CN110296139A - 一种自紧螺栓螺母紧固组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自紧螺栓螺母紧固组件，包括螺栓和依次连接配合的上螺母、自紧螺母、下螺母、自锁垫圈、端螺母；螺杆有直径方向对称布置的长槽部；上螺母、下螺母都带圆台孔；自紧螺母包括与上螺母、下螺母的圆台孔相配合的两圆台柱，且自紧螺母还包括径向的一条错位的贯通的缝隙；自锁垫圈包括直径方向对称布置的弹性窄的曲面卡棘部和与端螺母配合的端面径向有楔形斜齿凸槽，卡棘部在受到轴向压力时，卡棘部变形延伸能够卡挡在螺栓的杆部的长槽部处；端螺母端面径向有楔形斜齿凹槽，楔形斜齿凹槽能与自锁垫圈的楔形斜齿凸槽互相咬合，端螺母旋出方向与端螺母和自锁垫圈的楔形斜齿凸凹槽咬紧方向相同，有抗震放松的效果。

Description

一种自紧螺栓螺母紧固组件
技术领域
本发明涉及机械领域，尤其涉及一种自紧螺栓螺母紧固组件。
背景技术
在现代工业领域中，螺母和螺栓此类产品被大量用于锁紧结构件，但同时我们也会发现，在很多情况下，尤其是应用到振动冲击之下，极易导致紧固结构中螺栓、螺母间的螺纹斜面相互滑动，使螺栓、螺母产生朝回松方向的松动，带来的结构错位。
针对上述这种情况，在实际操作中，人们使用各种方法去紧固已锁紧的螺母螺栓，例如用强力胶水，电焊，穿孔二次加固等等，但是这样还是没有办法从根本上去解决螺母松动移动的现象。
发明内容
为了克服现有技术中螺栓螺母紧固组件在振动状态下容易出现松动、移位等问题，本发明公开了一种自紧螺栓螺母紧固组件，包括螺栓和依次连接配合的上螺母、自紧螺母、下螺母、自锁垫圈、端螺母；螺栓为六角头螺栓，包括头部和螺杆，螺杆有直径方向对称布置的长槽部；上螺母、自紧螺母、下螺母、端螺母为六角形块，中心孔有内螺纹，中心孔径及内螺纹都与螺栓的螺杆及外螺纹相配；上螺母、下螺母分别包括圆台孔；自紧螺母包括与上螺母、下螺母的圆台孔相配合的两圆台柱，且自紧螺母还包括径向的一条错位的贯通的缝隙；自锁垫圈有中心孔，孔径与螺栓的螺杆和上螺母、自锁螺母、下螺母的孔径相配，自锁垫圈包括直径方向对称布置的弹性窄的曲面卡棘部和与端螺母配合的端面径向有楔形斜齿凸槽，卡棘部在受到轴向压力时，卡棘部变形延伸能够卡挡在螺栓的杆部的长槽部处；端螺母配合连接在螺栓的螺杆的端部，端螺母包括半圆端和六角形块，端螺母端面径向有楔形斜齿凹槽，楔形斜齿凹槽能与自锁垫圈的楔形斜齿凸槽互相咬合，端螺母旋出方向与端螺母和自锁垫圈的楔形斜齿凸凹槽咬紧方向相同。
进一步，下螺母与自锁垫圈相配合的端面径向有楔形斜齿凹槽；自锁垫圈与下螺母相配合的端面径向有楔形斜齿凸槽，能够与下螺母凹槽相互咬合。
进一步，上螺母的圆台孔和下螺母的圆台孔的高度均小于与各自配合的自紧螺母的圆台柱的高度。
进一步，螺栓的螺杆的长槽部的长延伸到螺杆端。
进一步，自锁垫圈的卡棘部的延伸端部是剑形。
进一步，螺栓头接触工件的端面分布有防滑纹。
进一步，上螺母接触工件的端面分布有防滑纹。
