩螺母突然脱落而受到伤害，提高了使用的安全性。

(5)本发明中，在使用本螺栓和定扭矩螺母进行紧固连接时，当凸起部将易损部破坏或切断后，标记的凸起部会与定扭矩螺母的端面齐平或略微超出定扭矩螺母的端面，从而可以遮挡易损部脱落后的断裂面，不影响紧固后产品的美观。

(6)本发明中，可参照标准螺栓规格标准及强度等级制造各种规格的螺栓和定扭矩螺母，并配套为各种规格的恒定扭矩紧固件，从而可以使恒定扭矩紧固件的应用范围得到极大的扩展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1中提供的一种现有技术中，常用螺栓本体的示意图。

图2为本发明实施例1中提供的一种螺栓的结构示意图。

图3为本发明实施例1中提供的一种螺栓的主视图。

图4为图3的A-A向视图。

图5为本发明实施例1中提供的一种螺栓中，凸起部为圆柱时的剖视图。

图6为本发明实施例1中提供的一种螺栓中，采用圆柱形凹槽时的示意图。

图7为本发明实施例1中提供的一种螺栓中，采用圆台形凹槽时的示意图。

图8为本发明实施例1中提供的一种螺栓的结构示意图。

图9为本发明实施例2中提供的一种现有技术中，常用螺母的结构示意图。

图10为本发明实施例2中提供的一种定扭矩螺母的俯视图。

图11为本发明实施例2中提供的一种定扭矩螺母的三维示意图。

图12为本发明实施例2中提供的另一种定扭矩螺母的俯视图。

图13为本发明实施例2中提供的又一种定扭矩螺母的俯视图。

图14为本发明实施例2中提供的另一种定扭矩螺母的俯视图。

图15为本发明实施例2中提供的一种定扭矩螺母的三维结构示意图。

图16为图15中所提供的一种定扭矩螺母的另一视角的示意图。

图17为图15中所提供的一种定扭矩螺母的俯视图。

图18为本发明实施例2中提供的另一种定扭矩螺母的俯视图。

图19为本发明实施例2中提供的又一种定扭矩螺母的俯视图。

图20为本发明实施例2中提供的又一种定扭矩螺母的三维示意图。

图21为图20的俯视图。

图22为图21的A-A向视图。

图23为本发明实施例2中提供的另一种定扭矩螺母的俯视图。

图24为图23的B-B向视图。

图25为本发明实施例2中提供的一种定扭矩螺母的三维示意图。

图26为图25的俯视图。

图27为图26的C-C向视图。

图28为本发明实施例3中提供的一种恒定扭矩紧固件在实际使用过程中的装配示意图。

图29为本发明实施例3中提供的一种恒定扭矩紧固件中，易损部与凸起部相接触时的示意图。

图30为本发明实施例3中提供的一种恒定扭矩紧固件中，定扭矩螺母带动螺栓拧紧的示意图。

图31为本发明实施例3中提供的一种恒定扭矩紧固件中，易损部被切掉之后的示意图。

图32为本发明实施例3中提供的一种恒定扭矩紧固件紧固完成之后的示意图。

图33为本发明实施例4中提供的一种恒定扭矩紧固件紧中，定扭矩螺母的安装示意图。

图中标记说明

螺栓101，螺栓本体102，第一螺杆103，头部104，螺母105，第二螺杆106，外螺纹107，凸起部108，凹槽109，标记110；定扭矩螺母115，螺母本体116，螺纹孔117，内螺纹118，易损部119，筋120，环形槽口121；第一零件125，第二零件126。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例中提供了一种螺栓，包括螺栓本体102，螺栓本体102可以是现有技术中常用的螺栓本体102，如图1所示，如背景中所述，螺栓本体102包括第一螺杆103和头部104，第一螺杆103通常用于紧固连接两个带有通孔的零部件；如图2及图3所示，本实施例中，螺栓本体102包括头部104，头部104的端面上设置有第二螺杆106，第二螺杆106与头部104共轴(第一螺杆103、头部104以及第二螺杆106都是共轴线的)，第二螺杆106上设置有外螺纹107，第二螺杆106的端部设置有凸起部108，凸起部108的端面上设置有标记110，标记110用于标识螺栓101已经拧紧。

