CN114278660B - 设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件 - Google Patents

设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件,包括互相配合的螺母(11)、螺栓(21)和止动垫圈(31),其中:螺母(11)设置有大棘齿结构(1102);螺栓(21)设置有轴向凹槽(2102);止动垫圈(31)设置有与大棘齿结构(1102)配合的弧形弹舌(3101)及与轴向凹槽(2102)配合的水平凸起(3102);弧形弹舌(3101)的刚度根据防松所需而设定,设定的刚度大于导致松动的振动力,螺母(11)不会因振动而松脱,只有当拧松扭矩大于设定的刚度时,螺母(11)方可拧松及拆卸;本发明根据实际需要按需精准防松,螺栓组件松动问题可防可控,结构简单、性能可靠、造价低廉、使用方便且所有部件均可重复使用。

Description

设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件
技术领域
本发明涉及连接紧固件技术领域,更具体地说,本发明涉及一种设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件。
背景技术
已经公开的发明专利CN 110259808 B.2021.06.25《预设扭矩控制拆卸的防松螺栓组件》显示,该发明通过预设扭矩控制拆卸可实现螺栓组件按需精准防松及容易拆卸,但该发明也有不足之处,该螺栓组件一经拆卸,止动垫圈上的水平凸起或垂直凸起即完全断开,止动垫圈即作废不能再次使用,重新安装必须使用新的止动垫圈,使用不方便也造成浪费。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述缺陷,并提供至少后面将说明的优点。
本发明的另一个目的是提供一种安全性高、性能可靠、结构简单、造价低廉、适用性广、使用方便且所有部件均可重复使用的设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,本发明提供一种设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件,包括互相配合的螺母、螺栓和止动垫圈,或以及其它设置在被紧固件的附属设置,其中:
所述螺母在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述螺栓的螺杆沿轴向设置有轴向凹槽;所述止动垫圈设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌及设置有与所述轴向凹槽配合的水平凸起;
一或,所述螺母在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述螺栓为被固定于被紧固件上的普通螺栓;所述止动垫圈设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌及设置有折向被紧固件的垂直凸起;另外,被紧固件设置有与所述垂直凸起配合的凹孔;
二或,所述螺母在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述螺栓为被固定于被紧固件上的普通螺栓;所述止动垫圈设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌及在靠近被紧固件的端面设置有小棘齿结构;
三或,所述螺母在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述螺栓为被固定于被紧固件上的普通螺栓;所述止动垫圈被固定于被紧固件上及设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌;
四或,所述螺母为普通螺母;所述螺栓为被固定于被紧固件上的普通螺栓;所述止动垫圈被固定于所述螺母靠近被紧固件的端面上及沿内边缘或径向居中设置有弧形弹舌;另外,被紧固件对应所述弧形弹舌设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有与所述弧形弹舌配合的大棘齿结构;