本发明的有益效果有：1.随着自紧螺母圆台柱与上螺母、下螺母的圆台孔的配合，以及内螺纹与外螺纹的配合，自紧螺母的错位缝隙逐渐减小，此时，螺栓只承受正常的拉应力，不承受螺母的螺纹配合过程所带来的附加的弯曲应力，不影响紧固件的疲劳强度，不因疲劳强度影响螺栓的使用寿命。2.自锁垫圈卡棘结构限制垫圈圆周运动，从而限制与垫圈通过楔形斜齿配合的端螺母的圆周回松转动，进一步的保护了上螺母、自紧螺母、下螺母的松动问题，解决了组件在振动时的松动脱落、被盗窃问题。3. 上螺母、自紧螺母、下螺母等与螺栓的外螺纹配合长度足够，能够适应高强度、振动强烈的工况。
附图说明
图1为本发明实施例一的螺栓示意图；
图2为本发明的上螺母示意图；
图3为本发明的自紧螺母示意图；
图4为本发明的实施例一下螺母示意图
图5为本发明的实施例一自锁垫圈示意图；
图6本发明端螺母示意图；
图7(a)、(b)本发明实施例一自紧螺栓螺母紧固组件示意图：
图8为本发明实施例二的螺栓示意图；
图9为本发明的实施例二下螺母示意图
图10为本发明的实施例二自锁垫圈示意图；
图11为本发明的实施例二自紧螺栓螺母紧固组件的示意图。
图中：1—上螺母；2—工件Ⅰ；3—工件Ⅱ；4—上螺母；5—自紧螺母；6—下螺母；7—自锁垫圈；8—端螺母；11—长槽部；41—圆台孔Ⅰ；51—缝隙；61—圆台孔Ⅱ；71—卡棘部。
具体实施例
以下结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限于本发明。
实施例一：
如图1—7，本发明提供了一种自紧螺栓螺母紧固组件，包括螺栓1和依次连接配合的上螺母4、自紧螺母5、下螺母6、自锁垫圈7、端螺母8；螺栓1为六角头螺栓，包括头部和螺杆，螺杆有直径方向对称布置的长槽部11；上螺母4、自紧螺母5、下螺母6、端螺母8为六角形块，中心孔有内螺纹，中心孔径及内螺纹都与螺栓1的螺杆及外螺纹相配；上螺母4、下螺母6分别包括圆台孔41、61；自紧螺母5包括与上螺母4、下螺母6的圆台孔相配合的两圆台柱，且自紧螺母5还包括径向的一条错位的贯通的缝隙；自锁垫圈7有中心孔，孔径与螺栓的螺杆和上螺母1、自锁螺母、下螺母6的孔径相配，自锁垫圈7包括直径方向对称布置的弹性窄的曲面卡棘部71和与端螺母8配合的端面径向有楔形斜齿凸槽，卡棘部71在受到轴向压力时，卡棘部变形延伸到能够卡挡在螺栓的杆部的长槽部11处；端螺母8配合连接在螺栓1的螺杆的端部，端螺母8包括半圆端和六角形块，端螺母8端面径向有楔形斜齿凹槽，楔形斜齿凹槽能与自锁垫圈7的楔形斜齿凸槽互相咬合，端螺母8旋出方向与端螺母8和自锁垫圈7的楔形斜齿凸凹槽咬紧方向相同。
本发明一种自紧螺栓螺母紧固组件，上螺母4、自紧螺母5、下螺母6三者之间通过圆台孔配合使用，自紧螺母5径向开的错位贯通缝隙51也会随着上螺母4、下螺母 6与自紧螺母5的圆台配合、螺纹配合的过程逐渐变窄，上螺母4、自紧螺母5、下螺母6和螺栓1的螺纹紧密咬合，螺纹受力均匀，螺栓1只承受正常的拉应力，不承受附加的弯曲应力，不影响紧固件的疲劳强度，提高紧固件的使用寿命；自锁垫圈7的卡棘部在受到轴向压力时，发生弹性变形，延展伸长的卡棘部能够卡在螺杆的长槽结构处，这样卡棘结构使垫圈与螺栓1的杆部之间不能发生相对圆周转动，自锁垫圈7 和端螺母8凸凹槽相互咬合，端螺母8受到振动或外力有旋出的运动趋势时，自锁垫圈7的楔形斜齿彼此相扣，自行产生反向机械力作用不能发生圆周方向的运动，阻止紧固件因受到高频振动冲击，引起相关旋转松动，同时，自锁垫圈7也阻止上螺母4、自紧螺母5、下螺母6的旋出，最终达到整个螺栓螺母紧固件防松的效果。