凸起部108是设置在第二螺杆106端面上的，在优选的方案中，凸起部108可以为圆柱或圆台，如图2、图3、图4以及图5所示，圆柱或圆台的最大直径不大于第二螺杆106的直径即可，从而使得圆柱或圆台在尺寸上有更多的选择，可以根据实际需求而定；可以理解，凸起部108形状不限于圆柱或圆台两种结构，也可以是其它结构，如正方体凸起结构、长方体凸起结构、棱柱凸起结构等，这里不再赘述。

在优选的方案中，凸起部108的端面上的标记110为颜色标记110或标识件；便于检验人员更方便的目测出螺栓101已经拧紧，达到了所要求的预紧力。

一种方案中，凸起部108的端面上的标记110为颜色标记110，此时可以直接在凸起部108的端面上印刷或涂抹颜料，从而达到标识的效果，如可以在凸起部108的端面上的涂抹红油漆，当检验人员看到螺栓101上的红油漆后，就知道该螺栓101已经拧紧了，从而可以有效地简化检验螺栓101紧固情况的程序，提高检验的效率。

另一种方案，凸起部108的端面上可以设置醒目的标识件，标识件可以直接粘贴在端面上，从而达到标识的效果，当检验人员看到螺栓101上的标识件后，就知道该螺栓101已经拧紧了，非常的简单、方便。

在优化的方案中，由于常用的凸起部108的端面为圆形，故标识件可以圆柱标识件或圆台形标识件或长方体形标识件或棱柱形标识件，且圆柱标识件或圆台形标识件或长方体形标识件或棱柱形标识件的尺寸不大于凸起部108端面的直径，这样不仅可以达到标识的效果，还使得螺栓101更加美观；此外，标识件可以是由塑料或橡胶等材质制成，还可以有效地降低本螺栓101的成本。

如图6所示，在进一步地方案中，凸起部108的端面上设置有凹槽109，标记110可以设置在凹槽109内；如可以将颜色标记110或标识件设置在凹槽109内。

在更进一步地优化方案中，凹槽109可以为圆柱形凹槽109或圆台形凹槽109，如图6及图7所示，且圆柱形凹槽109或圆台形凹槽109的最大直径小于或等于凸起部108端面的直径。

如图6所示，凹槽109采用的是圆柱形凹槽109，凹槽109内设置有颜色标记110或标识件，具体而言，在本实施例中，采用的是标识件，且标识件为圆柱形标识件，如图7或图8所示，凹槽109采用的是圆台形凹槽109，凹槽109内设置有颜色标记110或标识件，例如，在一种方案中，采用的是颜色标记110，该颜色标记110为在凹槽109的底部涂抹上颜色醒目的颜料或油漆，如红油漆；可以理解，凹槽109的结构不限于上述的圆柱形凹槽109或圆台形凹槽109，还可以是其它结构的凹槽109，如长方体形凹槽109、棱柱体形凹槽109等，这些凹槽109都是可行的方案，这里不再赘述。

此外，在本实施例中，螺栓101优先采用的是锻造或铸造工艺，使得螺栓101中的螺栓本体102和第二螺杆106是一体成型的，加工制造方便；可以理解螺栓101中的螺栓本体102和第二螺杆106也是可以单独制造，最后拼接到一起，也具有相同的效果。

实施例2

一种定扭矩螺母115，包括螺母本体116，如图9所示，螺母本体116包括螺纹孔117，螺纹孔117内设置有内螺纹118，螺纹孔117的轴线方向上设置有易损部119，螺母本体116可以利用内螺纹118与螺杆上的外螺纹107相配合而旋入螺杆，螺母本体116旋入螺杆后，螺母本体116上的易损部119会与螺杆的端部相接触，并阻挡螺母本体116的继续旋入螺杆，在外力拧动本定扭矩螺母115的过程中，定扭矩螺母会带动螺杆一起转动，同时使得螺杆的端部不断挤压螺母本体116上的易损部119，随着螺杆的不断转动，螺杆所对应的螺栓101会不断拧紧，且作用在易损部119上的力也越来越大，在这个过程中，外力带动定扭矩螺母115旋转的同时，定扭矩螺母115会带动螺栓101上的第一螺杆103转动，当易损部119被螺杆的端部破坏时，螺栓101上的预紧力达到所设定的扭矩值(所设定的预紧力值)，此时，螺栓101被完全拧紧。

