CN1987134A - 螺纹连接防松紧固件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺纹联接防松紧固件，属于紧固件技术领域，特点是在现有标准螺母、螺钉及螺栓的基础上设置与其为一体的凸偏心圆锥台或凹同心圆锥台孔，在各种工件的螺钉孔或螺栓孔上也相应配合设置凹同心圆锥台孔或凹偏心圆锥台孔，螺纹连接时凸与凹、偏心与同心组合，可广泛地用于通孔、不通孔或双螺母锁紧等多种不同的螺纹联接，由偏心圆锥所产生的轴向、法向、径向作用力，使圆锥有一局部的圆锥斜面紧密接触，三个方向的三个附加摩擦力，同时作用牢固的锁紧。本发明结构简单，可以代替垫圈的作用，它不但能实现完全不松动，而且在拆卸时，由于圆锥局部紧密接触部位的内在弹性变形可恢复，所以可反复再次使用。

Description

螺纹连接防松紧固件

技术领域

本发明涉及一种螺纹连接防松紧固件，属于紧固件技术领域。

背景技术

现有技术的螺纹联接防松装置大致分二类。一类是利用垫圈的弹力，即轴向附加摩擦力防止松动，只能用于一般的机件联接。存在不足一是附加摩擦力小，锁紧方向单一，二是弹簧垫圈易弹性失效，当受冲击、振动及变载时就造成松动，只能被动的采取勤检查勤拧紧的方法来防止松动。另一类是采用插入开口销，捆扎铁丝或采用止动、止退垫片定位销等，用于受力不大的机件联接可以防止松动。但使用范围窄小，仅限于轴端及挡圈之类的机件联接，当受冲击时，开口销、止动、止退垫片等，易被剪切断。

为解决螺纹联接在受冲击、振动及变载时完全不松动，就要设法增加附加摩擦力。美国M.F SPOTS编著的《机械零件设计》及德国、意大利、日本等国家的有关资料与实物，公开提供的最新防松技术，就是利用螺母某一局部的特殊形状进行锁紧防松。当螺母拧紧时或拧紧中，在螺母开槽的局部强制性发生机械变形，既塑性变形。还有的是在螺母某一局部镶嵌摩擦系数大的非金属材料—尼龙或纤维，使螺纹联接不仅在轴向，同时在径向产生附加摩擦力锁紧，从而有效的防止了松动。但由于强制性塑变及非金属材料变形不可恢复，只能使用一次，拆卸时只能进行破坏性拆卸，并且构造复杂，制造难度大、成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺纹连接防松紧固件，克服现有采用轴向附加摩擦力防止松动；在轴向、径向产生附加摩擦力锁紧存在的上述种种不足，实现可使螺纹联接产生轴向、法向、径向三个方向的三个附加摩擦力，从而完全不松动，并可拆卸反复再次使用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种螺纹连接防松紧固件，包括螺母、螺钉、螺栓，其特征是在有的螺母的一端面、在螺钉、螺栓的螺杆根部设置与螺母、螺钉、螺栓为一体的凸偏心圆锥台，在有的螺母的一端设置对应凸心圆锥台的大小头直径相等的与螺母为一体的凹同心圆锥台孔；亦可在有的螺母的一端面、在螺钉、螺栓的螺杆根部设置与螺母、螺钉、螺栓为一体的凸同心圆锥台，在有的螺母的一端设置对应凸同心圆锥台的大小头直径相等的与螺母为一体的凹偏心圆锥台孔。

本发明结构简单，只是在现有标准的螺母、螺钉、螺栓的基础上加厚，加厚的一端为凸偏心圆锥台或凹同心圆锥台孔，在各种工件的螺钉孔或螺栓孔上也相应配合设置凹同心圆锥台孔或凹偏心圆锥台孔，螺纹连接时凸与凹、偏心与同心组合，它可以代替垫圈的作用，使用中不允许采用任何型式的垫圈，恰当的组合可以广泛地用于通孔、不通孔或双螺母锁紧等各种不同的螺纹连接。

本发明只是在现有标准的螺母、螺钉、螺栓的基础上加厚，增加的圆锥部位在制造时有利于脱模，外型加工精度要求也不高，采用冲压成型按常规的搓丝工艺稍作改进，可成批量系列化生产。