其中，上螺母4的圆台孔Ⅰ41和下螺母6的圆台孔Ⅱ61的高度小于与其各自配合的自紧螺母的圆台柱Ⅰ52、Ⅱ53的高度，这样方便了上螺母4、自紧螺母7、下螺母6 的圆台安装配合。
其中，螺栓1头接触工件1的端面分布有防滑纹，用于增加螺栓1头部端面和工件接触面的摩擦力。
其中，上螺母4接触工件的端面分布有防滑纹，用于上螺母4端面和工件接触面的摩擦力。
实施例二：
如图2、3、6、8、9、10、11，本发明提供了一种自紧螺栓螺母紧固组件，包括螺栓1和依次连接配合的上螺母4、自紧螺母5、下螺母6、自锁垫圈7、端螺母8；螺栓1为六角头螺栓，包括头部和螺杆，螺杆有直径方向对称布置的长槽部11；上螺母4、自紧螺母5、下螺母6、端螺母8为六角形块，中心孔有内螺纹，中心孔径及内螺纹都与螺栓1的螺杆及外螺纹相配；上螺母4、下螺母6分别包括圆台孔41、61；自紧螺母5包括与上螺母4、下螺母6的圆台孔相配合的两圆台柱，且自紧螺母5还包括径向的一条错位的贯通的缝隙；自锁垫圈7有中心孔，孔径与螺栓的螺杆和上螺母1、自锁螺母、下螺母6的孔径相配，自锁垫圈7包括直径方向对称布置的弹性窄的曲面卡棘/71和与端螺母8配合的端面径向有楔形斜齿凸槽，卡棘部71在受到轴向压力时，卡棘部变形延伸到能够卡挡在螺栓的杆部的长槽部11处；端螺母8配合连接在螺栓1的螺杆的端部，端螺母8包括半圆端和六角形块，端螺母8端面径向有楔形斜齿凹槽，楔形斜齿凹槽能与自锁垫圈7的楔形斜齿凸槽互相咬合，端螺母8旋出方向与端螺母8和自锁垫圈7的楔形斜齿凸凹槽咬紧方向相同；并且，下螺母6与所述的自锁垫圈7相配合的端面径向有楔形斜齿凹槽；自锁垫圈7与下螺母相配合的端面径向有楔形斜齿凸槽，能够与下螺母6凹槽相互咬合。
本发明一种自紧螺栓螺母紧固组件，上螺母4、自紧螺母5、下螺母6三者之间通过圆台孔配合使用，自紧螺母5径向开的错位贯通缝隙51也会随着上螺母4、下螺母 6与自紧螺母5的圆台配合、螺纹配合的过程逐渐变窄，上螺母4、自紧螺母5、下螺母6和螺栓1的螺纹紧密咬合，螺纹受力均匀，螺栓1只承受正常的拉应力，不承受附加的弯曲应力，不影响紧固件的疲劳强度，提高紧固件的使用寿命；自锁垫圈7的卡棘部在受到轴向压力时，发生弹性变形，延展伸长的卡棘部能够卡在螺杆的长槽结构处，这样卡棘结构使垫圈与螺栓1的杆部之间不能发生相对圆周转动，自锁垫圈7 和端螺母8凸凹槽相互咬合；下螺母6与所述的自锁垫圈7相配合的端面径向有楔形斜齿凹槽；自锁垫圈7与下螺母相配合的端面径向有楔形斜齿凸槽，能够与下螺母6 凹槽相互咬合；当端螺母8受到振动或外力有旋出的运动趋势时，自锁垫圈7的楔形斜齿彼此相扣，自行产生烦向机械力作用不能发生圆周方向的运动，阻止紧固件因受到高频振动冲击，引起相关旋转松动，同时，自锁垫圈7也阻止上螺母4、自紧螺母5、下螺母6的旋出，最终达到整个螺栓螺母紧固件防松的效果。