五或,所述螺母为被固定于被紧固件上的普通螺母;所述螺栓的螺帽在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述止动垫圈设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌及设置有折向被紧固件的垂直凸起;另外,被紧固件设置有与所述垂直凸起配合的凹孔;
六或,所述螺母为被固定于被紧固件上的普通螺母;所述螺栓的螺帽在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述止动垫圈设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌及在靠近被紧固件的端面设置有小棘齿结构;
七或,所述螺母为被固定于被紧固件上的普通螺母;所述螺栓的螺帽在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述止动垫圈被固定于被紧固件上及设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌;
八或,所述螺母为被固定于被紧固件上的普通螺母;所述螺栓为普通螺栓;所述止动垫圈被固定于所述螺栓的螺帽靠近被紧固件的端面上及沿内边缘或径向居中设置有弧形弹舌;另外,被紧固件对应所述弧形弹舌设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有与所述弧形弹舌配合的大棘齿结构;
其中,所述大棘齿结构由多个大棘齿互相连接构成,所述大棘齿呈辐射状均匀排布;对于设置在螺母或螺帽上的大棘齿结构,所述大棘齿的缓面朝向所述螺母或螺帽的拧紧方向,所述大棘齿的陡面朝向所述螺母或螺帽的拧松方向;对于设置在被紧固件上的大棘齿结构,所述大棘齿的缓面朝向所述螺母或螺帽的拧松方向,所述大棘齿的陡面朝向所述螺母或螺帽的拧紧方向;
所述弧形弹舌设置数量不少于一个,所述弧形弹舌呈辐射状均匀排布在所述止动垫圈的环形圈体上;所述弧形弹舌的形状为非直线形的弧形,所述弧形包括圆弧形和类弧形,所述类弧形包括抛物线形与渐开线形,以及由多段弧形的弦连接构成的曲线形;所述弧形弹舌的开口端朝向与所述大棘齿的缓面朝向一致而与大棘齿的陡面朝向相反,当所述螺母或螺帽拧紧到啮合角度时,所述弧形弹舌的顶端抵在所述大棘齿的陡面上限制所述螺母或螺帽向拧松方向转动;所述弧形弹舌根据防松所需而设定刚度,所述设定刚度大于导致松动的振动力,用以防止所述螺栓组件松动及控制所述螺栓组件拆卸,当拧松扭矩大于所述设定刚度时,所述弧形弹舌向拧松方向屈服变形直至解除对大棘齿结构的限制,所述螺栓组件即可拆卸。
进一步,所述环形凹槽位于所述大棘齿结构的齿根位置的轴向深度不大于所述弧形弹舌在自由状态下的轴向高度,所述大棘齿结构从齿根到齿尖的轴向高度不小于所述弧形弹舌的厚度。
上述设置,由于大棘齿的缓面朝向与弧形弹舌的开口端朝向一致且互相配合,使得螺母或螺帽在拧紧时,大棘齿的缓面能顺着弧形弹舌的弧背轻松滑过,由于大棘齿的陡面朝向与弧形弹舌的开口端朝向相反,使得大棘齿的齿尖一滑过,弧形弹舌的顶端就会弹起并抵住大棘齿的陡面,所以螺母或螺帽向拧紧方向转动畅通无阻而向拧松方向转动则受到限制。
进一步,所述小棘齿结构由多个锯齿状的小棘齿互相连接构成,所述小棘齿呈辐射状均匀排布;所述小棘齿的缓面朝向所述螺母或螺帽的拧紧方向,所述小棘齿的陡面朝向所述螺母或螺帽的拧松方向;所述小棘齿从齿根到齿尖的轴向高度不大于所述止动垫圈的厚度的1/2,相对于所述大棘齿结构设置的大棘齿,所述小棘齿结构设置的小棘齿单体更小而数量更多。小而密集的锯齿状的小棘齿结构能够抓牢被紧固件,防止止动垫圈向松动方向滑转。
进一步,所述止动垫圈被固定于被紧固件或螺母又或螺帽上的固定方式为不可拆卸的永久性固定连接,所述永久性固定连接包括但不限于焊接或铆接。
