CN109882490A - 一种具有高防松性能的组合式智能套件及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有高防松性能的组合式智能套件，包括第一紧固件、第二紧固件和智能防松件，所述第一紧固件呈圆柱状并在其表面上设有第一螺纹，所述第二紧固件上设有通孔，所述通孔内表面上设有第二螺纹，所述第一紧固件穿过所述通孔，所述第一螺纹与所述第二螺纹相预紧，所述第一紧固件相对于所述第二紧固件突出处套设有智能防松件，所述智能防松件紧挨所述第二紧固件，所述智能防松件为NITi基形状记忆合金。本发明结构简单，安装方便的特点，具有良好的防松性能，能在各种振动工况下使被连接件和第一紧固件、第二紧固件之间持久的保持预紧力，可广泛用于各种可拆卸的连接部位。

Description

一种具有高防松性能的组合式智能套件及制作方法

技术领域

本发明属于机械连接技术领域，具体涉及一种具有高防松性能的组合式智能套件及制作方法。

背景技术

螺纹紧固件的作用是将两个(或两个以上)零件紧固在一起，构成可拆卸连接。常见的连接型式有第一紧固件连接、螺柱连接和螺钉连接。而经常性的和强烈的振动往往导致螺纹固定件松动，通过这一基本经验，经过大量研究得出，横向振动远远超过轴向振动是螺纹自松动的主要原因。当作用于联结件上的横向力超过由预紧力产生的摩擦抵抗力，那么相对运动就会发生。在重复的横向运动中，该机制可完全导致紧固件的松动。螺纹连接的松动会影响产品和设备的正常运转，甚至会造成严重的后果，如何防止连接松动一直是连接紧固需要解决的难题。

目前，现有的防松方法主要有机械防松、铆冲粘接防松、摩擦防松。上述防松形式的可拆卸防松在高震动环境下抗震能力差，极易发生预紧力丢失而产生松动，较难满足防松要求，而部分防松方法不可拆卸，仅可作为一次性使用，无法拆卸，给被连接件的保养维修带来诸多不便。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供一种具有高防松性能的组合式智能套件及制作方法。

本发明提供了如下的技术方案：

一种具有高防松性能的组合式智能套件，包括第一紧固件、第二紧固件和智能防松件，所述第一紧固件呈圆柱状并在其表面上设有第一螺纹，所述第二紧固件上设有通孔，所述通孔内表面上设有第二螺纹，所述第一紧固件穿过所述通孔，所述第一螺纹与所述第二螺纹相预紧，所述第一紧固件相对于所述第二紧固件突出处套设有智能防松件，所述智能防松件紧挨所述第二紧固件，所述智能防松件为NITi基形状记忆合金。

优选的，所述第一紧固件与所述第二紧固件之间还设有垫片，所述垫片为平垫片、带防滑齿垫片、开口弹簧垫圈、记忆合金智能垫片或记忆合金超弹垫片。

优选的，所述第一紧固件为螺柱、外六角螺栓、内六角螺栓或四角螺栓，所述第一紧固件的材质为不锈钢、碳钢或钛合金。

优选的，所述第二紧固件为六角螺母、尼龙嵌件螺母、金属锁紧螺母、六角法兰盘螺母、锥压抱紧螺母、偏心双螺母或变牙型防松螺母。

优选的，所述智能防松件形状为环状，其环截面为长方形或圆形。

优选的，所述智能防松件的制作方法，包括以下步骤：

S1：将记忆合金棒材进行加工前热处理；

S2：将S1处理后的棒材用机械加工为环状；

S3：将S2加工的小环进行表面处理，涂镀润滑涂层；

S4：将S3加工后的小环在低于-50℃酒精中用扩孔工装扩径，从而制备出具有防松性能的智能防松件。

本发明的有益效果是：智能套件具有超高防松效果，可抵抗各种振幅、频率的振动而不易松动；套件拆卸简单，可重复使用，且拆卸时不需要额外工装设备和冷却介质，只需旋拧第二紧固件，即可将智能防松件推出拆卸；智能防松件制备方法在扩径过程中可以减小对辅助工装的磨损，延长工装使用寿命，并可减小扩径产生的微裂纹；套件安装简单，体积小，防松效果好，安全可靠，尤其可用于防松要求较高的连接部位。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例一结构示意图。

图2是本发明智能防松件结构示意图。

图3是本发明实施例二结构示意图。

图4是本发明实施例三结构示意图。

图中标记为：1.第一紧固件；2.垫片；3.第二紧固件；4.智能防松件；A.第一被连接件；B.第二被连接件。

具体实施方式

实施例一

结合图1，本发明提供一种具有高防松性能的组合式智能套件，包括第一紧固件1、第二紧固件3及智能防松件4；第一紧固件1呈圆柱状，并在全部或部分表面设置有螺纹；第二紧固件3中间开设有通孔，并在通孔内表面设置有螺纹。第一紧固件1依次穿过第一被连接件A和第二被连接件B的孔，然后旋拧第二紧固件3并预紧，并在第一紧固件1相对第二紧固件3突出的部位套装被预先扩大的智能防松件4。

具体的，在第二被连接件B和第二紧固件3之间还可设置有垫片2，垫片2套设在第一紧固件1上，并被预紧压平。垫片可持续向紧固件系统产生轴向预紧力，垫片2不限于平垫片，还包括带防滑齿垫片、开口弹簧垫圈、记忆合金智能垫片和记忆合金超弹垫片，其数量为1个至多个。

