CN108443298A - 锁紧结构及锁圈 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种锁紧结构及锁圈。该锁圈用于相互配合的螺母和轴之间的锁紧，螺母设有第一防转槽，轴设有第二防转槽，锁圈包括本体、外凸耳和至少一个内凸部。本体能设于螺母和轴之间。外凸耳设于本体的外周，用于与第一防转槽配合。内凸部设于本体的内周，且包括多个能与第二防转槽配合的内凸耳，同一内凸部中相邻两内凸耳的夹角满足预设公式。

Description

锁紧结构及锁圈

技术领域

本公开涉及一种锁紧结构及锁圈。

背景技术

锁圈，通常用于螺母和轴类零件的连接，其通常锁紧于螺母和轴之间，以防止螺母松动。例如，航空发动机的轴类零件与螺母之间通常安装有锁圈，防止螺母在发动机工作过程中出现松动。锁圈的外周设有外凸耳，外凸耳能与螺母上的防转槽配合，锁圈的内周设有内凸耳，内凸耳可与轴上的防转槽配合，起到防止螺母松脱的作用。

在安装锁圈时，若轴的防转槽与螺母的防转槽错开一定的错位角时，即螺母上没有防转槽的区域正对于轴上的防转槽，使得锁圈难以直接装入，此时，需要转动螺母，使锁圈的外凸耳与螺母的防转槽相对应，以保证锁圈装入。但转动螺母，会使拧紧力矩增大或减小，造成实际装配力矩与设计力矩不符，影响锁紧效果；若要保证拧紧力矩，则需把螺母拆卸下来，对螺母进行磨削等加工，以在保证拧紧力矩的同时实现装配，但这会导致装配效率大大降低。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种锁紧结构及锁圈，可在保证拧紧力矩的前提下，提高装配效率。

根据本公开的一个方面，提供一种锁圈，用于相互配合的螺母和轴之间的锁紧，所述螺母设有第一防转槽，所述轴设有第二防转槽，所述锁圈包括本体、外凸耳和至少一个内凸部。所述本体能设于所述螺母和所述轴之间。所述外凸耳设于所述本体的外周，用于与所述第一防转槽配合。所述内凸部设于所述本体的内周，且包括多个能与所述第二防转槽配合的内凸耳，同一所述内凸部中相邻两所述内凸耳的夹角β满足以下预设公式：

其中，n为正整数，m为一所述内凸部的所述内凸耳的数量，α为相邻两所述第一防转槽的夹角。

在本公开的一种示例性实施例中，所述内凸部的数量为两个，其中一个所述内凸部的所述内凸耳一一对应的与另一所述内凸部的所述内凸耳中心对称设置。

在本公开的一种示例性实施例中，一所述内凸部的所述内凸耳的数量m为三个或四个，n为一或二。

在本公开的一种示例性实施例中，所述外凸耳的数量为两个，且两个所述外凸耳中心对称设置。

在本公开的一种示例性实施例中，两个所述外凸耳与中心对称的两个所述内凸耳位于同一直线。

在本公开的一种示例性实施例中，任一所述外凸耳和任一所述内凸耳的径向截面的宽度相同。

根据本公开的一个方面，提供一种锁紧结构，包括螺母、轴以及上述任意一项所述的锁圈。所述螺母一端设有周向分布的多个第一防转槽。所述轴穿设于所述螺母内，且所述轴的端面设有多个凸出部，每个所述凸出部包括两个凸齿和位于两个所述凸齿间的第二防转槽。所述本体位于所述轴和所述螺母之间，所述外凸耳配合于对应的所述第一防转槽内，至少一个所述内凸部的至少一个所述内凸耳配合于对应的所述第二防转槽内。

在本公开的一种示例性实施例中，所述凸出部的数量为两个且中心对称设置。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一防转槽和所述第二防转槽的径向截面的宽度相同。

在本公开的一种示例性实施例中，相邻两所述第一防转槽的夹角为22.5°。

本公开的锁紧结构及锁圈，由于同一内凸部包括多个内凸耳，相邻两第一防转槽的夹角与同一内凸部的相邻两内凸耳的夹角满足预设公式，使得同一内凸部的每个内凸耳分别对应不同的错位角。在第一防转槽与第二防转槽错开一定错位角的情况下，可将外凸耳配合于对应的第一防转槽内，并将与第二防转槽正对的内凸耳配合于该第二防转槽内，从而在不用对螺母进行磨削或进行较大角度转动的情况下，即可实现安装，并使拧紧力矩处于允许的公差范围内。由此，在保证拧紧力矩的同时，使安装效率得以提高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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的附图。

