CN111120497A - 牙型螺旋面上有倒刺型细牙的永久防松螺纹副及制造装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种牙型螺旋面上有倒刺型细牙的永久防松螺纹副及制造装置，其中防松螺螺纹副包括防松螺栓和防松螺母，其中防松螺栓的牙型螺旋面的上表面、下表面上沿牙型螺旋面的走向均加工有倾斜状的第一倒刺型细牙，所述第一倒刺型细牙均匀分布；对应地：所述防松螺母的牙型螺旋面的上表面、下表面上沿牙型螺旋面的走向均加工有与所述第一倒刺型细牙配合的第二倒刺型细牙，当所述防松螺母紧固在防松螺栓上时，所述第一倒刺型细牙、第二倒刺型细牙相互咬合。本申请在进行防松紧固时，只需要一个防松螺母，可以更加适合于空间受限的应用场合，并且由于倒刺型细牙的咬合结构，使得防松螺母不会松动，防松效果更好。

Description

牙型螺旋面上有倒刺型细牙的永久防松螺纹副及制造装置

技术领域

本申请涉及机械设计制造领域，具体涉及一种牙型螺旋面上有倒刺型细牙的永久防松螺纹副及制造装置。

背景技术

在螺纹紧固联接时，常常采用锁片、销钉、力矩锁紧螺母、尼龙嵌入件、打保险丝或用化学胶粘接法，甚至采用多个螺母拧紧等防松措施来解决螺纹松脱问题，这在一定的程度上延缓了紧固件会自行松脱的时间，但是，没有根本解决问题；当前常用的防松动螺纹紧固件有：

美国施必牢(spiralock)螺纹防松螺纹：施必牢的螺纹形状是在它的牙根上有一种独特的30度楔形斜面。这种斜面是用特别的施必牢工具制作完成的。当装配施必牢螺母时，外螺纹的牙顶就紧紧地顶在施必牢螺纹30度的楔形斜面上，这样，就可以防止相对于母螺纹产生的任何螺纹的横向移动。

日本哈德罗克(hardlock)偏心螺母：在一個螺栓上使用呈「凹」「凸」形狀的两种螺母。下方呈凸狀的螺母，在加工時中心稍许偏离(偏心加工)，起到楔子的作用，上下螺母偏心产生螺母对螺栓横向压力。上方呈凹狀的螺母，则不作偏离中心的加工(圆形加工)，于是形成了锥子揳打楔子的功能。这样的兩個螺母合二为一，松动问题得到解决。

中国唐氏螺纹：在联接时，使用两只不同旋向(分别采用左旋和右旋各一个)的螺母：工作支承面上的螺母称为紧固螺母，非支承面上的螺母称为锁紧螺母。使用时先将紧固螺母预紧，然后再将锁紧螺母预紧。

然而，这些螺纹紧固件在使用时均存在一些问题：

美国施必牢(spiralock)螺纹防松螺纹公牙/母牙的接触实际为30度楔角线接触，面积小，压强大，对材料抗压强度要求高；多次拆卸后过盈量减少后防松能力减弱。

日本哈德罗克(hardlock)偏心螺母，上下螺母偏心产生螺母对螺栓横向压力有助于防松，尽管这个偏心是自锁的，但是冲击振动较大时上下螺母偏心自锁也同样存在防松问题，即也会松动，因而不能保证横向压力的长久维持，所以也不是特别可靠。再有两个螺母成本也会更高，结构不够紧凑。

中国唐氏螺纹：紧固螺母受到锁紧螺母的反向限制，理论上很好，紧固螺母不会松动，但是锁紧螺母自身的松脱没有保证。所以这个唐氏螺纹实际应用存在问题。两个螺母成本同样会更高，结构不够紧凑，而且有的场合空间不够，只允许一个螺母。