在本实施例中，易损部119的主要作用有两个：一是阻挡螺母本体116的继续旋入螺杆，从而使得当外力作用在螺母本体116上，使得螺母本体116旋转时，螺杆可以随着螺母本体116一起旋转，进而使得螺杆所对应的螺栓101不断被拧紧，达到紧固的效果；二是便于判断螺栓101连接是否达到所要求的预紧力，因为在制造易损部119时，可以根据所需预紧力的大小，合理的设置易损部119的结构参数，如厚度、宽窄等参数，使得易损部119被螺杆的端部破坏或断裂时，螺栓101上的预紧力恰好能达到或超过所需的预紧力(或者所设定的扭矩值)；故而在拧紧螺栓101时，可以通过观察易损部119是否断裂或被破坏，方便、直观的判断出螺栓101是否已经拧紧，螺栓101连接是否达到所要求的预紧力；此外，利用本定扭矩螺母115，采用常规的扳手就能完成螺栓101的拧紧工作，并且使螺栓101的预紧力达到要求的值，不需要用到电动扭力扳手，这样不仅有利于降低本定扭矩螺母115的使用成本，还可以有效地扩展本定扭矩螺母115的适用范围。

基于此，易损部119的结构参数及形式可以参照标准螺栓101规格标准及强度等级进行制造，能实现上述两个主要作用即可，从而可以制造出各种规格的定扭矩螺母115；在优选地方案中，易损部119优先采用的是长方体形或圆柱形或棱柱形等结构，这样既便于进行加工制造，又便于进行破坏或断裂时受力的测量和计算。

在优选地方案中，易损部119可以设置在螺纹孔117内，也可以设置在螺母本体116的端面上；即易损部119设置在螺纹孔117的轴线方向上，能对螺母本体116旋入螺杆起到阻挡作用即可；例如，如图10及图11所示，易损部119设置在螺母本体116的一个端面上，且易损部119采用的是长条形，图11中的虚线为螺纹孔117的轴线，可见易损部119设置在螺纹孔117的轴线方向上的，可以有效的发挥易损部119的作用；又如图12所示，易损部119设置在螺母本体116的一个端面上，且易损部119采用的是十字交叉结构，同样可以实现易损部119的功效，又如图13及图14所示，易损部119还可以设置在螺纹孔117内，也具有相同的效果，这里不再赘述。

在一种优化方案中，易损部119设置在螺纹孔117的一端，且易损部119通过若干筋120连接在螺纹孔117的内壁上，此时，易损部119的最大三维尺寸要小于螺纹孔117的直径，其中易损部119的最大三维尺寸表示的是任意一种结构的易损部119中，易损部119在长、宽、高三个方向上的最大尺寸参数，当易损部119的最大三维尺寸小于螺纹孔117的直径时，易损部119可以方便的设置在螺纹孔117内，如图15、图16以及图17所示。在外力拧动本定扭矩螺母115，定扭矩螺母115带动螺杆一起转动，使得螺杆的端部不断挤压易损部119的过程中，易损部119上的筋120会被破坏或断裂，以实现规定预紧力的螺栓101连接；利用筋120来实现破坏或断裂，更便于在实际的生产和制造过程中，简化计算过程，更容易建立筋120的数目、厚度、宽窄等参数与螺栓101连接预紧力之间的对应关系，使得只需合理的设置本定扭矩螺母115中易损部119中筋120的数目、厚度、宽窄等参数，就可以达到不同规格或强度的标准螺栓101所需的预紧力，使得本定扭矩螺母115更具实用性，具有更广的应用范围；例如图18所示，易损部119中筋120的数目采用的3条，又如图19所示，易损部119采用的是四棱柱结构……都是可行的方案，这里不再赘述。

