CN109826861A - 一种防松螺栓组及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种防松螺栓组及其操作方法，其螺栓杆上复合有右旋粗牙和左旋细牙两种螺纹；联接时需使用两只不同旋向、不同螺距的螺母和蝶形垫片；利用右旋粗牙螺母端面的圆柱管细牙外螺纹与左旋环槽螺母的环槽内表面的细牙内螺纹相互旋合成一个构件，在受到作用时左右旋两种螺纹形成相互约束，阻碍螺纹副相对转动，实现防松目的。同时改善了联接螺母的受力状态，螺纹牙间的载荷分布均匀，可靠性、实用性好，可以用在剧烈冲击、震动、交变载荷，或温度变化大的场合，有效减少对螺纹联接的维护、检修，提高设备利用的安全性、利用率。

Description

一种防松螺栓组及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种防松螺栓组，它通过旋合两个螺纹结构要素相异的螺母为一体，防止螺纹联接松动，提高联接效果，减少螺纹联接的维护、检修，属于机械工程螺纹联接防松领域。

背景技术

各种机器及部件在连接装配中离不开联接件。联接件的数量大约占机械零件总数量的60%，其中螺纹联接是机械联接中使用最常见的形式，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，给机械工业带来了方便。但是，它有一个不可避免的弱点，在剧烈冲击、震动或变载荷作用下，或当温度变化大时，螺纹联接有可能松动，甚至完全脱开。在现实生活中因为螺纹联接松动产生的产品故障、机器失效、解体，甚至造成机毁人亡的事例屡见不鲜。因此如何保证螺纹联接的可靠性，防止螺纹联接松动，是有效保证产品质量，提高产品可靠性的重要方面，螺纹防松问题已经成为亟需解决的实际技术问题。

为解决联接件的松脱问题，从螺纹联接件诞生开始，世界上许多国家的科学家和工程师作了大量的试验和研究。

防松的方法很多，按工作原理的不同，防松方法分为摩擦防松、机械防松等。此外还有一些特殊的防松方法，例如对螺纹铆焊、冲点防松、在螺纹副间涂粘接剂防松等。

摩擦防松是应用最广的一种防松方式，这种方式在螺纹副之间产生一不随外力变化的正压力，以产生可以阻止螺纹副相对转动的摩擦力。这种正压力可通过轴向或同时两向压紧螺纹副来实现。如采用弹性垫圈、双螺母、自锁螺母和尼龙嵌件防松螺母等。这种防松方式对于螺母的拆卸比较方便，但在冲击、振动和变载荷的情况，一开始螺栓会因松弛导致预紧力下降，随着振动次数的增加，预紧力逐渐减小，最终将会导致螺母松脱、螺纹联接失效。

第二种方式是机械防松。是用止动件直接限制螺纹副的相对转动。如采用开口销、串连钢丝和止动垫圈等。这种方式造成拆卸不方便。

铆焊、冲点、涂粘接剂等破坏螺纹副关系，把螺纹副转变为非运动副，从而排除相对转动的可能。但这已经属于不可拆联接。

发明内容

螺栓联接防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动。

普通螺纹有左右旋向之分。常用螺纹通常都是右旋，顺时针旋动为紧（进），逆时针则为松（退）；而左旋螺纹的行为和结果恰好与右旋螺纹的相反。如果把左右旋两种螺纹的行为和结果组合在同一构件上，在受到同一作用时，左右旋两种螺纹的行为刚好相反，相互制约抵消，联接件就不会产生运动。

本发明就是将两个旋向相反的螺母旋合成一体，在受到同一作用时形成相互约束行为，阻碍防止螺纹副的相对转动，实现防松目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

一种防松螺栓组，其特征是：螺栓杆上同时复合有右旋粗牙和左旋细牙两种螺纹；联接时需使用两只不同旋向、不同螺距的螺母和蝶形垫片；右旋粗牙螺母起联接作用,其端面一端为平整面，另一端面有垂直于端面的圆柱管，圆管外表面有细牙外螺纹；左旋细牙螺母起防松作用，为环槽结构，螺孔内螺纹的要素与螺栓杆上的左旋细牙螺纹要素相同，环槽内表面还制有与圆管外螺纹的螺纹要素完全相同的内螺纹，环槽内螺纹与螺孔螺纹的轴线、牙型、升角、螺距、线数和旋向相同，螺纹起点处在同一向径上。

防松螺栓组的操作方法，其特征是：使用时，蝶形垫片先套进螺杆，再将右旋粗牙螺母旋入，使右旋粗牙螺母的平整端面与工件支承面上的蝶形垫片接触，圆管端按指向螺栓杆的螺母旋入端，将工件按规定预紧力范围联接预紧，并使圆管外螺纹的起点与螺栓杆细牙螺纹的起点在同一向径上对齐；再将环槽螺母的环槽端与右旋粗牙螺母的圆管端相对旋入，直到两个螺母旋合紧密，达到规定预紧力为止停止旋紧。