本发明锁紧防松能力增强，与现有技术及国外技术制造成本相比较，可大幅度降低制造成本，使用中不允许采用任何型式的垫圈，相应的可节约大量使用垫圈的成本。

本发明相比现有技术及国外技术，锁紧方向和附加摩擦力都有所增加，特别对应克服受冲击、振动及变载而引起的三维方向旋松力有效的达到阻止松动的目的。它不但能实现完全不松动，而且在拆卸时，由于圆锥局部紧密接触部位的内在弹性变形可恢复，所以可反复再次使用。提高了使用效果，节约了运行成本。

附图说明

图1带凸偏心圆锥台螺母的剖面结构图；

图2带凹同心圆锥孔螺母的剖面结构图；

图3带凸偏心圆锥台螺钉或螺栓的结构图；

图4凸偏心圆锥台与凹同心圆锥孔相配合拧紧受力示意图；

图中，1螺母，2螺母，3凸偏心圆锥台，4螺钉或螺栓，5凹同心圆锥台孔，偏心值a，附加摩擦力F1，法向附加摩擦力F2，径向附加摩擦力F3。

具体实施方式

结合附图和实施例进一步说明本发明，本发明是将锥度相同，大小头直径相等的凸偏心圆锥台3和凹同心圆锥台孔5分别与现有标准螺母1、2，螺钉、螺栓4结合为一体，为实现螺纹连接，各种工件的螺钉孔或螺栓孔上也相应配合设置凹同心圆锥台孔或凹偏心圆锥台孔，如图1所示，带凸偏心圆锥台3螺母1的偏心值a最好在0.5-3mm之间，螺母1直径大，偏心距大，直径小且偏心距小；如图2所示，带凹同心圆锥台孔5的螺母2，其凹同心圆锥台孔5与螺母2同轴线；如图3所示，带凸偏心圆锥台3螺钉或螺栓4，偏心值a最好在0.5-3mm之间。将它们与各种工件的螺钉孔或螺栓孔进行恰当的凸凹、偏心与同心组合，可广泛地适用于多种不同的螺纹联接方式。较典型的方式有：用于通孔或地脚螺钉的螺纹联接，采用带凸偏心圆锥台3螺钉或螺栓4与工件中带凹同心圆锥台孔组合；用于双螺母锁紧(实用于通孔或不通孔的螺纹联接)，采用带凸偏心圆锥台3螺母1与带凹同心圆锥台孔5螺母2组合。

如图4所示，凸偏心圆锥台3小头直径朝下方，凹同心圆锥台孔5大头直径朝上方，凸凹圆锥相配拧紧时，被联接的一端螺纹内产生拉力，既轴向附加摩擦力F1；同时凸偏心圆锥台3与凹同心圆锥台孔5，有一局部的圆锥斜面紧密接触，在它们之间的法向产生压力，即法向附加摩擦力(F2)；并且由于凸偏心圆锥台3的偏心作用力，使紧密接触部位同时产生径向的剪切力，即径向附加摩擦力(F3)。三个方向锁紧，三个附加摩擦力同时作用，正好对应克服受冲击、振动及变载而引起三维方向的旋松力。拆卸时，由于凸凹圆锥局部紧密接触部位的内在弹性变形可恢复，所以它不但做到阻止松动，同时也可以反复拆卸再次使用。

Claims (2)

1、一种螺纹连接防松紧固件，包括螺母、螺钉、螺栓，其特征是在有的螺母的一端面、在螺钉、螺栓的螺杆根部设置与螺母、螺钉、螺栓为一体的凸偏心圆锥台，在有的螺母的一端设置对应凸心圆锥台的大小头直径相等的与螺母为一体的凹同心圆锥台孔；亦可在有的螺母的一端面、在螺钉、螺栓的螺杆根部设置与螺母、螺钉、螺栓为一体的凸同心圆锥台，在有的螺母的一端设置对应凸同心圆锥台的大小头直径相等的与螺母为一体的凹偏心圆锥台孔。

2、根据权利要求1所述的螺纹联接防松紧固件，其特征是偏心值控制在0.5-3mm之间。