在另一种优化的方案中，易损部119设置在螺纹孔117内或设置在螺母本体116的端面上，用于封闭螺纹孔117的一端，使得螺母本体116形成帽状结构；即易损部119设置在螺纹孔117的轴线方向上，能对螺母本体116旋入螺杆起到阻挡作用即可；如图20、图21、图22所示，易损部119是设置在螺纹孔117内一端的，又如图23、图24所示，易损部119是设置在螺母本体116的端面上，都是可行的方案。

进一步地优化方案中，易损部119上还设置有环形槽口121，如图25、图26以及图27所示，环形槽口121设置在易损部119上远离螺母本体116几何中心的面上，环形槽口121与螺纹孔117共轴，且环形槽口121与螺杆(第二螺杆)的端部相对应，以便螺杆的端部正好挤压在正对环形槽口121的位置上，从而更便于破坏易损部119。

在更进一步地优化方案中，环形槽口121的横截面形状可以是V形或U形或梯形或弧形，其中弧形可以为圆弧形或椭圆弧形，如图25或图27所示，环形槽口121的横截面形状为V形，可以理解，槽口的横截面形状为U形或梯形或弧形时，也能实现相同的功能。

此外，在所有的方案中，本定扭矩螺母115中的易损部119和定扭矩螺母115优先采用一体成型工艺进行制造，且工艺简单，加工制造方便；可以理解，易损部119和定扭矩螺母115也是可以单独制造，最后拼接到一起，也能实现相同的功效。

实施例3

一种恒定扭矩紧固件，包括螺栓101和定扭矩螺母115，其中，所述第二螺杆106上的外螺纹107与所述定扭矩螺母115上的内螺纹118相适配，且外螺纹107的长度不低于内螺纹118的长度。

本实施例所提供的一种方案中，恒定扭矩紧固件包括螺栓101和定扭矩螺母115，其中，

螺栓101采用的是实施例1中的一种螺栓101，如图8所示，包括螺栓本体102，螺栓本体102包括第一螺杆103和头部104，第一螺杆103和与其相适配的常用螺母105相配合，用于实现对第一零件125和第二零件126的连接；头部104的端面上设置有第二螺杆106，第二螺杆106与头部104共轴，第二螺杆106上设置有外螺纹107，第二螺杆106的端部设置有凸起部108，凸起部108为圆台，凸起部108的端面上设置有凹槽109，凹槽109采用的是圆台形凹槽109，圆台形凹槽109的最大直径等于凸起部108端面的直径，圆台形凹槽109的底部设置有标识件，标识件是贴在圆台形凹槽109的底部的；

定扭矩螺母115采用的是实施例2中的一种定扭矩螺母115，如图15或图16所示，包括螺母本体116，螺母本体116包括螺纹孔117，螺纹孔117内设置有与第二螺杆106上的外螺纹107相适配的内螺纹118，且外螺纹107的长度不低于内螺纹118的长度；螺纹孔117的轴线方向上设置有易损部119，易损部119设置在螺纹孔117的一端，易损部119采用的是圆柱形，圆柱形易损部119通过四根筋120连接在螺纹孔117的内壁上，且圆柱形易损部119的直径小于凸起部108端面的直径，从而使得凸起部108可以直接将挤压力作用在四根筋120上；四根筋120被凸起部108挤压破坏或断裂(切断)时，螺栓101上第一螺杆103与螺母105之间所形成的预紧力刚好达到所要求的预紧力值，此时，螺栓101被完全拧紧。

本领域的技术人员可以理解，凸起部108的端面上设置凹槽109后，不仅可以在凹槽109内设置标记110，还可以有效地凸起部108端面的面积，从而减少凸起部108与易损部119的接触面积，在相同的力作用下，可以大大提高凸起部108对易损部119的压力，从而更有利于凸起部108破坏或切断易损部119，尤其是当凹槽109的最大直径等于凸起部108端面的直径时，如图8所示，凸起部108的端部会形成类似刀口一样的环状结构，从而更便于将与之接触的易损部119切断。

利用此恒定扭矩紧固件，实现螺栓101连接的具体过程为：先将螺栓101中的第一螺杆103穿入第一零件125和第二零件126的通孔中，并在第一螺杆103的另一端套上与其相适配的常用螺母105，如图28所示；