其中，上螺母4的圆台孔Ⅰ41和下螺母6的圆台孔Ⅱ61的高度小于与其各自配合的自紧螺母的圆台柱Ⅰ52、Ⅱ53的高度，这样方便了上螺母4、自紧螺母7、下螺母6 的圆台安装配合。
其中，螺栓1的螺杆的长槽部11的长一直延伸到螺杆的端，长槽部11的轴向长度给了工件1和工件2的厚度范围，长槽开到螺栓端更加方便了紧固件的安装配合。
其中，自锁垫圈的卡棘部71可延伸的端部是剃形或剑形。
其中，螺栓1头接触工件1的端面分布有防滑纹，用于增加螺栓1头部端面和工件接触面的摩擦力。
其中，上螺母4接触工件的端面分布有防滑纹，用于上螺母4端面和工件接触面的摩擦力。

Claims (7)

1.一种自紧螺栓螺母紧固组件，其特征在于，包括螺栓(1)和依次连接配合的上螺母(4)、自紧螺母(5)、下螺母(6)、自锁垫圈(7)、端螺母(8)；
所述的螺栓(1)为六角头螺栓，包括头部和螺杆，所述螺杆有直径方向对称布置的长槽部(11)；
所述的上螺母(4)、自紧螺母(5)、下螺母(6)、端螺母(8)为六角形块，中心孔有内螺纹，中心孔径及内螺纹都与螺栓(1)的螺杆及外螺纹相配；
所述上螺母(4)、下螺母(6)分别包括圆台孔Ⅰ(41)、圆台孔Ⅱ(61)；
所述自紧螺母(5)包括与上螺母(4)、下螺母(6)的圆台孔相配合的两圆台柱，且所述自紧螺母(5)还包括径向的一条错位的贯通的缝隙(51)；
所述的自锁垫圈(7)有中心孔，孔径与螺栓(1)的螺杆和上螺母(4)、自锁螺母(5)、下螺母(6)的孔径相配，所述的自锁垫圈(7)包括直径方向对称布置的弹性窄的曲面卡棘部(71)和与端螺母(8)配合的端面径向有楔形斜齿凸槽，所述的卡棘(71)在受到轴向压力时，卡棘变形延伸能够卡挡在螺栓(1)的杆部的长槽部(11)处；
所述的端螺母(8)配合连接在螺栓(1)的螺杆的端部，所述的端螺母(8)包括半圆端和六角形块，所述的端螺母端面径向有楔形斜齿凹槽，所述的楔形斜齿凹槽能与所述的自锁垫圈的楔形斜齿凸槽互相咬合，所述端螺母(8)旋出方向与端螺母(8)和自锁垫圈的楔形斜齿凸凹槽的咬紧方向相同。
2.如权利要求1的一种自紧螺栓螺母紧固组件，其特征在于，所述的的下螺母(6)与所述的自锁垫圈(7)相配合的端面径向有楔形斜齿凹槽；
所述的自锁垫圈(7)与下螺母相配合的端面径向有楔形斜齿凸槽，能够与下螺母(6)凹槽相互咬合。
3.如权利要求1的紧固组件，其特征在于，上螺母(4)的圆台孔Ⅰ(41)和下螺母(6)的圆台孔Ⅱ(61)的高度小于与其各自配合的自紧螺母的圆台柱Ⅰ(52)、Ⅱ(53)的高度。
4.如权利要求1的紧固组件，其特征在于，螺栓(1)的螺杆的长槽部(11)的长一直延伸到螺杆的端。
5.如权利要求1的紧固组件，其特征在于，自锁垫圈的卡棘部(71)可延伸的端部是剑形。
6.如权利要求1的紧固组件，其特征在于，所述螺栓(1)头接触工件的端面分布有防滑纹。
7.如权利要求1的一种自紧螺栓(1)螺母紧固组件，其特征在于，所述上螺母(4)接触工件的端面分布有防滑纹。
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