上述螺栓组件,通过水平凸起与轴向凹槽配合,或通过垂直凸起与设置在被紧固件上的凹孔配合,又或通过小棘齿结构抓牢被紧固件,再或通过把止动垫圈固定在被紧固件上,又再或通过把止动垫圈固定在螺母或螺帽上,阻止止动垫圈转动;而止动垫圈又通过弧形弹舌与大棘齿结构配合,限制螺母或螺帽向松动方向转动;由于弧形弹舌的刚度根据防松所需而设定,设定的刚度大于导致松动的振动力,螺母或螺帽不会因振动而松脱,螺母或螺帽需要拆卸时,只需拧松扭矩大于设定的刚度即可。上述设置,一并解决了普通的螺栓组件容易松动,及防松的螺栓组件拆卸困难这两大难题。
进一步,所述大棘齿结构的大棘齿设置数量与所述止动垫圈的弧形弹舌设置数量之数量关系为W=XM+N,所述W为大棘齿设置数量,所述M为弧形弹舌设置数量,所述X为设置倍数,所述W和M与X均为不少于1的正整数,所述N为包括0在内且不大于M的整数,所述W与所述M的最大公约数即是所述螺母或螺帽在拧紧过程中与大棘齿结构同步啮合的弧形弹舌的数量;所述弧形弹舌的设定刚度指同步啮合的弧形弹舌的总刚度。
上述设置实际应用时,在满足大棘齿强度及弧形弹舌刚度的基础上,尽量多设置大棘齿及弧形弹舌的数量,相对减少弧形弹舌同步啮合的数量,可以使螺母或螺帽在拧紧时啮合锁定的转角更加小,保证螺栓组件的预紧力矩或紧固扭矩能够精准把控,保障螺栓组件紧固的可靠性。例如M为10、X为3,当N为0时,W为30个,10个弧形弹舌同步啮合,啮合锁定的转角为12度;当N为5时,W为35个,5个弧形弹舌同步啮合,啮合锁定的转角为5.14度;当N为6时,W为36个,2个弧形弹舌同步啮合,啮合锁定的转角为2度;当N为7时,W为37个,1个弧形弹舌同步啮合,啮合锁定的转角为0.97度。
进一步,所述弧形弹舌的设定刚度是根据已知的致所述螺栓组件松动的振动力或根据紧固扭矩规范对所述螺栓组件规定的紧固扭矩标准值,乘以防松所需的安全系数而设定,所乘的安全系数不低于1.1倍;所述弧形弹舌的设定刚度是在其构成材料的强度的基础上,结合其厚度、宽度、弧长、弯曲度、变形量、及同步啮合的弧形弹舌的数量综合设置而实现;所述弧形弹舌的工作变形量设置为极限载荷变形量的30%-70%,使得螺栓组件拆卸后弧形弹舌的形状可以完全复原且刚度可以保持不变,止动垫圈可以重复使用。
上述螺栓组件,通过设定弧形弹舌刚度来防止螺栓组件松动及控制螺栓组件拆卸,其设定弧形弹舌刚度所乘的安全系数越高则螺栓组件的松动风险越低;理论上,在螺栓组件所能承受的拧松扭矩范围内,通过无限提高弧形弹舌的刚度,可无限降低螺栓组件松动的风险,使螺栓组件无限接近绝不松动或永不松动,但也会使拆卸很吃力,据此,如果把弧形弹舌的刚度提高到用普通工具难以拆卸,必须用专门的配套工具才能拆卸,则此螺栓组件便不单防松可靠性极高,还兼具了防盗窃及防破坏的功能,如应用于公共基础设施,可极大提高这些设施的安全防范等级;而对于普通防松需要的应用,兼顾相对偏高的安全及相对容易的拆卸更加方便实用,实际上,只需拧松扭矩能够保持大于紧固规范扭矩就能满足普通防松要求了,现实中,采用弧形弹舌的刚度按螺栓组件的紧固扭矩标准值乘以适当的安全系数的设定方式,更符合工业标准化要求,更适合量产及商用。
上述弧形弹舌的刚度设置使得螺母或螺帽可以自由拆卸,止动垫圈可以重复使用,据此,止动垫圈才具备可以永久固定的条件,而止动垫圈永久固定在被紧固件或螺母又或螺帽上,简单直接、牢固可靠,螺母或螺帽拆卸时,止动垫圈不用拆动,重新安装时,直接拧紧螺母或螺帽即可,这对于日常检修维护非常实用,能明显减少工序节约工时,可谓一劳永逸、省事方便。
进一步,所述止动垫圈的构成材料为弹簧钢或记忆合金,所述构成材料为适用于冲压加工的等厚板材,所述止动垫圈包括弧形弹舌或及水平凸起或及垂直凸起均是在同一块所述板材上直接冲压成型。冲压成型制造简单、造价低廉,适用于工业生产。
事实上,本发明对于螺栓组件的意义不只限于防松,还能为螺栓组件紧固强度的最大优化创造条件。普通螺栓组件设计螺纹结构时,涉及螺纹的牙型设计需考虑防松因素,紧固强度必然受到制约无法最大优化;本发明螺栓组件的防松完全不依靠螺纹结构,把螺纹结构设计从防松上彻底解放了出来,螺纹的牙型设计完全可以更多的考虑螺纹强度实现紧固强度最大优化。
本发明至少包括以下有益效果:
本发明安全性高。本发明弧形弹舌的刚度根据防松所需而设定,设定的刚度大于导致松动的振动力,螺栓组件不会因振动而松脱,实现了螺栓组件按需精准防松,松动问题可防可控。