发明内容

本申请的目的是提供一种牙型螺旋面上有倒刺型细牙的永久防松螺纹副及制造装置，以解决现有的现有的防松螺纹紧固件存在的问题。

为了实现上述任务，本申请采用以下技术方案：

一种牙型螺旋面上有倒刺型细牙的永久防松螺纹副，包括防松螺栓和防松螺母，其中：

所述防松螺栓的牙型螺旋面的上表面、下表面上沿牙型螺旋面的走向均加工有倾斜状的第一倒刺型细牙，所述第一倒刺型细牙均匀分布；对应地：

所述防松螺母的牙型螺旋面的上表面、下表面上沿牙型螺旋面的走向均加工有与所述第一倒刺型细牙配合的第二倒刺型细牙，当所述防松螺母紧固在防松螺栓上时，所述第一倒刺型细牙、第二倒刺型细牙相互咬合。

进一步地，所述防松螺栓的牙型螺旋面的上表面、下表面上的第一倒刺型细牙朝向相同，对应地：

所述防松螺母的牙型螺旋面的上表面、下表面上的第二倒刺型细牙朝向相同，但与对应的第一倒刺型细牙的朝向相反。

进一步地，所述第一倒刺型细牙、第二倒刺型细牙的牙沟侧面与牙型螺旋面的交角α为85～90°，第一倒刺型细牙、第二倒刺型细牙的顶角β为60°，第一倒刺型细牙、第二倒刺型细牙的顶线与牙型螺旋面的边缘线垂直。

一种防松螺栓的制造装置，包括夹持驱动装置以及滚压装置；

所述夹持驱动装置包括驱动电机、夹持卡盘以及顶针，其中，夹持卡盘和顶针用于夹持固定待加工螺栓；所述驱动电机用于驱动夹持卡盘带动所述螺栓旋转；

所述滚压装置包括支架、滚压轮以及芯轴，其中，所述支架上开设有一对轴孔，轴孔中装配有滑套，所述芯轴穿过所述一对轴孔中的滑套并与滑套之间为间隙配合；所述滚压轮自中部向边缘处直径逐渐减小，在滚压轮两侧面的边缘上分别布置有用于加工防松螺栓的牙型螺旋面的上表面、下表面上第一倒刺型细牙的细牙模具；滚压轮通过其轴心孔安装在所述芯轴上，所述支架安装在一个能沿靠近或远离夹持驱动装置方向运动的驱动台上。

进一步地，所述芯轴在轴孔外部留有余量，芯轴上设置有轴肩和定位槽，所述滚压轮的轴心孔中设置有键槽，通过矩形键和定位槽、键槽的配合将芯轴安装在芯轴上，并通过卡圈和轴肩固定芯轴的位置。

一种防松螺栓的制造方法，包括：

将待加工螺栓安装在夹持驱动装置上，使夹持卡盘夹持固定待加工螺栓的一端，将顶针的尖端顶在待加工螺栓的另一端，调整使得待加工螺栓与顶针同轴；

通过驱动台移动支架，使滚压轮靠近待加工螺栓，并通过轴向移动芯轴调节滚压轮的位置，使滚压轮的两侧面的边缘与待加工螺栓的牙型螺旋面的上表面、下表面同时接触并施压，然后固定驱动台；

打开驱动电机，驱动夹持卡盘带动待加工螺栓朝一个方向旋转，由于滚压轮的侧面与所述待加工表面压力接触，则在待加工螺栓旋转过程中，滚压轮将沿轴向移动，同时滚压轮侧面上的细牙模具在牙型螺旋面的上表面、下表面形成第一倒刺型细牙；

待滚压轮移动到牙型螺旋面的端头之后，调整驱动电机反向驱动待加工螺栓旋转，此时，滚压轮将随之反转，并沿原来的轨迹返回，重新对第一倒刺型细牙滚压一次；

多次驱动待加工螺栓正反转，使待加工螺栓的牙型螺旋面的所有待加工表面均加工完毕后，得到防松螺栓。

一种防松螺母的制造装置，包括电解装置、固定夹具、限位模具以及加工模具；

所述限位模具包括一对绝缘螺母，所述加工模具包括一个牙型螺旋面具有第一倒刺型细牙的防松螺栓；其中，所述绝缘螺母内螺纹的大径与防松螺栓外螺纹的大径一致，而待加工螺母内螺纹的大径大于所述防松螺栓外螺纹的大径；