利用扳手转动定扭矩螺母115(而不是扳动螺栓101的头部104)，使得定扭矩螺母115逐渐旋入第二螺杆106，旋入一段距离之后，螺杆上的凸起部108将会与定扭矩螺母115上的易损部119相接触，如图29所示；此步骤可以在螺栓101与定扭矩螺母115制造完成后执行，以便恒定扭矩紧固件组合成完整的一套，便于在实际生产生活中使用。

继续利用扳手转动定扭矩螺母115(而不是扳动螺栓101的头部104)，由于定扭矩螺母115上的易损部119已经与螺杆上的凸起部108相接触，易损部119会阻挡定扭矩螺母115继续旋入第二螺杆106中，螺杆上的凸起部108会在易损部119上形成挤压作用力，故在外力拧动定扭矩螺母115转动的过程中，定扭矩螺母115会带动第二螺杆106一起转动，第二螺杆106与头部104及第二螺杆106是一体的，进而使得定扭矩螺母115可以带动第二螺杆106一起转动，使得与第二螺杆106相适配的螺母105逐渐旋入第二螺杆106；在这个过程中，螺母105与螺栓101头部104之间的距离逐渐减小，第一零件125和第二零件126逐渐被压紧；而凸起部108作用在易损部119上的力也越来越大，当扳手带动定扭矩螺母115转动到一定的程度时，易损部119上所受到的挤压力达到极限，易损部119会被螺栓101的凸起部108破坏或断裂(切断)，如图30所示，此时，螺栓101上第一螺杆103与螺母105之间所形成的预紧力刚好达到所要求的预紧力值(或所设定的扭矩值，类似电动扭力扳手需要通过设定扭矩值而进行工作一样)，螺栓101被完全拧紧，第一零件125和第二零件126被牢牢的紧固在一起。

易损部119破坏或断裂之后，会从定扭矩螺母115上脱落，从而可以露出凸起部108上设置的标识件，标识件用于表明该螺栓101已经拧紧，如图31所示；检验人员在检查螺栓101的紧固情况时，通过目测螺栓101连接中醒目的标识件就可以判断出该螺栓101已经按要求进行了紧固，不仅可以避免现有技术中螺栓101检查的弊端，还使得螺栓101的检查过程非常的简单、方便、高效且安全性高，不会出现查漏的情况。

优化的方案中，易损部119破坏或断裂之后，还可以将定扭矩螺母115旋入第二螺杆106一段距离，如图32所示，使得凸起部108的端面与定扭矩螺母115的端面齐平或略微超出定扭矩螺母115的端面，以便使得凸起部108上的标识件更加突出、更明显，更便于检验人员查看。

实施例4

在本实施例中，提供了另一种恒定扭矩紧固件，包括螺栓101和定扭矩螺母115，其中螺栓101与实施例3中所采用的螺栓101相同，而与之相配合的定扭矩螺母115采用的是实施例2中的另一种定扭矩螺母115，如图25或图27所示，包括螺母本体116，螺母本体116包括螺纹孔117，螺纹孔117内设置有与第二螺杆106上的外螺纹107相适配的内螺纹118，且外螺纹107的长度不低于内螺纹118的长度；螺纹孔117的轴线方向上设置有易损部119，易损部119设置在螺纹孔117内，用于封闭螺纹孔117的一端，使得螺母本体116形成帽状结构，易损部119上远离螺母本体116几何中心的面上设置有环形槽口121，环形槽口121的横截面形状为V形，环形槽口121与螺纹孔117共轴，且环形槽口121与第二螺杆上凸起部108的端部相对应，以便第二螺杆106上的凸起部108正好压在正对环形槽口121的位置上，从而更便于破坏易损部119，当第二螺杆106上的凸起部108破坏易损部119时，螺栓101上第一螺杆103与螺母105之间所形成的预紧力刚好达到所要求的预紧力值，此时，螺栓101被完全拧紧。