本发明性能可靠。本发明防松所需的啮合转角极小,螺栓组件的预紧力矩能够精准实施,保证了螺栓组件不单防松可靠紧固也同样可靠。
本发明结构简单。本发明由一螺母、一螺栓、一止动垫圈构成,相关的部件结构也极致简单。
本发明造价低廉。本发明的螺母及螺栓均是在常规基础上略微改造而成,与普通的螺母及螺栓相比不增加材料,只增加冲削的加工成本;本发明的止动垫圈为冲压成型,制造成本也低。
本发明使用方便。本发明安装及拆卸都很简单,除了安装时最后一圈拧紧及拆卸时开头一圈拧松须达到设定的扭矩外,其它与普通螺栓组件无异;本发明所有部件包括止动垫圈均可重复使用,拆后再装很方便。
本发明适用性强。本发明兼容性好,与普通螺母或普通螺栓又或普通螺纹孔搭配使用均不影响防松效果,适配性高、适用性广。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本发明螺母11的第一种结构示意图;
图2是本发明螺母11的第二种结构示意图;
图3是本发明螺栓21的示意图;
图4是本发明止动垫圈31的第一种结构示意图;
图5是本发明止动垫圈31的第二种结构示意图;
图6是本发明防松螺栓组件的第一种实施方式的使用状态示意图;
图7是本发明止动垫圈32的第一种结构示意图;
图8是本发明止动垫圈32的第二种结构示意图
图9是本发明防松螺栓组件的第二种实施方式的使用状态示意图;
图10是本发明止动垫圈33的第一种结构示意图;
图11是本发明止动垫圈33的第二种结构示意图;
图12是本发明防松螺栓组件的第三种实施方式的使用状态示意图;
图13是本发明止动垫圈34的第一种结构示意图;
图14是本发明止动垫圈34的第二种结构示意图;
图15是本发明防松螺栓组件的第四种实施方式的使用状态示意图
图16是本发明防松螺栓组件的第五种实施方式的使用状态示意图;
图17是本发明螺栓23的第一种结构示意图;
图18是本发明螺栓23的第二种结构示意图;
图19是本发明防松螺栓组件的第六种实施方式的使用状态示意图;
图20是本发明防松螺栓组件的第六种实施方式的附图;
图21是本发明防松螺栓组件的第七种实施方式的使用状态示意图;
图22是本发明防松螺栓组件的第八种实施方式的使用状态示意图;
图23是本发明防松螺栓组件的第九种实施方式的使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示,一种设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件,其包括互相配合的螺母11、螺栓21、和止动垫圈31。螺母11在靠近被紧固件41的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽1101,环形凹槽1101的槽底面设置有大棘齿结构1102;螺栓21的螺杆2101沿轴向设置有轴向凹槽2102;止动垫圈31设置有与大棘齿结构1102配合的弧形弹舌3101及设置有与轴向凹槽2102配合的水平凸起3102。进一步,大棘齿结构1102由多个大棘齿互相连接构成,大棘齿呈辐射状均匀排布,大棘齿的缓面朝向螺母11的拧紧方向,大棘齿的陡面朝向螺母11的拧松方向,大棘齿从齿根到齿尖的轴向高度不小于弧形弹舌3101的厚度,大棘齿从齿根到螺母11端面的轴向距离不大于弧形弹舌3101在自由状态下的轴向高度;弧形弹舌3101设置数量不少于一个,弧形弹舌3101呈辐射状均匀排布在止动垫圈31的环形圈体上,弧形弹舌3101的形状为非直线形的弧形,所述弧形包括圆弧形和类弧形,所述类弧形包括抛物线形与渐开线形,以及由多段弧形的弦连接构成的曲线形;弧形弹舌3101的开口端朝向与大棘齿的缓面朝向一致,使得螺母11在拧紧时,大棘齿的缓面能顺着弧形弹舌3101的弧背轻松滑过,又由于弧形弹舌3101的开口端朝向与大棘齿的陡面朝向相反,使得大棘齿的齿尖一滑过,弧形弹舌3101的顶端就会弹起并抵住大棘齿的陡面,所以螺母11向拧紧方向转动畅通无阻而向拧松方向转动受到阻止。本实施例通过水平凸起3102与轴向凹槽2102配合,阻止止动垫圈31转动;而止动垫圈31又通过弧形弹舌3101与大棘齿结构1102配合,阻止螺母11向松动方向转动。