图1为相关技术中的锁圈的示意图。

图2为相关技术中的锁紧结构的示意图。

图3为本公开实施方式锁圈的示意图。

图4为本公开实施方式锁圈的一内凸部中相邻两第二防转槽的夹角的示意图。

图5为本公开实施方式锁紧结构的装配图。

图6为图5中A部的放大图。

图7为本公开实施方式锁紧结构的第一防转槽和第二防转槽的错位角为3°45′时的装配图。

图8为本公开实施方式锁紧结构的第一防转槽和第二防转槽的错位角为7°30′时的装配图。

图9本公开实施方式锁紧结构的第一防转槽和第二防转槽的错位角为11°15′时的装配图。

图10本公开实施方式锁紧结构的第一防转槽和第二防转槽的错位角为15°0′时的装配图。

图11本公开实施方式锁紧结构的第一防转槽和第二防转槽的错位角为18°45′时的装配图。

图1和图2中：100a、螺母；101a、第一防转槽；200a、轴；201a、第二防转槽；1a、本体；2a、外凸耳；3a、内凸耳。

图3-图11中：100、螺母；101、第一防转槽；200、轴；201、第二防转槽；202、凸齿；1、本体；2、外凸耳；3、内凸部；31、内凸耳。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

在相关技术中，如图1所示，图1示出了一锁圈，该锁圈包括本体1a、本体1a外周设有两个正对的外凸耳2a，本体1a的内周设有两个正对的内凸耳3a，外凸耳2a和内凸耳3a沿同一直线设置。如图2所示，图2示出了一应用图1中锁圈的锁紧结构，该锁紧结构包括螺母100a、轴200a以及图1中的锁圈，其中，螺母100a上设有多个第一防转槽101a，轴200a设有两个第二防转槽201a，本体1a位于螺母100a和轴200a之间，两个外凸耳2a限定于对应的两个第一防转槽101a内，两个内凸耳3a限定于两个第二防转槽201a内。

若第一防转槽101a与第二防转槽201a错开一定的错位角时，即没有第一防转槽101a和第二防转槽201a处于正对的位置，此时，锁圈难以直接装入，需要转动螺母100a或对螺母200a进行磨削等加工，但转动螺母100a，会使拧紧力矩增大或减小，造成实际装配力矩与设计力矩不符；而对螺母100a进行再次加工，会导致装配效率大大降低。

本公开实施方式中提供一种锁圈，如图5所示，该锁圈用于螺母100和轴200之间的锁紧，螺母100可套设于轴200外，且螺母100和轴200之间形成有用于安装锁圈的空间。螺母100的一端设有多个周向分布的第一防转槽101；轴200对应于第一防转槽101的一端可设有第二防转槽201。

如图3所示，本公开实施方式的锁圈可以包括包括本体1、外凸耳2和内凸部3，其中：

本体1可设于螺母100和轴200之间。

外凸耳2可设于本体1的外周，并用于与第一防转槽101配合。

内凸部3可设于本体1的内周，且内凸部3可包括多个能与第二防转槽201配合的内凸耳31，同一内凸部3中相邻两内凸耳31的夹角β满足以下预设公式：

其中，n为正整数，m为一内凸部3的内凸耳31的数量，α为相邻两第一防转槽101的夹角。

本公开实施方式的锁圈，同一内凸部3的每个内凸耳31分别对应不同的错位角。在安装时，若第一防转槽101与第二防转槽201错开一错位角，可将外凸耳2配合于对应的第一防转槽101内，并将与第二防转槽201正对的内凸耳31配合于该第二防转槽201内，从而在不用对螺母100进行磨削或进行较大角度转动的情况下，即可实现安装，并使拧紧力矩处于允许的公差范围内。由此，在保证拧紧力矩的同时，使安装效率得以提高。

下面对本公开实施方式锁圈的各组成部分进行详细说明：

如图1和图5所示，在一实施方式中，本体1可为环形结构，其可套设于轴200上，且位于螺母100和轴200之间的空间内。本体1的尺寸可视螺母100和轴200之间的空间的尺寸而定，只要能容纳于该空间内即可。

如图1和图5所示，在一实施方式中，外凸耳2可设于本体1的外周，且能与第一防转槽101配合，即限定于第一防转槽101内，外凸耳2的数量可以是一个、两个或更多个。在外凸耳2的数量为多个时，各外凸耳2绕本体1的中心呈辐射状设置。

举例而言，外凸耳2可一体成型于本体1的外周，且其形状可为长方体形、梯形等，只要能配合于第一防转槽101内即可。外凸耳2的数量可以是两个，且两个外凸耳2可关于本体1的中心呈中心对称设置，在安装时，两个外凸耳2可分别配合于两个第一防转槽101内。