由于易损部119是需要与螺杆(第二螺杆)的端面相互接触，并相互挤压，而螺杆的端面通常为圆形或圆环形(当螺栓凸起部108上的圆台形凹槽109的最大直径等于凸起部108端面的直径时，螺栓凸起部108的端面为圆形；当螺栓凸起部108上的圆台形凹槽的最大直径小于凸起部108端面的直径时，螺栓凸起部108的端面为圆环形；)，故易损部119上可以设置环形槽口121，环形槽口121与螺纹孔117共轴，且环形槽口121与第二螺杆106上凸起部108的圆形或环形端面相对应(或正对)；使得易损部119与螺栓凸起部108的端面相接触时，螺栓凸起部108的端面正好挤压在环形槽口121的位置处，如图33所示；环形槽口121的存在，使得易损部119的结构出现不连续现象，有利于降低易损部119的刚度，当螺栓凸起部108的端面正好挤压在环形槽口121处时，易损部119更容易因为变形而被破坏或撕裂(因为完整的平板形易损部119通常需要很大的外力才会被破坏，故所对应的预紧力较大，当需要较小的预紧力时，完整的平板形易损部119很难满足)，有利于满足更大范围的预紧力要求，且易损部119上被破坏或撕裂的部分更容易从易损部119上脱落下来，露出螺栓上的标记110；另一方面，有利于改善本定扭矩螺母加工工艺，当易损部119上没有设置环形槽口121时，需要根据不同的所要求的预紧力大小分别设置并加工易损部119的厚度，比较麻烦，当易损部119上设置有环形槽口121时，可以先将定扭矩螺母加工成毛坯，使得易损部119的厚度均相同，后期通过在易损部119上开设环形槽口来降低易损部119的刚度，根据环形槽口的深度、宽度等参数的不同，满足不同预紧力大小的要求，非常的方便。

本实施所提供的一种恒定扭矩紧固件，其使用方法与实施例3中恒定扭矩紧固件的使用方法相同，这里不再赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种恒定扭矩紧固件，其特征在于，包括螺栓和定扭矩螺母，其中，

所述螺栓包括螺栓本体，所述螺栓本体包括头部，所述头部的端面上设置有第二螺杆，所述第二螺杆与所述头部共轴，第二螺杆上设置有外螺纹，第二螺杆的端部设置有凸起部，所述凸起部的端面上设置有标记，所述标记用于标识螺栓已经拧紧；

所述定扭矩螺母包括螺母本体，所述螺母本体包括螺纹孔，所述螺纹孔内设置有内螺纹，螺纹孔的轴线方向上设置有易损部，

所述第二螺杆上的外螺纹与所述定扭矩螺母上的内螺纹相适配，且外螺纹的长度大于或等于内螺纹的长度，

螺母本体利用所述内螺纹旋入第二螺杆后，所述易损部与所述第二螺杆的端部相接触，并阻挡螺母本体的继续旋入，所述易损部被第二螺杆的端部破坏时，螺栓连接达到所需的预紧力值，且凸起部的标记显现出来。

2.根据权利要求1所述的恒定扭矩紧固件，其特征在于，所述凸起部为圆柱或圆台。

3.根据权利要求2所述的恒定扭矩紧固件，其特征在于，所述标记为颜色标记或标识件。

4.根据权利要求1-3任一所述的恒定扭矩紧固件，其特征在于，所述凸起部的端面上设置有凹槽，所述标记设置在所述凹槽内。

5.根据权利要求4所述的恒定扭矩紧固件，其特征在于，所述凹槽为圆柱形凹槽或圆台形凹槽或长方体形凹槽或棱柱体形凹槽。

6.根据权利要求1所述的恒定扭矩紧固件，其特征在于，所述易损部为长方体形或圆柱形或棱柱形。

7.根据权利要求1所述的恒定扭矩紧固件，其特征在于，所述易损部设置在所述螺纹孔的一端，易损部通过若干筋连接在螺纹孔的内壁上。

8.根据权利要求1所述的恒定扭矩紧固件，其特征在于，所述易损部设置在所述螺纹孔内或设置在所述螺母本体的端面上，用于封闭螺纹孔的一端，使得螺母本体形成帽状结构；易损部上远离螺母本体几何中心的面上设置有环形槽口，所述环形槽口与所述螺纹孔共轴，且环形槽口与第二螺杆的端部相对应。