进一步,弧形弹舌3101根据防松所需而设定刚度,设定的刚度大于导致松动的振动力,用以防止螺母11松动及控制螺母11拆卸,当拧松扭矩大于设定刚度时,弧形弹舌3101向拧松方向屈服变形直至解除对大棘齿结构1102的限制,螺母11即可拆卸。进一步,大棘齿结构1102的大棘齿设置数量与止动垫圈31的弧形弹舌3101设置数量之数量关系为W=XM+N,其中W为大棘齿设置数量,M为弧形弹舌3101设置数量,X为设置倍数,所述W和M与X均为不少于1的正整数,所述N为包括0在内且不大于M的整数,所述W与所述M的最大公约数即是螺母11在拧紧时与大棘齿结构1102同步啮合的弧形弹舌3101的数量,弧形弹舌3101的设定刚度指同步啮合的弧形弹舌3101的总刚度。进一步,弧形弹舌3101的设定刚度是根据已知的致螺母11松动的振动力或根据紧固扭矩规范对螺母11规定的紧固扭矩标准值,乘以防松所需的安全系数而设定,所乘的安全系数不低于1.1倍;弧形弹舌3101的设定刚度是在其构成材料的强度的基础上,结合其厚度、宽度、弧长、弯曲度、变形量、及同步啮合的弧形弹舌3101的数量综合设置而实现;弧形弹舌3101的工作变形量设置为极限载荷变形量的30%-70%,使得螺母11拆卸后弧形弹舌3101的形状可以完全复原且刚度可以保持不变,止动垫圈31可以重复使用。进一步,止动垫圈31的构成材料为弹簧钢或记忆合金,所述构成材料为适用于冲压加工的等厚板材,止动垫圈31包括弧形弹舌3101与水平凸起3102均是在同一块所述板材上直接冲压成型。冲压成型制造简单、造价低廉,适用于工业生产。
实施例2
如图1、图2、图7、图8及图9所示,一种设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件,其包括互相配合的螺母11、螺栓22、和止动垫圈32,以及其它附属设置。本实施例与实施例1基本相同,不同之处在于:(1)螺栓22取代螺栓21,螺栓22为普通螺栓;(2)被紧固件42对应螺栓22的螺帽2201设置有嵌入槽4201,螺帽2201被固定在嵌入槽4201内;(3)止动垫圈32取代止动垫圈31;(4)止动垫圈32与止动垫圈31基本相同,但止动垫圈32不设置水平凸起,而是设置折向被紧固件的垂直凸起3202;(5)被紧固件41在靠近止动垫圈32的端面设置有与垂直凸起3202配合的凹孔4101。本实施例通过嵌入槽4201配合螺帽2201固定螺栓22,通过凹孔4101配合垂直凸起3202固定止动垫圈32,止动垫圈32通过弧形弹舌3201配合大棘齿结构1102防止螺母11松动及控制螺母11拆卸。
实施例3
如图1、图2、图10、图11及图12所示,一种设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件,其包括互相配合的螺母11、螺栓22、和止动垫圈33。本实施例与实施例2基本相同,不同之处在于:(1)止动垫圈33取代止动垫圈32;(2)止动垫圈33与止动垫圈32基本相同,但止动垫圈33不设置垂直凸起,而是在靠近被紧固件41的端面设置有小棘齿结构3302;(3)小棘齿结构3302由多个锯齿状的小棘齿互相连接构成,小棘齿呈辐射状均匀排布,小棘齿的缓面朝向螺母11的拧紧方向,小棘齿的陡面朝向螺母11的拧松方向,小棘齿从齿根到齿尖的轴向高度不大于止动垫圈33的厚度的1/2,相对于大棘齿结构1102设置的大棘齿,小棘齿结构3302设置的小棘齿单体更小而数量更多;(4)被紧固件41不设置凹孔。本实施例通过嵌入槽4201配合螺帽2201固定螺栓22,通过小而密集的锯齿状的小棘齿结构3302抓牢被紧固件41限制止动垫圈33向松动方向滑转,止动垫圈33通过弧形弹舌3301配合大棘齿结构1102防止螺母11松动及控制螺母11拆卸。
实施例4