所述一对绝缘螺母上对称开设有导流孔和导流槽，其中，导流孔沿轴向贯穿绝缘螺母，导流槽设置在绝缘螺母的侧面上并与所述导流孔连通；

所述固定夹具用于将待加工螺母固定在所述一对绝缘螺母之间。

进一步地，所述固定夹具包括“凹”形的固定卡件，固定卡件上设置有紧固螺栓。

一种防松螺母的制造方法，包括：

利用固定夹具将待加工螺母同轴固定在所述一对绝缘螺母之间，并使所述一对绝缘螺母上的导流槽所在侧面靠近待加工螺母；

将加工模具通过旋转的方式拧入，使待加工螺母、绝缘螺母均拧在加工模具的螺纹上，然后通过将待加工螺母、加工模具分别连接电解装置并通电，利用导流孔、导流槽向待加工螺母与加工模具的牙型螺旋面之间的间隙中通入电解液，从而将加工模具上的第一倒刺型细牙反向复制到待加工螺母的牙型螺旋面上，形成第二倒刺型细牙，得到防松螺母。

进一步地，所述电解装置包括直流电源、集液箱和液体泵，集液箱中装有电解液；

所述直流电源采用晶体管可调电源，其电压为5～15V并连续可调，电流值为500～1000A并连续可调，待加工螺母连接至直流电源的正极，加工模具连接至直流电源的负极；所述电解液采用钝化型电解液。

本申请具有以下技术特点：

1.结构紧凑

只用一个倒刺型牙形面螺母，比起日本handlock和中国唐氏螺纹都少一个螺母，可以更加适合于空间受限制的场合应用。

2.永久的防松效果

倒刺型只允许螺母沿着锁紧方向移动，螺母不可能后退，即松动。

3.节约材料

比起日本handlock和中国唐氏螺纹，节省材料，比起美国sprialock可拆性更好，即重复利用的次数更多。

4.减少加工和装拆时间

单个螺母比两个螺母加工时间少，安装也更容易。

附图说明

图1为防松螺栓、防松螺母在配合使用时的示意图；

图2为防松螺母装配在防松螺栓上时牙型螺旋面上第一倒刺型细牙、第二倒刺型细牙配合部分的截面结构示意图；

图3为防松螺栓的牙型螺旋面上表面、下表面上第一倒刺型细牙的分布结构示意图；

图4为防松螺栓的制造装置的结构示意图；

图5为防松螺母的制造装置的结构示意图。

图中标号说明：1防松螺栓，2防松螺母，3隔套，4防松螺栓的牙型螺旋面，41上表面，42下表面，5第一倒刺型细牙，6第二倒刺型细牙，7边缘线，8待加工螺栓，9夹持卡盘，10顶针，11芯轴，12滑套，13矩形键，14支架，15卡圈，16滚压轮，17细牙模具，18驱动台，19加工模具，20待加工螺母，21绝缘螺母，22固定夹具，23紧固螺栓，24导流孔，25导流槽。

具体实施方式

本申请的第一方面提供了一种牙型螺旋面上有倒刺型细牙的永久防松螺纹副，如图1至图3所示，包括防松螺栓1和防松螺母2，其中：

所述防松螺栓1的牙型螺旋面的上表面、下表面上沿牙型螺旋面的走向均加工有第一倒刺型细牙5，所述第一倒刺型细牙5均匀分布；对应地：

所述防松螺母2的牙型螺旋面的上表面、下表面上沿牙型螺旋面的走向均加工有与所述第一倒刺型细牙5配合的第二倒刺型细牙6，当所述防松螺母2紧固在防松螺栓1上时，所述第一倒刺型细牙5、第二倒刺型细牙6相互咬合。

