CN109404402A - 一种螺栓螺母自紧装置和自紧方法 - Google Patents

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赵志伟
王小建
孙腾飞
张志刚
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    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
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Abstract

一种螺栓螺母自紧装置和自紧方法，含有螺栓和螺母，有一个螺母传动臂、一个螺栓传动臂和一个转轴，所述的转轴通过衬套孔与固定结构转动连接，转轴的一端与螺母传动臂的一端固定，转轴的另一端与螺栓传动臂固定，螺母传动臂的另一端与螺母固定连接，所述螺栓的一端与螺母匹配，螺栓的另一端与螺栓传动臂的另一端固定。

Description

一种螺栓螺母自紧装置和自紧方法
技术领域
本发明属于机械设计领域，具体涉及结构件连接中螺栓螺母防松脱的自紧装置和自紧方法。
背景技术
螺母与螺栓是机械连接中最为常见的紧固件，而螺母松脱是普遍存在的现象。目前在飞机设计制造中，防止螺母松脱的措施主要有两种；一种是利用增大螺纹间摩擦力的方法防止螺母松脱，如采用自锁螺母、弹簧垫圈、双螺母等，主要应用于非关键部位；另一种是利用限制螺母转动的方法防止螺母松脱，如采用开口销、保险丝、止动垫圈等，主要应用于关键部位。无论采用何种措施，均为被动的接受螺母松脱，无法从根本上解决螺母松脱的问题，现有技术主要存在以下缺点：1)采取自锁螺母、双螺栓等措施增加了螺纹长度，增大了空间的需求；2)采取开口销、保险丝等措施破坏了螺栓结构，减低了其疲劳寿命，且安装过程中存在视觉盲区；3)被动的接受螺母松脱，不能从根本上克服螺母松脱。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种螺栓螺母防松脱的自紧装置和自紧方法。
一种螺栓螺母自紧装置，含有螺栓和螺母，其特征在于，有一个螺母传动臂、一个螺栓传动臂和一个转轴，所述的转轴通过衬套孔与固定结构转动连接，转轴的一端与螺母传动臂的一端固定，转轴的另一端与螺栓传动臂固定，螺母传动臂的另一端与螺母固定连接，所述螺栓的一端与螺母匹配，螺栓的另一端与螺栓传动臂的另一端固定。
一种螺栓螺母自紧方法，其特征在于，1)有一个自紧装置，该自紧装置含有一个螺母传动臂、一个螺栓传动臂和一个转轴，所述的螺母传动臂的一端可以和螺母固定，螺栓传动臂的一端可以和螺栓端头固定，螺母传动臂和螺栓传动臂另一端可分别固定在转轴的两端；2)在螺栓与螺母连接的固定结构的适当位置上设有一个与转轴匹配的固定孔，该固定孔的轴心最好与螺栓平行，将所述的转轴穿过该固定孔，使转轴相对固定孔可以转动；3)再将螺母传动臂的一端与螺母固定连接，螺母传动臂的另一端与转轴的一端固定，再将螺栓传动臂的一端与螺栓端头固定连接，螺栓传动臂的另一端与转轴的另一端固定。
本申请的有益效果在于，所述螺栓螺母自紧装置利用转轴等效传力原理，将螺母与螺栓之间的松脱力转换为螺栓与螺母的加紧力，实现主动防止螺母松脱的目的。
以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。
附图说明
图1为一种螺栓螺母自紧装置的轴向示意图。
图2为一种螺栓螺母自紧装置部件结构爆炸图。
图中编号说明：1螺栓、2螺母、3螺母传动臂、4螺栓传动臂、5转轴、6衬套、7压紧螺栓、8衬套安装结构。
具体实施方式
参见附图，本申请的螺栓螺母自紧装置，含有螺栓1和螺母2，另有一个螺母传动臂3、一个螺栓传动臂4和一个转轴5，所述的转轴5通过含衬套6的固定孔与固定结构转动连接，转轴5的一端与螺母传动臂3的一端固定，转轴5的另一端与螺栓传动臂4固定，螺母传动臂3的另一端与螺母2固定连接，所述螺栓1的一端与螺母2匹配，螺栓2的另一端与螺栓传动臂4的另一端固定。
在所述螺母传动臂3和螺栓传动臂4与转轴5的连接端处分别设有与转轴端头匹配的连接孔和垂直于连接孔的螺纹孔，另有压紧螺栓7通过该螺纹孔分别将转轴5两端与螺母传动臂3和螺栓传动臂4压紧固定。
所述转轴5一端连接螺母传动臂3、另一端连接螺栓传动臂4，中间通过衬套，并可以在衬套内旋转运动。
使用时，在螺栓1与螺母2连接的固定结构的适当位置上设有一个与转轴5匹配的固定孔，该固定孔的轴心最好与螺栓1平行，将所述的转轴5穿过该固定孔，使转轴5相对固定孔可以转动；再将螺母传动臂3的一端与螺母2固定连接，螺母传动臂3的另一端与转轴5的一端固定，再将螺栓传动臂4的一端与螺栓1端头固定连接，螺栓传动臂4的另一端与转轴5的另一端固定。
以螺母2逆时针转动为加紧力，螺栓1顺时针转动为加紧力为例。当螺母2松动时，螺母2产生顺时针力，顺时针的力通过螺母传动臂3传递给转轴5，转轴5通过螺栓传动臂4将顺时针的力传递给螺栓1，螺栓1在顺时针力作用下实现螺母2与螺栓1的加紧。反之，螺栓1的松脱力(逆时针力)通过“螺栓螺母自紧装置”，变成螺母1的加紧力(逆时针力)2。
所述螺栓螺母自紧装置利用转轴5的等效传力原理，将螺母2与螺栓1之间的松脱力转换为螺栓1与螺母2的加紧力，实现了主动防止螺母2松脱的目的。

Claims (4)

1.一种螺栓螺母自紧装置，含有螺栓和螺母，其特征在于，有一个螺母传动臂、一个螺栓传动臂和一个转轴，所述的转轴通过衬套孔与固定结构转动连接，转轴的一端与螺母传动臂的一端固定，转轴的另一端与螺栓传动臂固定，螺母传动臂的另一端与螺母固定连接，所述螺栓的一端与螺母匹配，螺栓的另一端与螺栓传动臂的另一端固定。
2.如权利要求1所述的螺栓螺母自紧装置，其特征在于，在所述螺母传动臂和螺栓传动臂与转轴的连接端处分别设有与转轴端头匹配的连接孔和垂直于连接孔的螺纹孔，另有压紧螺栓通过该螺纹孔分别将转轴两端与螺母传动臂和螺栓传动臂压紧固定。
3.一种螺栓螺母自紧方法，其特征在于，1)有一个自紧装置，该自紧装置含有一个螺母传动臂、一个螺栓传动臂和一个转轴，所述的螺母传动臂的一端可以和螺母固定，螺栓传动臂的一端可以和螺栓端头固定，螺母传动臂和螺栓传动臂另一端可分别固定在转轴的两端；2)在螺栓与螺母连接的固定结构的适当位置上设有一个与转轴匹配的固定孔，该固定孔的轴心最好与螺栓平行，将所述的转轴穿过该固定孔，使转轴相对固定孔可以转动；3)再将螺母传动臂的一端与螺母固定连接，螺母传动臂的另一端与转轴的一端固定，再将螺栓传动臂的一端与螺栓端头固定连接，螺栓传动臂的另一端与转轴的另一端固定。
4.如权利要求3所述的螺栓螺母自紧方法，其特征在于，所述的固定孔内设有衬套。
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