如图1、图2、图13、图14及图15所示,一种设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件,其包括互相配合的螺母11、螺栓22、和止动垫圈34,以及其它附属设置。本实施例与实施例3基本相同,不同之处在于:(1)止动垫圈34取代止动垫圈33;(2)止动垫圈34与止动垫圈33基本相同,但止动垫圈34不设置小棘齿结构;(3)止动垫圈34被固定于被紧固件41上;(4)止动垫圈34被固定的方式为不可拆卸的永久性固定连接,具体表现为止动垫圈34直接焊接或铆接在被紧固件41上。本实施例通过嵌入槽4201配合螺帽2201固定螺栓22,通过焊接或铆接在被紧固件41上固定止动垫圈34,止动垫圈34通过弧形弹舌3401配合大棘齿结构1102防止螺母11松动及控制螺母11拆卸。本实施例止动垫圈34的固定方式是一劳永逸的设置方式,螺母11拆卸时,止动垫圈34不用拆动,重新安装时,直接拧紧螺母11即可,这对于日常检修维护非常实用,能明显减少工序节约工时。
实施例5
如图13、图14及图16所示,一种设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件,其包括互相配合的螺母12、螺栓22、和止动垫圈34,以及其它附属设置。本实施例与实施例4基本相同,不同之处在于:(1)螺母12取代螺母11,螺母12为普通螺母;(2)螺母12在靠近被紧固件41的一端设置有径向的环形凸缘1201,环形凸缘1201的外边缘与止动垫圈34的外边缘互相吻合;(3)止动垫圈34不固定在被紧固件41上,而是焊接在螺母12靠近被紧固件41的端面上;(4)被紧固件41对应弧形弹舌3401设置有环形凹槽4102,环形凹槽4102的槽底面设置有与弧形弹舌3401配合的大棘齿结构4103;(5)大棘齿结构4103与螺母11的大棘齿结构1102基本相同,不同之处是大棘齿结构4103的大棘齿的缓面朝向螺母12的拧松方向而陡面朝向螺母12的拧紧方向;(6)弧形弹舌3401的开口端朝向与大棘齿结构4103的大棘齿的缓面朝向一致。本实施例通过嵌入槽4201配合螺帽2201固定螺栓22,通过焊接在螺母12上固定止动垫圈34,止动垫圈34通过弧形弹舌3401配合设置在被紧固件41上的大棘齿结构4103防止螺母12松动及控制螺母12拆卸。本实施例对于被紧固件为压铸件时尤其适用,环形凹槽及大棘齿结构可以一并压铸,这是一劳永逸的设置方式,顺带之劳,带来日后作业更加方便快捷等诸多便利。
实施例6
如图7、图8、图17、图18及图19所示,一种设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件,其包括互相配合的螺母12、螺栓23、和止动垫圈32,以及其它附属设置。本实施例与实施例2基本相同,不同之处在于:(1)螺母12取代螺母11,螺母12为普通螺母;(2)被紧固件42对应螺母12设置有嵌入槽4201,螺母12被固定在嵌入槽4201内;(3)螺栓23取代螺栓22;(4)螺栓23的螺帽2301在靠近被紧固件41的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽2302,环形凹槽2302的槽底面设置有大棘齿结构2303;(5)环形凹槽2302与螺母11设置的环形凹槽1101完全相同,大棘齿结构2303与螺母11设置的大棘齿结构1102完全相同。本实施例通过嵌入槽4201固定螺母12,通过凹孔4101配合垂直凸起3202固定止动垫圈32,止动垫圈32通过弧形弹舌3201配合大棘齿结构2303防止螺栓23松动及控制螺栓23拆卸。
另外,对于不使用螺母而使用螺纹孔的应用,本实施例同样适用(如图20所示)。
实施例7
如图10、图11、图17、图18及图21所示,一种设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件,其包括互相配合的螺母12、螺栓23、和止动垫圈33。本实施例与实施例6基本相同,不同之处在于:(1)止动垫圈33取代止动垫圈32;(2)被紧固件41不设置凹孔。本实施例同样适用使用螺纹孔的应用。
实施例8
如图13、图14、图17、图18及图22所示,一种设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件,其包括互相配合的螺母12、螺栓23、和止动垫圈34,以及其它附属设置。本实施例与实施例7基本相同,不同之处在于:(1)止动垫圈34取代止动垫圈33;(2)止动垫圈34被固定于被紧固件41上;(3)止动垫圈34被固定的方式为不可拆卸的永久性固定连接,具体表现为止动垫圈34直接焊接或铆接在被紧固件41上。本实施例同样适用使用螺纹孔的应用。