如图1和图5所示，在一实施方式中，内凸部3可设于本体1的内周，其数量可以是一个、两个等。每个内凸部3可包括多个内凸耳31，例如三个、四个等，每个内凸耳31均可与第二防转槽201配合，即每个内凸耳31均能限定于第二防转槽201内，且每个第二防转槽201内可容纳一个内凸耳31。同时，任一内凸耳31的径向截面与任一外凸耳2的径向截面的宽度可以相同。

同一内凸部3的各个内凸耳31可绕本体1的中心呈辐射状设置，均可向本体1延伸，即向心设置，且同一内凸部3中相邻两内凸耳31的夹角β满足以下预设公式：

其中：

n为正整数，例如1、2等；m为一内凸部3的内凸耳31的数量；α为相邻两第一防转槽101的夹角。

需要说明的是，同一内凸部3中相邻两内凸耳31的夹角β，可以内凸耳31的侧壁为基准，即夹角β可以是两内凸耳31的同一侧的侧壁的夹角。但不以此为限，夹角β还可以内凸耳31的中心线为基准，即夹角β为两个内凸耳31的中心线的夹角。或者，夹角β可以是一内凸耳31的中心线和相邻的一内凸耳31的侧壁间的夹角。同时，相邻两第一防转槽101的夹角α也可以第一防转槽101的侧壁或中心线为基准，即夹角α可为两第一防转槽101的中心线的夹角，也可以是两内凸耳31的同一侧的侧壁的夹角。

如图4所示，举例而言，内凸部3的数量为两个，且均包括四个内凸耳31，即m为4，其中一个内凸部3的内凸耳31一一对应的与另一内凸部3的内凸耳31中心对称设置，使得内凸耳31两两正对，正对的两个内凸耳31的连线通过本体1的中心。两个外凸耳2与任意两个中心对称内凸耳31可位于同一直线，在第一防转槽101和第二防转槽201正对，即错开的错位角为0°时，位于同一直线的外凸耳2和内凸耳31可与对应的第一防转槽101和第二防转槽201配合。同时，第一防转槽101的数量为16个，因而α可取22.5°，即相邻两第一防转槽101的夹角为22.5°，n可取1，带入上述预设公式，可得，同一内凸部3中相邻两内凸耳31的夹角β为26.25°，即夹角β为夹角α的1倍加上3.75°。

本公开实施方式还提供一种锁紧结构，如图5和图6所示，该锁紧结构可以包括螺母100、轴200和上述任一实施方式的锁圈，其中：

螺母100一端设有周向分布的多个第一防转槽101。

轴200穿设于螺母100内，且轴200的端部设有多个凸出部，每个凸出部可包括两个凸齿202和位于两个凸齿202间的第二防转槽201。

锁圈的本体1可位于螺母100和轴200之间，外凸耳2配合于对应的第一防转槽101内，至少一个内凸部的至少一个内凸耳31配合于对应的第二防转槽201内，凸齿202能配合于相邻两内凸耳31之间。

本公开实施方式的锁紧结构的有益效果可参考本公开实施方式的锁圈的有益效果，在此不再赘述。

下面对本公开实施方式锁紧结构的各组成部分进行详细说明：

如图5所示，在一实施方式中，螺母100为环形结构，且一端的端面设有第一防转槽101，且第一防转槽101沿平行于螺母100中轴线的方向凹陷，并沿螺母100的径向贯通。当然，也可在螺母100的该端面上一体成型多个轴向分布的凸台，相邻两凸台间的空间为第一防转槽101。同时，第一防转槽101的数量可以是多个，且沿螺母100的周向均匀分布，各第一防转槽101可绕螺母100的中心呈放射状设置。

相邻两第一防转槽101的夹角视第一防转槽101的数量而定，举例而言，螺母100的一端可设有16个第一防转槽101，相邻两第一防转槽101的夹角为22.5°。其中，相邻两第一防转槽101的夹角可为相邻两第一防转槽101的中心线的夹角，也可以是相邻两第一防转槽101的同一侧的侧壁的夹角。

如图5和图6所示，在一实施方式中，轴200可穿设于螺母100内，并可与螺母100螺纹连接，且轴200与螺母100间可形成有能容纳本体1的空间。轴200的一端可与螺母100开设第一防转槽101的一端平齐，轴200的该端可设有多个凸出部，每个凸出部均可包括两个凸齿202，两个凸齿202间形成第二防转槽201，且凸齿202的形状和尺寸，以能容纳于同一内凸部3的相邻两内凸耳31之间为限，在此不做特殊限定。此外，可使预设公式中的n为2或更大的整数，相较于n为1的情况，可增大夹角β，使内凸耳31的间距增大，便于将凸齿202设计的更宽，提升轴200的强度。