本申请的防松螺纹和防松螺母2均可以通过现有相互配对的螺栓、螺母的基础上加工而成，具体地，防松螺母2、防松螺纹的牙型螺旋面4上加工有相互配合的第一倒刺型细牙5、第二倒刺型细牙6。其中，牙型螺旋面是指在螺栓、螺母在螺旋方向上由于加工外螺纹、内螺纹而形成的螺旋面，牙型螺旋面分上表面和下表面，以牙型螺旋面的边缘线7(该边缘线7也即螺栓上最外部的一条螺旋线)为分界线。本申请中的第一倒刺型细牙5、第二倒刺型细牙6同时分布在牙型螺旋面的上表面、下表面上，均匀布设。第一倒刺型细牙5、第二倒刺型细牙6均为倾斜于牙型螺旋面表面上的凸牙，从侧面看为倾斜的锯齿状结构。

当防松螺母2拧在防松螺栓1上之后，所述第一倒刺型细牙5、第二倒刺型细牙6相互咬合，如图2所示。由于第一倒刺型细牙5、第二倒刺型细牙6均为倾斜状结构，因此在防松螺母2向防松螺栓1上拧紧的方向移动时，第一倒刺型细牙5、第二倒刺型细牙6之间可产生相对滑动；而一旦防松螺母2到达拧紧位置后，由于第一倒刺型细牙5、第二倒刺型细牙6之间的咬合，使得螺栓不能再朝着放松的方向旋转，即第一倒刺型细牙5、第二倒刺型细牙6的配合下，只允许防松螺母2沿轴向拧紧，但不能放松。参见图2，为第一倒刺型细牙5、第二倒刺型细牙6配合部分的截面结构示意图。在该示例中，如防松螺母2顺时针旋转，其向下运动，其上的第二倒刺型细牙6向右侧倾斜，第一倒刺型细牙5向左倾斜，故顺时针旋转时，细牙之间可发生相对滑动；而如该防松螺母2逆时针旋转时，则由于细牙之间扣紧，相当于防松螺母2螺旋展开面的带倒刺型斜面强制下滑并与防松螺栓1的带倒刺型斜面反向扣死，使得防松在受到强烈的冲击、振动情况下不可能倒退，从而永不松动。参见图1，为防松螺栓1穿过隔套3上的孔后由防松螺母2锁死的示意图，此时防松螺母2不能再卸下。

参见图3，由于在防松螺栓1、防松螺母2相对拧紧或拧松时，其上的牙型螺旋面是朝相对的反方向运动的，因此所述防松螺栓1的牙型螺旋面的上表面、下表面上的第一倒刺型细牙5朝向相同，对应地：所述防松螺母2的牙型螺旋面的上表面、下表面上的第二倒刺型细牙6朝向相同，但与对应的第一倒刺型细牙5的朝向相反。在图2的示例中，防松螺栓1的牙型螺旋面的上表面、下表面上的第一倒刺型细牙5向左倾斜(朝左)。

图3为防松螺栓1的牙型螺旋面4上表面41、下表面42上第一倒刺型细牙5的分布结构示意图；参见图2和图3，在一个具体的实施例中，所述第一倒刺型细牙5、第二倒刺型细牙6的牙沟侧面与牙型螺旋面的交角α为85～90°，第一倒刺型细牙5、第二倒刺型细牙6的顶角β为60°，第一倒刺型细牙5、第二倒刺型细牙6的顶线与牙型螺旋面的边缘线7垂直。另外，防松螺栓1小径处开设有细小的矩形细槽，便于滚压加工生产线细牙时“让刀”。这样即可保证良好的扣合和锁紧作用，又能方便第一倒刺型细牙5的制造。第一倒刺型细牙5的细牙齿的深度约为螺距的1/10，细牙的分布间距为螺距的1/3。螺母的第二倒刺型细牙6的布设结构与第一倒刺型细牙5相互对应，本实施例中，其细牙朝右。

根据本申请的第二方面，提供了一种防松螺栓1的制造装置，如图4所示，包括夹持驱动装置以及滚压装置；所述夹持驱动装置包括驱动电机、夹持卡盘9以及顶针10，其中，夹持卡盘9和顶针10用于夹持固定待加工螺栓8；所述驱动电机用于驱动夹持卡盘9带动所述螺栓旋转。其中，夹持卡盘9上有多个夹持卡爪，能将待加工螺栓8端部夹紧。夹持卡盘9、顶针10和待加工螺栓8同轴布设。

