CN109026962A - 组合防松螺母 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种组合防松螺母，该组合防松螺母包括带第一内螺纹孔的主螺母和带第一内螺纹孔的副螺母，第一内螺纹孔的内壁上开设有第一环形凹槽，第一环形凹槽内嵌装胀紧内圈，第一环形凹槽靠近螺栓穿入侧的槽壁为第一楔形面，胀紧内圈具有呈直角梯形的截面，胀紧内圈的梯形面与第一楔形面平行设置，且胀紧内圈嵌入第一环形凹槽的深度小于胀紧内圈的梯形高度。当胀紧内圈滑至环形凹槽槽底时，胀紧内圈仍旧有部分留在第一内螺纹孔内且与螺栓外表面相互挤压，使得胀紧内圈与螺栓之间具有更强的锁紧力，防止主螺母松脱；由于螺栓的压力主要集中在胀紧内圈上，而胀紧内圈受挤压发生形变几乎不会发生什么应力损伤，大大提高了螺母的使用寿命。

Description

组合防松螺母
技术领域
本发明属于螺母技术领域，具体涉及一种组合防松螺母。
背景技术
螺纹防松主要有如下几种方法：1.利用附加摩擦力防松，比如增加弹簧垫片、尼龙圈、使用对顶螺母等；2.采用专门防松元件防松，比如槽形螺母与开口销、具有带翅垫片的圆螺母、止动垫片等；3.利用粘合剂粘合防松。
如申请号为CN201711225552.2的中国发明专利申请公开了一种利用锥形螺纹锁紧的组合防松螺母，该组合防松螺母包括主螺母和副螺母，所述的主螺母具有用于锁紧螺杆的第一内螺纹，所述的副螺母具有用于锁紧螺杆的第二内螺纹，所述的主螺母还具有外螺纹，所述的副螺母则具有与该外螺纹螺纹配合的锥形内螺纹，并且，所述的主螺母具有外螺纹的部分还设有收缩槽，该收缩槽的长度方向沿主螺母轴向延伸。
由于收缩槽的存在，当副螺母的锥形内螺纹与主螺母的外螺纹逐渐旋紧时，主螺母会逐渐向内收拢并箍紧螺杆；同时收缩槽在受压时也会反向弹性扩张，挤压主螺母，使得外螺纹与锥形内螺纹之间的咬合更加紧密。
该组合防松螺母的核心点是开设在主螺母上的收缩槽，但主螺母在长时间的受压状态下很有可能出现应力损伤而影响主螺母的使用寿命。
发明内容
本申请的发明目的是提供一种使用寿命长的组合防松螺母。
为实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：
一种组合防松螺母，包括主螺母和副螺母，所述的主螺母的中心带有第一内螺纹孔，所述的副螺母的中心带有第二内螺纹孔；所述的第一内螺纹孔的内壁上开设有第一环形凹槽，该第一环形凹槽内嵌装有胀紧内圈，第一环形凹槽靠近螺栓穿入侧的槽壁为第一楔形面，胀紧内圈具有呈直角梯形的截面，所述的胀紧内圈的梯形面与第一楔形面平行设置，且胀紧内圈嵌入第一环形凹槽的深度小于胀紧内圈的梯形高度。
本申请在第一内螺纹孔的内壁上开设第一环形凹槽，当受到螺栓挤压时，胀紧内圈的梯形面会沿着第一楔形面滑入第一环形凹槽内；由于胀紧内圈嵌入第一环形凹槽的深度小于胀紧内圈的梯形高度，因此当胀紧内圈滑至环形凹槽槽底时，胀紧内圈仍旧有部分留在第一内螺纹孔内且与螺栓外表面相互挤压，这就使得胀紧内圈与螺栓之间具有较螺母本体与螺栓之间更强的锁紧力，防止主螺母松脱；而且由于螺栓的压力主要集中在胀紧内圈上，而胀紧内圈受挤压发生形变几乎不会发生什么应力损伤，这就在保证组合防松螺母的锁紧力的同时大大提高了其使用寿命。
在上述的组合防松螺母中，所述的第一环形凹槽的槽底面积大于槽口面积。如此第一环形凹槽能够形成对胀紧内圈的天然限位，避免螺栓未安装时胀紧内圈脱出第一环形凹槽。