任一内凸耳31均可容纳于一第二防转槽201之间，且第二防转槽201径向截面的宽度可与第一防转槽101的径向截面的宽度相同，即第二防转槽201和第一防转槽101的槽宽相同，但不以此为限，也可以不同。举例而言，凸出部的数量为两个，且关于轴200的端面中心呈中心对称设置，使得两个凸出部的第二防转槽201正对。

在一实施方式中，锁圈的具体结构可参考上述锁圈的实施方式，在此不再赘述。举例而言，凸出部的数量为两个且中心对称设置；锁圈可包括本体1、两个外凸耳2以及两个中心对称的内凸部3，其中，两个外凸耳2分别限定于两个对应的第一防转槽101内，两个内凸部3各有一个内凸耳31分别限定于两个第二防转槽201内，其它内凸耳31则位于第二防转槽201以外。根据内凸耳31的夹角β所满足的预设公式，第一防转槽101与第二防转槽201错开的错位角不同，则与第二防转槽201配合的内凸耳31不同。

第一防转槽101与第二防转槽201错开的错位角可以第一防转槽101与第二防转槽201的侧壁为基准，即错位角可以是两内凸耳31的同一侧的侧壁的夹角。或者，错位角还可以第一防转槽101与第二防转槽201各自的中心线为基准，即错位角为第一防转槽101与第二防转槽201的中心线的夹角。此外，错位角还可以是第一防转槽101的侧壁与第二防转槽201的中心线的夹角，在此不再一一列举错位角的确定基准。

如图7-图11所示，图7为第一防转槽101与第二防转槽201错开的错位角为3°45′时的锁紧结构的装配图。

图8为第一防转槽101与第二防转槽201错开的错位角为7°30′时的锁紧结构的装配图。

图9为第一防转槽101与第二防转槽201错开的错位角为11°15′时的锁紧结构的装配图。

图10为第一防转槽101与第二防转槽201错开的错位角为15°0′时的锁紧结构的装配图。

图11为第一防转槽101与第二防转槽201错开的错位角为18°45′时的锁紧结构的装配图。

通过对图7-图11中所示的锁紧结构的验证，本公开实施方式的锁紧结构可适用于多种错位角，达到在在保证拧紧力矩的同时，使安装效率得以提高的效果。

需要说明的是，在第一防转槽101与第二防转槽201错开的错位角大于α/2时，例如相邻两第一防转槽101的夹角为22.5°，该错位角大于11.25°时，只需将反转锁圈再进行安装即可，反转的意思为以一通过锁圈中心的直线为轴，将锁圈转动180°。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种锁圈，用于相互配合的螺母和轴之间的锁紧，所述螺母设有第一防转槽，所述轴设有第二防转槽，其特征在于，所述锁圈包括：

本体，能设于所述螺母和所述轴之间；

外凸耳，设于所述本体的外周，用于与所述第一防转槽配合；以及

至少一个内凸部，设于所述本体的内周，且包括多个能与所述第二防转槽配合的内凸耳，同一所述内凸部中相邻两所述内凸耳的夹角β满足以下预设公式：

其中，n为正整数，m为一所述内凸部的所述内凸耳的数量，α为相邻两所述第一防转槽的夹角。

2.根据权利要求1所述的锁圈，其特征在于，所述内凸部的数量为两个，其中一个所述内凸部的所述内凸耳一一对应的与另一所述内凸部的所述内凸耳中心对称设置。

3.根据权利要求1所述的锁圈，其特征在于，一所述内凸部的所述内凸耳的数量m为三个或四个，n为一或二。

4.根据权利要求2所述的锁圈，其特征在于，所述外凸耳的数量为两个，且两个所述外凸耳中心对称设置。

5.根据权利要求4所述的锁圈，其特征在于，两个所述外凸耳与中心对称的两个所述内凸耳位于同一直线。

6.根据权利要求1-5任一项所述的锁圈，其特征在于，任一所述外凸耳和任一所述内凸耳的径向截面的宽度相同。

7.一种锁紧结构，其特征在于，包括：

螺母，一端设有周向分布的多个第一防转槽；

轴，穿设于所述螺母内，且所述轴的端面设有多个凸出部，每个所述凸出部包括两个凸齿和位于两个所述凸齿间的第二防转槽；以及

权利要求1-6任一项所述的锁圈，所述本体位于所述轴和所述螺母之间，所述外凸耳配合于对应的所述第一防转槽内，至少一个所述内凸部的至少一个所述内凸耳配合于对应的所述第二防转槽内。

8.根据权利要求7所述的锁紧结构，其特征在于，所述凸出部的数量为两个且中心对称设置。

9.根据权利要求8所述的锁紧结构，其特征在于，所述第一防转槽和所述第二防转槽的径向截面的宽度相同。

10.根据权利要求9所述的锁紧结构，其特征在于，相邻两所述第一防转槽的夹角为22.5°。