所述滚压装置包括支架14、滚压轮16以及线轴11，其中，所述支架14为凹形结构，支架14上开设有一对轴孔，轴孔中装配有滑套12，所述线轴11穿过所述一对轴孔中的滑套12并与滑套12之间为间隙配合；所述滚压轮16自中部向边缘处直径逐渐减小，在滚压轮16两侧面的边缘上分别布置有用于加工防松螺栓1的牙型螺旋面的上表面、下表面上第一倒刺型细牙5的细牙模具17；该细牙模具17用于在加工时截切牙型螺旋面以形成凸起的第一倒刺型细牙5，牙型模具的具体形状可根据需要的第一倒刺型细牙5的形状进行设计。滚压轮16通过其轴心孔安装在所述线轴11上，所述支架14安装在一个能沿靠近或远离夹持驱动装置方向运动的驱动台18上。

优选地，所述线轴11在轴孔外部留有余量，即线轴11的长度大于支架14的宽度，使得线轴11穿过支架14上的轴孔后，在支架14两侧均留有一段线轴11，以满足其加工时的滑动需求。线轴11上设置有轴肩和定位槽，所述滚压轮16的轴心孔中设置有键槽，通过矩形键13和定位槽、键槽的配合将线轴11安装在线轴11上，并通过卡圈15和轴肩固定线轴11的位置。滑套12与线轴11之间为间隙配合，工作时可在滑套12内加入润滑脂以减少摩擦和磨损，滑套12允许线轴11带动滚压轮16转动或沿轴向运动；所述滚压轮16、滑套12均采用硬质合金材料制成。

第三方面，本申请提供了一种防松螺栓1的制造方法，包括：

步骤1，将待加工螺栓8安装在夹持驱动装置上，使夹持卡盘9夹持固定待加工螺栓8的一端，将顶针10的尖端顶在待加工螺栓8的另一端，调整使得待加工螺栓8与顶针10同轴。

步骤2，驱动台18是一个可移动平台，支架14安装在驱动台18上，通过驱动台18移动支架14，使滚压轮16靠近待加工螺栓8，并通过轴向移动线轴11调节滚压轮16的位置，使滚压轮16的两侧面前部边缘与待加工螺栓8的牙型螺旋面的上表面、下表面同时接触并施压，然后固定驱动台18；

步骤3，打开驱动电机，驱动夹持卡盘9带动待加工螺栓8朝一个方向旋转，由于滚压轮16的侧面与所述待加工表面压力接触，则在待加工螺栓8旋转过程中，滚压轮16将沿轴向移动，同时滚压轮16侧面上的细牙模具17在牙型螺旋面的上表面、下表面形成第一倒刺型细牙5。所述压力接触是指使滚压轮16的侧面上的细牙模具17与待加工的牙型螺旋面的上表面或下表面接触并继续施压，使得细牙模具17咬入牙型螺旋面上需要加工的深度，则在待加工螺栓8旋转时，由于其和滚压轮16压力接触，一方面通过截切使得细牙模具17在牙型螺旋面上加工形成第一倒刺型细牙5，另一方面在摩擦力作用下，将带动滚压轮16自转的同时与线轴11一同沿轴向移动。具体第，待加工螺栓8回转一圈，滚压轮16移动一个螺距的长度。

步骤4，待滚压轮16移动到牙型螺旋面的端头之后，调整驱动电机反向驱动待加工螺栓8旋转，此时滚压轮16将随之反转，并沿原来的轨迹返回，重新对第一倒刺型细牙滚压一次，使得细牙有所加深。

步骤5，多次驱动待加工螺栓8正反转，使待加工螺栓8的牙型螺旋面的所有待加工表面均加工完毕后，得到防松螺栓1。

滚压加工方式属于无屑加工，工件表面产生压应力，对于提高工件的综合机械性能有益。滚压轮16采用的硬质合金具有硬度高、耐磨性好等特点，滚压轮16本身及其上面的细牙模具17可以采用粉末冶金工艺的模具成型来实现，或者采用细微电火花工艺来加工来保证。

