CN109185315A - 一种防松连接副 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防松连接副，包括螺栓，螺栓上能够顺序套装螺母、套体和圈体；所述螺栓的杆体中部设有螺纹部，所述螺母与所述螺栓的螺纹部螺纹配合；所述套体通过具有凹凸结构的内壁与所述螺母的同样具有凹凸结构的外周面匹配啮合；套体的内壁上还有一段光壁，套体的内壁上光壁与凹凸结构之间设有定位肩；所述套体与圈体的端面上分别设有能够相互啮合的啮合面，圈体上还径向设有能够贯穿螺栓和圈体的销体。本发明的防松连接副能在强振动场合、重载机械结构连接，能实现拆装方便，抗强力振动能力好，能承受大的轴向拉伸载荷、纵向剪切载荷的重载交变复杂受力场，疲劳寿命长，防松能力高。
Description
技术领域
本发明属于紧固件技术领域，具体涉及一种新型防松连接副的结构、功能、安装和使用。
背景技术
强振动重载机械结构的连接通常使用螺栓螺母螺纹连接副或者焊接连接，但常规的螺栓螺母连接副的抗强振动能力低，容易松脱，使用寿命周期短，后期维护成本高，而焊接连接不易拆卸，不适用于周期性拆开检查，费时费力，且易损坏机体，给安装和使用方都造成不便。
为实现拆装方便，能在强振动场合安全使用，能实现重载机械结构安全连接，能承受拉伸、剪切和疲劳多重复杂受力，防松能力高，不松脱，使用寿命周期长，后期维护维修使用方便的目的；为实现制造方易于制造，使用方使用方便，不更改原连接部位的机械结构，成本不大幅增加的目标和愿景，特设计了该型防松连接副。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能在强振动场合、重载机械结构连接的防松连接副，能实现拆装方便，抗强力振动能力好，能承受大的轴向拉伸载荷、纵向剪切载荷的重载交变复杂受力场，疲劳寿命长，防松能力高的新型防松连接副。
本发明的防松连接副，包括螺栓，螺栓上能够顺序套装螺母、套体和圈体；所述螺栓的杆体中部设有螺纹部，所述螺母与所述螺栓的螺纹部螺纹配合；所述套体通过具有凹凸结构的内壁与所述螺母的同样具有凹凸结构的外周面匹配啮合；套体的内壁上还有一段光壁，套体的内壁上光壁与凹凸结构之间设有定位肩；所述套体与圈体的端面上分别设有能够相互啮合的啮合面，圈体上还径向设有能够贯穿螺栓和圈体的销体。
其中，所述螺栓杆体的螺纹部前部设有光杆部，光杆部直径比螺纹部大径大一个规格，光杆部与螺栓头部通过圆弧连接，光杆部与螺纹部连接处采用圆弧连接，圆弧连接处均进行冷滚压强化。
其中，所述螺栓杆体的尾部设有止动部，所述圈体套装于止动部上，止动部制成圆柱台肩的型式，圆柱台肩直径与螺纹部的螺纹小径相同。
其中，所述套体和螺母上相互匹配的凹凸结构呈角形齿，所述套体与圈体的端面上相互匹配的啮合面具有齿形结构。
其中，所述圈体上供所述销体通过的销孔设置有至少一组。
本发明所提供的防松连接副，为一种抗强力振动、能承受重型载荷、拆装使用方便、防松能力强的新型防松连接副，具有三重防松结构，不仅满足强振动重载机械结构的连接和安装使用要求，而且实现多重防松功能，寿命长，维护维修方便容易，能承受复杂交变的受力环境。
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是本发明的整体结构示意图。
图2是图1的分解结构图。
图3-6是螺栓的结构示意图。
图7-11是套体的结构示意图。
图12-15是圈体的结构示意图。
图16是本发明安装后的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体附图对本发明进行详细描述。
本发明提供的防松连接副如图1-2所示，包括螺栓1、螺母2、套体3、圈体4和销体5。
螺栓1(图3-6)是主要的承力零件，杆体顺序包括光杆部11、螺纹部12和止动部13。光杆部11是螺栓1的主要承力部位，直径比螺纹部12大径大一个规格，能承受连接结构施加的较大的剪切力。螺栓1头部14与光杆部11连接部位的圆弧进行冷滚压强化，增加头部14与光杆部11的结合力，实现螺栓的耐疲劳性能，有效的提高螺栓的疲劳寿命，避免螺栓受交变的拉伸载荷时从头杆结合处断裂。光杆部11与螺纹部12连接处采用圆弧连接，有效的避免螺栓安装时划伤机体，且缩短了螺纹部12螺纹收尾的长度，避免了螺母2旋入时为使螺母拧紧拧到位而使用厚垫圈的情形。而且圆弧连接处进行冷滚压强化，有效的提高圆弧连接处的疲劳寿命。
螺栓1的螺纹部12与螺母2通过螺纹配合连接，构成螺纹连接副，便于安装与拆卸。螺栓1的止动部13制成圆柱台肩的型式，圆柱台肩直径与螺纹部12的螺纹小径相同，方便在该圆柱台肩上钻开口销孔15，同时也减轻了螺栓的整体重量，当螺栓规格不大或者减重要求不大时，可以将该部位的圆柱台肩制成与螺纹杆等直径的形式，和/或加工成相同的螺纹。螺栓末尾圆柱台肩上制作有开口销孔15，便于装入销体5实现止动的目的，销体5可以为止动销或开口销等。