实施例9
如图13、图14及图23所示,一种设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件,其包括互相配合的螺母12、螺栓22、和止动垫圈34,以及其它附属设置。本实施例与实施例8基本相同,不同之处在于:(1)螺栓22取代螺栓23,螺栓22为普通螺栓;(2)螺栓22的螺帽2201在靠近被紧固件41的一端设置有径向的环形凸缘2202,环形凸缘2202的外边缘与止动垫圈34的外边缘互相吻合;(3)止动垫圈34不固定在被紧固件41上,而是焊接在螺帽2201靠近被紧固件41的端面上;(4)被紧固件41对应弧形弹舌3401设置有环形凹槽4102,环形凹槽4102的槽底面设置有与弧形弹舌3401配合的大棘齿结构4103;(5)大棘齿结构4103与螺栓23的大棘齿结构2303基本相同,不同之处是大棘齿结构4103的大棘齿的缓面朝向螺栓22的拧松方向而陡面朝向螺栓22的拧紧方向;(6)弧形弹舌3401的开口端朝向与大棘齿结构4103的大棘齿的缓面朝向一致。本实施例同样适用使用螺纹孔的应用。
以上结合附图所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,做出的任何改进、变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.设定弹舌刚度控制拆卸的防松螺栓组件,包括互相配合的螺母、螺栓和止动垫圈,或以及其它设置在被紧固件的附属设置,其特征在于:
所述螺母在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述螺栓的螺杆沿轴向设置有轴向凹槽;所述止动垫圈设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌及设置有与所述轴向凹槽配合的水平凸起;
一或,所述螺母在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述螺栓为被固定于被紧固件上的普通螺栓;所述止动垫圈设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌及设置有折向被紧固件的垂直凸起;另外,被紧固件设置有与所述垂直凸起配合的凹孔;
二或,所述螺母在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述螺栓为被固定于被紧固件上的普通螺栓;所述止动垫圈设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌及在靠近被紧固件的端面设置有小棘齿结构;
三或,所述螺母在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述螺栓为被固定于被紧固件上的普通螺栓;所述止动垫圈被固定于被紧固件上及设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌;
四或,所述螺母为普通螺母;所述螺栓为被固定于被紧固件上的普通螺栓;所述止动垫圈被固定于所述螺母靠近被紧固件的端面上及沿内边缘或径向居中设置有弧形弹舌;另外,被紧固件对应所述弧形弹舌设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有与所述弧形弹舌配合的大棘齿结构;
五或,所述螺母为被固定于被紧固件上的普通螺母;所述螺栓的螺帽在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述止动垫圈设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌及设置有折向被紧固件的垂直凸起;另外,被紧固件设置有与所述垂直凸起配合的凹孔;
六或,所述螺母为被固定于被紧固件上的普通螺母;所述螺栓的螺帽在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述止动垫圈设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌及在靠近被紧固件的端面设置有小棘齿结构;