对于本方案提及的防松螺母2，如待加工螺母20的尺寸较大，例如螺纹大径大于M30，也可以采用上述的上述防松螺母2的制造装置和原理来完成第二倒刺型细牙6的加工；而大径小于M30的内螺纹，局限于滚压工具的刚度，本申请进一步提供了一种加工装置，如下所述。

根据本申请的第四方面，提供了一种防松螺母2的制造装置，如图5所示，包括电解装置、固定夹具22、限位模具以及加工模具19。

所述固定夹具22包括“凹”形的固定卡件，固定卡件上设置有紧固螺栓23，通过旋转紧固螺栓23对固定卡件中的螺栓进行固定。

所述限位模具包括一对绝缘螺母21，本实施例中，绝缘螺母21采用尼龙螺母；所述加工模具19包括一个牙型螺旋面具有第一倒刺型细牙5的防松螺栓1；其中，所述绝缘螺母21内螺纹的大径与防松螺栓1外螺纹的大径一致，使得绝缘螺母21能拧紧在加工模具19上，而待加工螺母20内螺纹的大径大于所述防松螺栓1外螺纹的大径；使得待加工螺母20拧在加工螺栓上之后，二者之间留有一定间隙。所述固定夹具22用于将待加工螺母20固定在所述一对绝缘螺母21之间。具体第，待加工螺母20内螺纹的大径比防松螺栓1外螺纹大径大2δ，以形成所述间隙用于电解加工。优选地，δ取值在0.1～0.3mm。绝缘螺母21不导电，可避免短路发生。

所述一对绝缘螺母21上对称开设有导流孔24和导流槽25，其中，导流孔24沿轴向贯穿绝缘螺母21，导流槽25设置在绝缘螺母21的侧面上并与所述导流孔24连通；其中一个绝缘螺母21上的导流孔24作为入液口，另一个绝缘螺母21上的导流孔24作为出液口，如图5所示。

在上述技术方案的基础上，根据本申请的第五方面，提供了一种防松螺母2的制造方法，该方法利用第四方面所述的制造装置采用电解的方法制造防松螺母2，包括：

步骤1，利用固定夹具22将待加工螺母20(阳极)同轴固定在所述一对绝缘螺母21之间，并使所述一对绝缘螺母21上的导流槽25所在侧面靠近待加工螺母20。参见图5，可利用两个固定卡件上下卡住待加工螺母20和两侧的绝缘螺母21，使绝缘螺母21将待加工螺母20卡紧。

步骤2，将加工模具19(阴极)通过旋转的方式拧入，使待加工螺母20、绝缘螺母21均拧在加工模具19的螺纹上。其中，绝缘螺母21由于为尼龙材质，因此其内螺纹为软质结构，在加工模具19上旋转的同时，不会造成加工模具19表面第一倒刺型细牙5的损伤；另外，在加工模具19表面两端绝缘螺母21的位置处的外螺纹上不设置第一倒刺型细牙5。

步骤3，然通过将待加工螺母20、加工模具19分别连接电解装置并通电。所述电解装置包括直流电源、集液箱和液体泵，集液箱中装有电解液；所述直流电源采用晶体管可调电源，其电压为5～15V并连续可调，电流值为500～1000A并连续可调，待加工螺母20连接至直流电源的正极，加工模具19连接至直流电源的负极；所述电解液采用钝化型电解液。

利用导流孔24、导流槽25向待加工螺母20与加工模具19的牙型螺旋面之间的间隙中通入电解液，具体流动路径为集液箱、入液口、图5所示的右侧导流槽25、待加工螺母20和加工模具19之间的间隙、左侧导流槽25、出液口、集液箱，从而将加工模具19上的第一倒刺型细牙5反向复制到待加工螺母20的牙型螺旋面上，形成第二倒刺型细牙6，得到防松螺母2；然后拧下端部(左端)的绝缘螺母21，再将加工好的防松螺母2取下。由于待加工螺母20的大径、中径、小径均大于加工模具19的，故二者之间的间隙一方面可用于生成第二倒刺型细牙6，另一方面最终在取下防松螺母2时，细牙之间不会相互咬合影响。