在上述的组合防松螺母中，所述的第一环形凹槽的槽底面与第一楔形面之间还设有第二楔形面，该第二楔形面与螺母本体径向线之间的夹角为30-60°；
所述的胀紧内圈的梯形下底面与梯形面之间的顶角具有受螺栓挤压而与第二楔形面相抵靠的锁紧位。
增设第二楔形面后，第二楔形面会在胀紧内圈的梯形下底面与梯形面之间的顶角处形成挤压力，该挤压力中的一部分沿螺栓径向线从螺栓周向横向作用于螺栓上，形成横向锁紧力，另一部分沿螺栓轴线竖直作用于螺栓上且施力方向与螺栓的穿入方向相一致，这就形成了轴向锁紧力，进一步提高了本申请防松螺母的综合锁紧力。
在上述的组合防松螺母中，所述的第一环形凹槽有至少两个，所有第一环形凹槽均沿主螺母轴向均匀布置。根据实际情况可以设置多个第一环形凹槽，以在螺栓轴线上形成多处锁紧。
在上述的组合防松螺母中，所述的主螺母的尾端设有圆锥型凸台，所述的副螺母的头端设有与该圆锥型凸台相适应的圆锥型凹槽。如此圆锥型凸台的顶面能够沿着圆锥型凹槽的斜面滑入槽底并顶紧槽底，实现副螺母对住螺母的辅助锁紧。
在上述的组合防松螺母中，所述的圆锥型凹槽的槽底设有嵌槽，该嵌槽内嵌装有尼龙圈，所述的尼龙圈朝向圆锥型凹槽的一侧带有筒状的尾部；所述的圆锥型凸台的顶面设有第二环形凹槽，所述的尾部嵌入该第二环形凹槽内。
在处于圆锥型凹槽槽底的嵌槽内设置尼龙圈后，螺杆自尼龙圈中心的通孔穿过后，尼龙圈会对螺杆形成锁紧力；而圆锥型凸台的顶面恰好顶紧尼龙圈，使得尼龙圈紧紧嵌装在嵌槽内，同时尼龙圈的尾部嵌入环形凹槽内，圆锥型凸台顶面和环形凹槽对尼龙圈实现双重定位，防止尼龙圈打转，便于螺栓顺利穿过尼龙圈中心的通孔。
在上述的组合防松螺母中，所述的环形凹槽的槽口靠近圆锥型凸台的外周缘，所述的环形凹槽的槽底靠近第一内螺纹孔。这种第二环形凹槽能够实现尼龙圈尾部的收拢效果，增大尾部与第二环形凹槽内壁的摩擦力，从而增大圆锥型凸台对尼龙圈的锁紧力。
在上述的组合防松螺母中，所述的第二环形凹槽的截面面积自槽口向槽底逐渐变小。如此能够进一步增大尾部与第二环形凹槽内壁的摩擦力，使尾部胀紧在环形凹槽内。
在上述的组合防松螺母中，所述的第二环形凹槽的外侧槽壁上设有靠近第二环形凹槽槽口的弧形引导面，弧形引导面与外侧槽壁呈夹角设置。尼龙圈的尾部本身是呈筒状的，在环形凹槽的槽口设置弧形引导面有助于尾部沿弧形引导面进入倾斜设置的环形凹槽内。
在上述的组合防松螺母中，所述的引导面与第二环形凹槽的外侧槽壁之间的夹角为120°-170°。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本申请在第一内螺纹孔的内壁上开设第一环形凹槽，当受到螺栓挤压时，胀紧内圈的梯形面会沿着第一楔形面滑入第一环形凹槽内；由于胀紧内圈的梯形高度大于环形凹槽的槽深，因此当胀紧内圈滑至环形凹槽槽底时，胀紧内圈仍旧有部分留在第一内螺纹孔内且与螺栓外表面相互挤压，这就使得胀紧内圈与螺栓之间具有较螺母本体与螺栓之间更强的锁紧力，防止主螺母松脱；而且由于螺栓的压力主要集中在胀紧内圈上，而胀紧内圈受挤压发生形变几乎不会发生什么应力损伤，这就在保证组合防松螺母的锁紧力的同时大大提高了其使用寿命。
附图说明
图1为本发明一种组合防松螺母的爆炸结构示意图；
图2为本发明一种组合防松螺母的组装结构示意图；
图3为图1中A部分的放大图；
图4为图2中C部分的放大图；