本发明的有益效果是，利用右旋粗牙螺母端面的圆柱管细牙外螺纹与左旋环槽螺母的环槽内表面的细牙内螺纹相互旋合成一个构件，在受到同一作用时左右旋两种螺纹的行为刚好相反，形成相互约束，阻碍防止螺纹副的相对转动；两个螺纹结构要素相异，也阻碍了旋合件的位移，实现防松目的。同时改善了联接螺母的受力状态，螺纹牙间的载荷分布均匀，可靠性、实用性好，可以用在剧烈冲击、震动、交变载荷，或温度变化大的场合，有效减少对螺纹联接的维护、检修，提高设备利用的安全性、利用率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1本发明联接轴向剖面示意图。

图2左旋细牙环槽螺母轴向剖面图。

图3带圆管细牙外螺纹的右旋粗牙螺母轴向剖面图。

图中：

1．具有复合螺纹螺栓　　　2．复合螺纹

3．左旋细牙环槽螺母　 4．螺孔左旋细牙内螺纹

5．环槽左旋细牙内螺纹　　6．带圆管细牙外螺纹的右旋粗牙螺母

7．圆管　　　　　　　　　8．右旋粗牙内螺纹

9．左旋细牙外螺纹　　　　10．蝶形垫片

11．被联接工件1　　　 　 12．垫圈被联接工件2。

具体实施方式

在图1实施例中，一种防松螺栓组，包括具有复合螺纹螺栓(1)、单线右旋粗牙螺母(6)、单线左旋细牙环槽螺母(3)、蝶形垫片（10）与被联接件（11,12）。所述具有复合螺纹螺栓(1)其特征是螺栓杆上同时复合有右旋和左旋两种螺纹；细牙、粗牙螺纹分别左、右旋重叠旋绕在螺杆上，其实质就相当于在左旋细螺纹螺杆上再车制右旋粗螺纹，左旋细螺纹断续不连续，右旋粗螺纹轮廓部份缺失不完整，粗螺纹轮廓缺失处就是细螺纹。因为细螺纹的螺距小，纹深浅，对粗螺纹轮廓的切削程度小，螺杆粗螺纹牙根部份强度不变。

联接时需使用两只不同旋向、不同螺距的螺母(3、6)和蝶形垫片(10)；右旋粗牙螺母(6)起联接作用,其端面一端为平整面，另一端面有垂直于端面的圆柱管(7)，圆管外表面有细牙外螺纹(9)；左旋细牙螺母(3)起防松作用，为环槽结构，螺孔的内螺纹(4)的要素与螺栓杆上的左旋细牙螺纹(2)要素相同，环槽内表面还制有与圆管外螺纹的螺纹(9)要素完全相同的内螺纹(5)，环槽内螺纹(5)与螺孔螺纹(4)的轴线、牙型、升角、螺距、线数和旋向相同，螺纹(4，5)起点处在同一向径上。

使用时，所述具有复合螺纹螺栓(1)穿过被联接件上的螺栓孔，将被联接件（11,12）串联起来。被联接件支承面垫上蝶形垫片（10），将右旋粗牙螺母(6)的平整端面与蝶形垫片（10）相对旋入。通过调整蝶形垫片（10）的高度或者垫圈匝数，将工件按规定预紧力范围联接预紧，并使圆管外螺纹(9)的起点与螺栓杆细牙螺纹的起点(2)在同一向径上对齐；再将防松螺母左旋细牙环槽螺母(3)环槽端与粗牙螺母(6)的圆管端相对，从螺杆(1)旋入，一直旋上圆管外螺纹 (9)，将两个螺母(3、6)旋紧，右旋粗牙螺母(6)与左旋细牙螺母(3)旋合为一体。在振动、冲击的情况下,由于两端螺纹(3、6)的旋向不同，在受到同一作用时，左右旋两种螺纹(3、6)的行为刚好相反，相互制约抵消，联接件就不会产生周身运动；另外一方面，由于螺距不同，轴向位移也不可能发生。可见，旋向、螺距等结构因素均阻碍防止螺纹副的相对转动，实现防松目的。

Claims (2)

1.一种防松螺栓组，其特征是：螺栓杆上同时复合有右旋粗牙和左旋细牙两种螺纹；联接时需使用两只不同旋向、不同螺距的螺母和蝶形垫片；右旋粗牙螺母起联接作用,其端面一端为平整面，另一端面有垂直于端面的圆柱管，圆管外表面有细牙外螺纹；左旋细牙螺母起防松作用，为环槽结构，螺孔内螺纹的要素与螺栓杆上的左旋细牙螺纹要素相同，环槽内表面还制有与圆管外螺纹的螺纹要素完全相同的内螺纹，环槽内螺纹与螺孔螺纹的轴线、牙型、升角、螺距、线数和旋向相同，螺纹起点处在同一向径上。

2.防松螺栓组的操作方法，其特征是：使用时，蝶形垫片先套进螺杆，再将右旋粗牙螺母旋入，使右旋粗牙螺母的平整端面与工件支承面上的蝶形垫片接触，圆管端按指向螺栓杆的螺母旋入端，将工件按规定预紧力范围联接预紧，并使圆管外螺纹的起点与螺栓杆细牙螺纹的起点在同一向径上对齐；再将环槽螺母的环槽端与右旋粗牙螺母的圆管端相对旋入，直到两个螺母旋合紧密，达到规定预紧力为止停止旋紧。