本申请的防松螺母2加工思路为将防松螺栓1上的倒刺型细牙采用电解加工的方式反向复制(阴阳互补)到待加工螺母上，其中待加工螺母20与直流电源正极连接成为阳极，加工模具19与直流电源负极连接，成为阴极。本示例中，加工模具19采用紫铜材料，电解液采用NaNO₃钝化型电解液，确保加工精度。使用液体泵以约1MPa的压力驱动电解液，以使得电解液循环通过间隙，完成电解加工。电解加工效率极高，几乎没有切削力，无毛刺和锐边产生，加工的时间约为5秒，电解加工中加工模具19(阴极)27是永不耗损的，可以长期使用。当然，对于螺纹大径大于M30的螺母也可以采用以上方案的电解加工来完成倒刺型细牙的加工。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种牙型螺旋面上有倒刺型细牙的永久防松螺纹副，其特征在于，包括防松螺栓(1)和防松螺母(2)，其中：

所述防松螺栓(1)的牙型螺旋面的上表面、下表面上沿牙型螺旋面的走向均加工有倾斜状的第一倒刺型细牙(5)，所述第一倒刺型细牙(5)均匀分布；对应地：

所述防松螺母(2)的牙型螺旋面的上表面、下表面上沿牙型螺旋面的走向均加工有与所述第一倒刺型细牙(5)配合的第二倒刺型细牙(6)，当所述防松螺母(2)紧固在防松螺栓(1)上时，所述第一倒刺型细牙(5)、第二倒刺型细牙(6)相互咬合。

2.根据权利要求1所述的牙型螺旋面上有倒刺型细牙的永久防松螺纹副，其特征在于，所述防松螺栓(1)的牙型螺旋面的上表面、下表面上的第一倒刺型细牙(5)朝向相同，对应地：

所述防松螺母(2)的牙型螺旋面的上表面、下表面上的第二倒刺型细牙(6)朝向相同，但与对应的第一倒刺型细牙(5)的朝向相反。

3.根据权利要求1所述的牙型螺旋面上有倒刺型细牙的永久防松螺纹副，其特征在于，所述第一倒刺型细牙(5)、第二倒刺型细牙(6)的牙沟侧面与牙型螺旋面的交角α为85～90°，第一倒刺型细牙(5)、第二倒刺型细牙(6)的顶角β为60°，第一倒刺型细牙(5)、第二倒刺型细牙(6)的顶线与牙型螺旋面的边缘线(7)垂直。

4.一种防松螺栓的制造装置，其特征在于，包括夹持驱动装置以及滚压装置；

所述夹持驱动装置包括驱动电机、夹持卡盘(9)以及顶针(10)，其中，夹持卡盘(9)和顶针(10)用于夹持固定待加工螺栓(8)；所述驱动电机用于驱动夹持卡盘(9)带动所述螺栓旋转；

所述滚压装置包括支架(14)、滚压轮(16)以及线轴(11)，其中，所述支架(14)上开设有一对轴孔，轴孔中装配有滑套(12)，所述线轴(11)穿过所述一对轴孔中的滑套(12)并与滑套(12)之间为间隙配合；所述滚压轮(16)自中部向边缘处直径逐渐减小，在滚压轮(16)两侧面的边缘上分别布置有用于加工防松螺栓(1)的牙型螺旋面的上表面、下表面上第一倒刺型细牙(5)的细牙模具(17)；滚压轮(16)通过其轴心孔安装在所述线轴(11)上，所述支架(14)安装在一个能沿靠近或远离夹持驱动装置方向运动的驱动台(18)上。

5.根据权利要求4所述的防松螺栓的制造装置，其特征在于，所述线轴(11)在轴孔外部留有余量，线轴(11)上设置有轴肩和定位槽，所述滚压轮(16)的轴心孔中设置有键槽，通过矩形键(13)和定位槽、键槽的配合将线轴(11)安装在线轴(11)上，并通过卡圈(15)和轴肩固定线轴(11)的位置。