图5为图1中B部分的放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例一种组合防松螺母，包括主螺母1和副螺母2，主螺母1的中心带有第一内螺纹孔11，副螺母2的中心带有第二内螺纹孔21；主螺母1的尾端(即螺栓5穿出端)设有圆锥型凸台12，而副螺母2的头端(即螺栓5穿入端)则设置有与该圆锥型凸台12相适应的圆锥型凹槽22，如此圆锥型凸台12的顶面能够沿着圆锥型凹槽22的斜面滑入槽底并顶紧槽底，实现副螺母2对主螺母1的辅助锁紧。
如图1和图2所示，在圆锥型凹槽22的槽底处，副螺母2上还开设有嵌槽23，该嵌槽23内嵌装有尼龙圈3，而尼龙圈3朝向圆锥型凹槽22的一侧带有筒状的尾部31，筒状的尾部31延伸至圆锥型凹槽22内，尾部31外壁与圆锥型凹槽22的槽壁之间呈角度设置。
如图1和图5所示，圆锥型凸台12的顶面开设有第二环形凹槽13，尼龙圈3的尾部31则嵌入该第二环形凹槽13内。本实施例的第二环形凹槽13的槽口靠近圆锥型凸台12的外周缘，而槽底却靠近第一内螺纹孔11，并且第二环形凹槽13的截面面积自槽口向槽底逐渐变小；如此能够实现第二环形凹槽13对尾部31的收拢效果，增大尾部31与第二环形凹槽13内壁之间的摩擦力，从而增大圆锥型凸台12对尼龙圈3的锁紧力。
如图5所示，第二环形凹槽13的内侧槽壁13a与圆锥型凸台12顶面之间的夹角β可以设置为30°-60°，第二环形凹槽13的外侧槽壁13b的倾斜度随之设置。并且，第二环形凹槽13的外侧槽壁13b上设有靠近第二环形凹槽13槽口的弧形引导面13c，弧形引导面13c与外侧槽壁13b之间呈120°-170°的夹角γ设置。尼龙圈3的尾部31本身是呈筒状的，在第二环形凹槽13的槽口设置弧形引导面13c有助于尾部31沿弧形引导面13c进入第二环形凹槽13内。
如图1和图3所示，第一内螺纹孔11的内壁上开设有第一环形凹槽14，第一环形凹槽14内嵌装有胀紧内圈4，胀紧内圈4的中心设有用于锁紧螺栓5的第三内螺纹孔41。本实施例中，主螺母1、副螺母2和胀紧内圈4的螺纹都采用常见的施必牢螺纹。
如图3和图4所示，第一环形凹槽14靠近螺栓5穿入侧的槽壁为第一楔形面14a，与第一楔形面14a相对设置的另一侧槽壁14b则与槽底面14c垂直设置，槽底面14c与第一楔形面14a之间通过第二楔形面14d相接，第二楔形面14d与主螺母1径向线之间的夹角α可以设置为30-60°。本实施例的夹角α设置为60°，此时第二楔形面14d形成的挤压力大部分横向作用于螺栓5上，对防松螺母的抗横向震动能力的提高作用更大。
而胀紧内圈4则具有呈直角梯形的截面，胀紧内圈4的梯形面42与第一楔形面14a平行设置，可沿着第一楔形面14a发生相对滑动；梯形面42面向螺栓5穿入的方向，也便于螺栓5沿着梯形面42进入第二内螺纹孔21，梯形面42同时起到引导的作用。但胀紧内圈4嵌入第一环形凹槽14的深度应小于胀紧内圈4的梯形高度，以便胀紧内圈4受压时不会完全纳入第一环形凹槽14内，但留在第一内螺纹孔11内的胀紧内圈4部分不宜过多，应确保胀紧内圈4的梯形面42不会对螺栓5穿入第二内螺纹孔21产生严重干扰。
如图2和图4所示，本实施例一种带胀紧内圈4的防松螺母的工作原理为：