七或,所述螺母为被固定于被紧固件上的普通螺母;所述螺栓的螺帽在靠近被紧固件的端面沿内边缘或径向居中设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有大棘齿结构;所述止动垫圈被固定于被紧固件上及设置有与所述大棘齿结构配合的弧形弹舌;
八或,所述螺母为被固定于被紧固件上的普通螺母;所述螺栓为普通螺栓;所述止动垫圈被固定于所述螺栓的螺帽靠近被紧固件的端面上及沿内边缘或径向居中设置有弧形弹舌;另外,被紧固件对应所述弧形弹舌设置有环形凹槽,所述环形凹槽的槽底面设置有与所述弧形弹舌配合的大棘齿结构;
其中,所述大棘齿结构由多个大棘齿互相连接构成,所述大棘齿呈辐射状均匀排布;对于设置在螺母或螺帽上的大棘齿结构,所述大棘齿的缓面朝向所述螺母或螺帽的拧紧方向,所述大棘齿的陡面朝向所述螺母或螺帽的拧松方向;对于设置在被紧固件上的大棘齿结构,所述大棘齿的缓面朝向所述螺母或螺帽的拧松方向,所述大棘齿的陡面朝向所述螺母或螺帽的拧紧方向;
所述弧形弹舌设置数量不少于一个,所述弧形弹舌呈辐射状均匀排布在所述止动垫圈的环形圈体上;所述弧形弹舌的形状为非直线形的弧形,所述弧形包括圆弧形和类弧形,所述类弧形包括抛物线形与渐开线形,以及由多段弧形的弦连接构成的曲线形;所述弧形弹舌的开口端朝向与所述大棘齿的缓面朝向一致而与大棘齿的陡面朝向相反,当所述螺母或螺帽拧紧到啮合角度时,所述弧形弹舌的顶端抵在所述大棘齿的陡面上限制所述螺母或螺帽向拧松方向转动;所述弧形弹舌根据防松所需而设定刚度,所述设定刚度大于导致松动的振动力,用以防止所述螺栓组件松动及控制所述螺栓组件拆卸,当拧松扭矩大于所述设定刚度时,所述弧形弹舌向拧松方向屈服变形直至解除对大棘齿结构的限制,所述螺栓组件即可拆卸。
2.如权利要求1所述的防松螺栓组件,其特征在于,所述环形凹槽位于所述大棘齿结构的齿根位置的轴向深度不大于所述弧形弹舌在自由状态下的轴向高度,所述大棘齿结构从齿根到齿尖的轴向高度不小于所述弧形弹舌的厚度。
3.如权利要求1所述的防松螺栓组件,其特征在于,所述小棘齿结构由多个锯齿状的小棘齿互相连接构成,所述小棘齿呈辐射状均匀排布;所述小棘齿的缓面朝向所述螺母或螺帽的拧紧方向,所述小棘齿的陡面朝向所述螺母或螺帽的拧松方向;所述小棘齿从齿根到齿尖的轴向高度不大于所述止动垫圈的厚度的1/2,相对于所述大棘齿结构设置的大棘齿,所述小棘齿结构设置的小棘齿单体更小而数量更多。
4.如权利要求1所述的防松螺栓组件,其特征在于,所述止动垫圈被固定于被紧固件或螺母又或螺帽上的固定方式为不可拆卸的永久性固定连接,所述永久性固定连接包括但不限于焊接或铆接。
5.如权利要求1所述的防松螺栓组件,其特征在于,所述大棘齿结构的大棘齿设置数量与所述止动垫圈的弧形弹舌设置数量之数量关系为W=XM+N,所述W为大棘齿设置数量,所述M为弧形弹舌设置数量,所述X为设置倍数,所述W和M与X均为不少于1的正整数,所述N为包括0在内且不大于M的整数,所述W与所述M的最大公约数即是所述螺母或螺帽在拧紧过程中与大棘齿结构同步啮合的弧形弹舌的数量;所述弧形弹舌的设定刚度指同步啮合的弧形弹舌的总刚度。
6.如权利要求1所述的防松螺栓组件,其特征在于,所述弧形弹舌的设定刚度是根据已知的致所述螺栓组件松动的振动力或根据紧固扭矩规范对所述螺栓组件规定的紧固扭矩标准值,乘以防松所需的安全系数而设定,所乘的安全系数不低于1.1倍;所述弧形弹舌的设定刚度是在其构成材料的强度的基础上,结合其厚度、宽度、弧长、弯曲度、变形量、及同步啮合的弧形弹舌的数量综合设置而实现;所述弧形弹舌的工作变形量设置为极限载荷变形量的30%-70%,使得螺栓组件拆卸后弧形弹舌的形状可以完全复原且刚度可以保持不变,止动垫圈可以重复使用。
7.如权利要求1所述的防松螺栓组件,其特征在于,所述止动垫圈的构成材料为弹簧钢或记忆合金,所述构成材料为适用于冲压加工的等厚板材,所述止动垫圈包括弧形弹舌或及水平凸起或及垂直凸起均是在同一块所述板材上直接冲压成型。
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