6.一种防松螺栓的制造方法，其特征在于，包括：

将待加工螺栓(8)安装在夹持驱动装置上，使夹持卡盘(9)夹持固定待加工螺栓(8)的一端，将顶针(10)的尖端顶在待加工螺栓(8)的另一端，调整使得待加工螺栓(8)与顶针(10)同轴；

通过驱动台(18)移动支架(14)，使滚压轮(16)靠近待加工螺栓(8)，并通过轴向移动线轴(11)调节滚压轮(16)的位置，使滚压轮(16)的两侧面的边缘与待加工螺栓(8)的牙型螺旋面的上表面、下表面同时接触并施压，然后固定驱动台(18)；

打开驱动电机，驱动夹持卡盘(9)带动待加工螺栓(8)朝一个方向旋转，由于滚压轮(16)的侧面与所述待加工表面压力接触，则在待加工螺栓(8)旋转过程中，滚压轮(16)将沿轴向移动，同时滚压轮(16)侧面上的细牙模具(17)在牙型螺旋面的上表面、下表面形成第一倒刺型细牙(5)；

待滚压轮(16)移动到牙型螺旋面的端头之后，调整驱动电机反向驱动待加工螺栓(8)旋转，此时滚压轮(16)将随之反转，并沿原来的轨迹返回，重新对第一倒刺型细牙(5)滚压一次；

多次驱动待加工螺栓(8)正反转，使待加工螺栓(8)的牙型螺旋面的所有待加工表面均加工完毕后，得到防松螺栓(1)。

7.一种防松螺母的制造装置，其特征在于，包括电解装置、固定夹具(22)、限位模具以及加工模具(19)；

所述限位模具包括一对绝缘螺母(21)，所述加工模具(19)包括一个牙型螺旋面具有第一倒刺型细牙(5)的防松螺栓(1)；其中，所述绝缘螺母(21)内螺纹的大径与防松螺栓(1)外螺纹的大径一致，而待加工螺母(20)内螺纹的大径大于所述防松螺栓(1)外螺纹的大径；

所述一对绝缘螺母(21)上对称开设有导流孔(24)和导流槽(25)，其中，导流孔(24)沿轴向贯穿绝缘螺母(21)，导流槽(25)设置在绝缘螺母(21)的侧面上并与所述导流孔(24)连通；

所述固定夹具(22)用于将待加工螺母(20)固定在所述一对绝缘螺母(21)之间。

8.根据权利要求7所述的防松螺母的制造装置，其特征在于，所述固定夹具(22)包括“凹”形的固定卡件，固定卡件上设置有紧固螺栓(23)。

9.一种防松螺母的制造方法，其特征在于，包括：

利用固定夹具(22)将待加工螺母(20)同轴固定在所述一对绝缘螺母(21)之间，并使所述一对绝缘螺母(21)上的导流槽(25)所在侧面靠近待加工螺母(20)；

将加工模具(19)通过旋转的方式拧入，使待加工螺母(20)、绝缘螺母(21)均拧在加工模具(19)的螺纹上，然后通过将待加工螺母(20)、加工模具(19)分别连接电解装置并通电，利用导流孔(24)、导流槽(25)向待加工螺母(20)与加工模具(19)的牙型螺旋面之间的间隙中通入电解液，从而将加工模具(19)上的第一倒刺型细牙(5)反向复制到待加工螺母(20)的牙型螺旋面上，形成第二倒刺型细牙(6)，得到防松螺母(2)。

10.根据权利要求9所述的防松螺母的制造方法，其特征在于，所述电解装置包括直流电源、集液箱和液体泵，集液箱中装有电解液；

所述直流电源采用晶体管可调电源，其电压为5～15V并连续可调，电流值为500～1000A并连续可调，待加工螺母(20)连接至直流电源的正极，加工模具(19)连接至直流电源的负极；所述电解液采用钝化型电解液。

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