使用时，先将尼龙圈3嵌入嵌槽23中，将副螺母2和主螺母1通过圆锥型凸台12和圆锥型凹槽22装配连接，圆锥型凸台12顶紧尼龙圈3的同时，尾部31嵌入环形凹槽中；然后将螺栓5自主螺母1的头端穿入第一内螺纹孔11中，螺栓5会沿着胀紧内圈4的梯形面42滑入第二内螺纹孔21中，同时胀紧内圈4的梯形面42受螺栓5挤压，使得胀紧内圈4沿着第一楔形面14a滑入第一环形凹槽14中，当胀紧内圈4的梯形下底面43与梯形面42之间的顶角44滑至第一环形凹槽14的第二楔形面14d与第一楔形面14a之间的顶角14e时，第一环形凹槽14的槽壁14b与胀紧内圈4的侧壁45不再贴靠在一起，两者之间留出间隙，此时在螺栓5的继续挤压下，顶角44继续滑至第二楔形面14d上，直至第二环形凹槽13的槽壁14b与胀紧内圈4的侧壁45再次贴靠在一起，此时胀紧内圈4不再移动，螺栓5已穿过第三内螺纹孔41、尼龙圈3中心孔和第二内螺纹孔21，而顶角44则抵靠在第二楔形面14d上；第二楔形面14d在顶角44处形成反向挤压力F，该挤压力F中的一部分Fa沿螺栓5径向线从螺栓5周向横向作用于螺栓5上，形成横向锁紧力，另一部分Fb沿螺栓5轴线竖直作用于螺栓5上且施力方向与螺栓5的穿入方向相一致，形成轴向锁紧力；从而将本实施例的组合防松螺母紧紧锁紧在螺栓5上。
当螺栓5较长时，可以根据实际情况在螺母本体上设置多个第一环形凹槽14，所有第一环形凹槽14均沿主螺母1轴向均匀布置，以在螺栓5轴线上形成多处锁紧；且应确保所有第一环形凹槽14的第一楔形面14a和第二楔形面14d的朝向保持一致，以确保锁紧力方向一致。

Claims (10)

1.一种组合防松螺母，包括主螺母和副螺母，所述的主螺母的中心带有第一内螺纹孔，所述的副螺母的中心带有第二内螺纹孔；其特征在于，所述的第一内螺纹孔的内壁上开设有第一环形凹槽，该第一环形凹槽内嵌装有胀紧内圈，第一环形凹槽靠近螺栓穿入侧的槽壁为第一楔形面，胀紧内圈具有呈直角梯形的截面，所述的胀紧内圈的梯形面与第一楔形面平行设置，且胀紧内圈嵌入第一环形凹槽的深度小于胀紧内圈的梯形高度。
2.如权利要求1所述的组合防松螺母，其特征在于，所述的第一环形凹槽的槽底面积大于槽口面积。
3.如权利要求2所述的组合防松螺母，其特征在于，所述的第一环形凹槽的槽底面与第一楔形面之间还设有第二楔形面，该第二楔形面与螺母本体径向线之间的夹角为30-60°；
所述的胀紧内圈的梯形下底面与梯形面之间的顶角具有受螺栓挤压而与第二楔形面相抵靠的锁紧位。
4.如权利要求3所述的组合防松螺母，其特征在于，所述的第一环形凹槽有至少两个，所有第一环形凹槽均沿主螺母轴向均匀布置。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的组合防松螺母，其特征在于，所述的主螺母的尾端设有圆锥型凸台，所述的副螺母的头端设有与该圆锥型凸台相适应的圆锥型凹槽。
6.如权利要求5所述的组合防松螺母，其特征在于，所述的圆锥型凹槽的槽底设有嵌槽，该嵌槽内嵌装有尼龙圈，所述的尼龙圈朝向圆锥型凹槽的一侧带有筒状的尾部；所述的圆锥型凸台的顶面设有第二环形凹槽，所述的尾部嵌入该第二环形凹槽内。
7.如权利要求6所述的组合防松螺母，其特征在于，所述的第二环形凹槽自圆锥型凸台外周缘向第一内螺纹孔倾斜设置，第二环形凹槽的槽口靠近圆锥型凸台外周缘。
8.如权利要求7所述的组合防松螺母，其特征在于，所述的环形凹槽的槽口靠近圆锥型凸台的外周缘，所述的环形凹槽的槽底靠近第一内螺纹孔。
9.如权利要求8所述的组合防松螺母，其特征在于，所述的第二环形凹槽的外侧槽壁上设有靠近第二环形凹槽槽口的弧形引导面，弧形引导面与外侧槽壁呈夹角设置。
10.如权利要求9所述的组合防松螺母，其特征在于，所述的引导面与第二环形凹槽的外侧槽壁之间的夹角为120°-170°。
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