在本实施例中，第一紧固件1为外六角螺栓，然而，本发明不限于此，只要第一紧固件1呈圆柱状，全部或部分表面设置有螺纹即可，如第一紧固件1也可包括外六角螺栓、内六角螺栓及四方头螺栓和螺柱等。第一紧固件1材质为钛合金、不锈钢或碳钢，设置不同材料的目的是因为不同材料具有不同的强度和耐腐蚀性，可以使紧固件系统具有不同的预紧力，同时使智能套件具有不同的防松性能。

第二紧固件3为普通六角螺母，然而，本发明不限于此，只要第二紧固件3开设有通孔，且通孔内表面设置有螺纹即可。可以理解，第二紧固件3还包括双螺母、尼龙嵌件螺母、金属锁紧螺母、六角法兰盘螺母、锥压抱紧螺母、偏心双螺母、变牙型防松螺母及各种自锁螺母，其数量为1个至多个。

以下给出组合式智能套件的防松特性测试的试验数据：

试验条件为：1、试验设备：横向振动试验机；2、试验频率：12.5Hz；3、空载振幅：±1.2mm；4、润滑条件：机油；5、振动次数：1500次；

不同可拆卸防松方式防松效果对比表：

试验数据表明：该组合式智能套件相比传统可拆卸防松套件具有较高的防松性能。具体为：在相同试验条件下，试验结束后螺母+弹簧垫圈防松方式残余预紧力/初始预紧力为39％；双螺母防松方式残余预紧力/初始预紧力为22％；尼龙嵌件螺母防松方式残余预紧力/初始预紧力为30％；而该组合式智能套件残余预紧力/初始预紧力高于85％，其防松效果显著。

实施例二

结合图2和图3，本发明提供的智能防松件4材质为NITi基形状记忆合金，智能防松件4形状为环状结构，环截面为长方形和圆形。使用时，将第二紧固件3预紧后，并在第一紧固件1上凸出部分套装智能防松件4，将智能防松件4加热至一定温度，记忆合金防松件发生向心收缩，使其对第一紧固件产生径向正应力，以增大第一紧固件1和第二紧固件3之间的摩擦力，保证连接紧固牢靠，起到防松效果。

智能防松件4的制作方法，包括以下步骤：

S1：将记忆合金棒材进行加工前热处理；

S2：将S1处理后的棒材用机械加工为环状；

S3：将S2加工的小环进行表面处理，涂镀润滑涂层；

S4：将S3加工后的小环在低于-50℃酒精中用专用扩孔工装扩径，从而制备出具有防松性能的智能防松件4。

实施例三

结合图4，本发明提供一种具有高防松性能的组合式智能套件,包括第一紧固件1、第二被连接件B(相当于第二紧固件3)及智能防松件4，第一紧固件1呈圆柱状，并在全部或部分表面设置有螺纹；第二被连接件B中间开设有通孔，并在通孔内表面设置有螺纹。第一紧固件1穿过第一被连接件A的通孔或螺纹孔，然后穿过第二被连接件B的螺纹孔并预紧，最后在第一紧固件1相对第二被连接件B凸出的部位安装智能防松件4。在本实施例中，智能防松件4数量为1个。

在第一紧固件1与第一被连接件A或第二被连接件B之间还可设置有垫片2，垫片2套设在第一紧固件1上，并被预紧压平。垫片2可持续向紧固件系统产生轴向预紧力。可以理解，垫片2不限于平垫片，还包括带防滑齿垫片、开口弹簧垫圈、记忆合金智能垫片和记忆合金超弹垫片，其数量为1个至多个。

在本实施例中，虽然组合式智能套件的第二紧固件3为被连接件，但其表开设有通孔，并在通孔内表面设置有螺纹，所以只要第二紧固件3开设有通孔并设置有螺纹，均可作为本组合式智能套件。使用时，加热智能防松件4，智能防松件4收缩后即可增大第一紧固件1与第二紧固件3(第二被连接件B)之间的摩擦力，起到防松作用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (6)

1.一种具有高防松性能的组合式智能套件，其特征在于，包括第一紧固件、第二紧固件和智能防松件，所述第一紧固件呈圆柱状并在其表面上设有第一螺纹，所述第二紧固件上设有通孔，所述通孔内表面上设有第二螺纹，所述第一紧固件穿过所述通孔，所述第一螺纹与所述第二螺纹相预紧，所述第一紧固件相对于所述第二紧固件突出处套设有智能防松件，所述智能防松件紧挨所述第二紧固件，所述智能防松件为NITi基形状记忆合金。

2.根据权利要求1所述的一种具有高防松性能的组合式智能套件，其特征在于，所述第一紧固件与所述第二紧固件之间还设有垫片，所述垫片为平垫片、带防滑齿垫片、开口弹簧垫圈、记忆合金智能垫片或记忆合金超弹垫片。

3.根据权利要求1所述的一种具有高防松性能的组合式智能套件，其特征在于，所述第一紧固件为螺柱、外六角螺栓、内六角螺栓或四角螺栓，所述第一紧固件的材质为不锈钢、碳钢或钛合金。

4.根据权利要求1所述的一种具有高防松性能的组合式智能套件，其特征在于，所述第二紧固件为六角螺母、尼龙嵌件螺母、金属锁紧螺母、六角法兰盘螺母、锥压抱紧螺母、偏心双螺母或变牙型防松螺母。

5.根据权利要求1所述的种具有高防松性能的组合式智能套件，其特征在于，所述智能防松件形状为环状，其环截面为长方形或圆形。

6.根据权利要求1所述的智能防松件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将记忆合金棒材进行加工前热处理；

S2：将S1处理后的棒材用机械加工为环状；

S3：将S2加工的小环进行表面处理，涂镀润滑涂层；

S4：将S3加工后的小环在低于-50℃酒精中用扩孔工装扩径，从而制备出具有防松性能的智能防松件。