螺母2采用常规的自锁螺母即可，不需要特别加工或进行特殊处理。螺母2设有呈角形齿的外周面21，一方面便于安装过程的夹持扳拧，一方面用于与套体3配合。
套体3(图7-11)是本发明设计的一个专用功能零件，套装于螺栓1上并位于螺母2和圈体4之间，套体3的内壁上设有能够与螺母2的外周面21(角形齿)匹配啮合的角形凸壁31，主要功能是对螺母2进行限动。套体3的内壁上还有一段光壁32便于螺纹部12穿过，角形凸壁31与光壁32连接处设有定位肩33，一方面在安装后能顶住螺母2的末端面进行限位，另一方面设计时以此定位肩为基准设计套体3的长度，进而便于设计圈体4的高度，便于圈体4上销孔位置的确定。防松圈销孔的位置确定后就可以方便的确定强力螺栓上开口销孔的位置。在套体3的末端端面上设计有防松齿34，该防松齿34与圈体4端面的防松齿34配合使用，套体3和圈体4上防松齿34的齿形相同，但旋向相反，能有效的防止螺母2受强振动后发生松脱。
圈体4(图12-15)是本发明设计的又一个专用功能零件，圈体4上设有若干销孔41，能够与开口销孔15形成供销体5通过的通孔。圈体4主要功能一方面通过防松齿34对套体3进行限动，防止套体3松动，另一方面在销孔41中插入销体5后进行限动，从而实现该防松连接副的强力防松功能。防松齿34还有方便安装时调整的作用，以方便调整圈体4上的销孔41与螺栓1上的开口销孔15对应，便于销体5的插入。销孔41不仅加工方便，还能有效的避免在强振动场合出现开裂，如果将销孔41改成开口槽可以在非强力振动场合使用，但不能在强力振动场合使用，因为在强振动场合下，容易出现从开口槽的底部开裂的情况，进而导致圈体4的防松功能失效。
本发明的防松结构在螺栓1、螺母2、套体3、圈体4和销体5联合作用下实现了防松功能，具有螺母2和套体3之间的角形齿、套体3和圈体4之间的防松齿、以及螺栓1和圈体4的销体5形成的三重防松，所以该防松结构实现了在强力振动场合使用而不松脱的目的和功能。同时该强力螺栓的结构与普通螺栓不同，既实现了承受重载的功能，又能承受拉伸、剪切和疲劳交变复杂受力环境下的使用，同时该防松结构制造方便，通用性强，拆装方便，既不需要改变原机械连接结构，也不需要大幅增加成本。其中，套体3两侧分别与螺母2和圈体4之间的防松形式设计具有良好的可靠性，能够以最简化的结构形式使相互匹配的功能面维持匹配啮合作用，套体3的设计轻便小巧，这在航空航天领域的减重具有重大意义。
本发明的防松连接副使用时，将螺栓1穿入机械结构连接部位的安装孔中，直到螺栓1头部顶紧安装孔端面，螺纹部12露出机械结构连接部位的安装孔端面。根据螺纹部12露出机械结构光孔的情况确定是否需要垫入垫圈和垫圈的厚度。将螺母2旋入螺纹部12，并用扳手紧固螺母2，使其达到设计要求的紧固力矩。然后将套体3套入螺纹部12，直到套体3的限位肩与螺母2端面完全接触。将圈体4套入螺栓1的销体5或螺栓1，直到圈体4的防松齿与套体3的防松齿完全接触并啮合，观察圈体4上的销孔是否与螺栓1上的开口销孔相对应，如不对应则调整圈体4使其销孔相对应。最后将销体5插入销孔中，并将销体5的双脚掰开折弯，就完成了该防松连接副的安装。拆卸时按与安装相反的顺序拆开即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (5)
1.一种防松连接副，包括螺栓(1)，螺栓(1)上能够顺序套装螺母(2)、套体(3)和圈体(4)；所述螺栓(1)的杆体中部设有螺纹部(12)，所述螺母(2)与所述螺栓(1)的螺纹部(12)螺纹配合；所述套体(3)通过具有凹凸结构的内壁与所述螺母(2)的同样具有凹凸结构的外周面匹配啮合；套体(3)的内壁上还有一段光壁(32)，套体(3)的内壁上光壁(32)与凹凸结构之间设有定位肩(33)；所述套体(3)与圈体(4)的端面上分别设有能够相互啮合的啮合面，圈体(4)上还径向设有能够贯穿螺栓(1)和圈体(4)的销体(5)。
2.根据权利要求1所述的防松连接副，其特征在于，所述螺栓(1)杆体的螺纹部(12)前部设有光杆部(11)，光杆部(11)直径比螺纹部(12)大径大一个规格，光杆部(11)与螺栓(1)头部(14)通过圆弧连接，光杆部(11)与螺纹部(12)连接处采用圆弧连接，圆弧连接处均进行冷滚压强化。
3.根据权利要求1所述的防松连接副，其特征在于，所述螺栓(1)杆体的尾部设有止动部(13)，所述圈体(4)套装于止动部(13)上，止动部(13)制成圆柱台肩的型式，圆柱台肩直径与螺纹部(12)的螺纹小径相同。
4.根据权利要求1所述的防松连接副，其特征在于，所述套体(3)和螺母(2)上相互匹配的凹凸结构呈角形齿，所述套体(3)与圈体(4)的端面上相互匹配的啮合面具有齿形结构。
5.根据权利要求1所述的防松连接副，其特征在于，所述圈体(4)上供所述销体(5)通过的销孔(41)设置有至少一组。
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