CN203176135U - 一种抗高频振动的螺母 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种抗高频振动的螺母，其特征在于，该螺母内螺纹牙根部设有圆弧形段，所述经圆弧形段与对应普通螺栓外螺纹牙顶部在拧紧连接过程中产生的螺旋切线的切点通过螺母圆弧形段的圆心与螺母的内螺纹法向受力成27.5±2°夹角，所述螺母的底部设有增强锁固力的圆环座，所述圆环座的底部环形阵列设有防止打滑的切削槽。本实用新型在不改动螺栓的条件下，使其与螺栓的外螺牙的顶部相互拧紧时咬合，避免靠传统内外螺牙斜面相互咬合，可显著提高螺牙连接的防松性、抗高频性、拧紧的自锁性能和延长使用寿命等优点，本实用新型螺母完全能与标准螺栓外螺牙匹配，能像普通螺母一样的自由旋转，直到螺栓与改良的螺母相互拧紧时，才相互施加锁紧力矩，安装和拆卸方便，可重复使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及螺母，更具体地说，涉及一种抗高频振动的螺母。
背景技术
在各种机械设备的各部件连接装配中，一般都离不开使用方便的标准普通螺母与螺栓的紧固连接。传统的标准普通螺母与螺栓是靠标准60°角的等腰三角形内外螺牙面相互咬合，主要通过内外螺牙的齿形轴向受力F（轴向）=F*SIN60°=0.866*F和F（法向）=F*COS60°=0.50*F，以锚固连接零部件，真正起到内外螺牙咬紧能力和自锁能力是螺牙法向受力F（法向）。由于普通螺纹紧固连接主要受力仅仅是螺母和螺栓的第一第二螺牙接触处，螺母和螺栓的其余各牙基本上不受力，因此，当拧紧力矩较大时，应力集中在第一螺牙处，第一螺牙很容易产生弯曲和剪切变形，只有这样，才使第二螺牙面承受应力并产生锁紧力。以此类推，承载负荷面将受力依次一个个传递，相应造成螺牙依次的剪切和磨损，各牙的剪切和磨损破坏十分严重，导致螺母的螺牙强度大幅度下降，易使传统的螺母与螺栓的内外螺牙受损而滑牙松脱。导致失去了锁固连接零部件的作用。
随着现在科学技术快速进步和市场发展需求，使各种机械设备运动速度显著提高，相应的标准普通螺母与螺栓的紧固连接的接触振动频率大幅提高，使各种现代机械设备在高频振动中，极易导致传统普通的螺母与螺栓紧固连接在高频振动中自行滑牙松脱，进而致使各种现代机械设备损坏和解体，甚至导致设备引发人员伤亡的重大事故。
发明内容
针对上述技术缺陷，本实用新型提供一种抗高频振动的螺母，该一种抗高频振动的螺母改善了现有普遍使用的标准普通螺母与螺栓靠内外螺牙的牙形咬合的轴向F（轴向）受力过大和相对于内外螺牙咬紧能力使螺牙法向F（法向）受力偏小的问题，解决了现市场发展的现代机械设备的抵抗快速高频振动和提高螺母与螺栓紧固连接的内外螺牙咬合法向力，及使各个咬合螺牙均匀受力达到实际需求。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下所述：一种抗高频振动的螺母，其特征在于，该螺母内螺纹牙根部设有圆弧形段，所述经圆弧形段与对应普通螺栓外螺纹牙顶部在拧紧连接过程中产生的螺旋切线的切点通过螺母圆弧形段的圆心与螺母的内螺纹法向受力成27.5±2°夹角。
所述螺母的底部设有增强锁固力的圆环座。
所述圆环座的底部环形阵列设有防止打滑的切削槽。
根据上述结构的本实用新型，其有益效果在于，本实用新型在不改动螺栓的条件下，只是简单的调整传统螺母螺牙的牙根微结构，形成一个螺母的内螺牙的牙根圆弧形面，使其与螺栓的外螺牙的顶部相互拧紧时咬合，避免靠传统内外螺牙斜面相互咬合，可显著提高螺牙连接的防松性、抗高频性、拧紧的自锁性能和延长使用寿命等优点，本实用新型螺母完全能与标准螺栓外螺牙匹配，能像普通螺母一样的自由旋转，直到螺栓与改良的螺母相互拧紧时，才相互施加锁紧力矩，安装和拆卸方便，可重复使用。
附图说明
下面结合附图以及实施例对本实用新型做进一步的说明。
图1为本实用新型纵向全剖视图；
图2为图1中Q的局部放大图；
图3为本实用新型安装剖视图；
图4为图3中M的局部放大图；
图5为本实用新型立体图一；
图6为本实用新型立体图二。
具体实施方式
如图1-图6所示，一种抗高频振动的螺母，螺母1牙形根部设置有圆弧形面8与螺母1的内螺牙2形成切线6(剖面切线点5为T)；螺母1的牙根圆弧形面8与标准普通螺栓9的外螺牙10顶部在拧紧连接过程中，会产生一条锁紧连接螺旋切线，剖面显示为内相切点11为A。经切点A通过螺母1剖面的牙根圆弧面8的圆心7的C点与螺母1的内螺纹法向受力（F1）成27.5±2°夹角，这样彻底改变传统螺母与螺栓9靠内外螺牙斜面拧紧变形锁固连接。
使本实用新型螺母1与螺栓9的拧紧自锁连接，只需通过一条锁紧连接螺旋切线让螺母1的内螺牙2根部与螺栓9的外螺牙10顶部上的每一咬合切点A都能参与并均匀拧紧锁固。进而螺母1的拧紧负荷力均匀分解到每一个内螺牙2上，从而使螺母1的内螺纹牙2上各处产生均匀法向防松脱摩擦力，能够有效抗击横向振动。通过电脑3D模拟检测，使螺母1每一个内螺牙的承受力在总载荷力的15～16% 左右的。且这条锁紧连接螺旋切线的负荷受力分布均匀，使螺母1与整个螺栓9拧紧自锁连接能力明显提升，从根本上避免磨损螺牙的现象。
螺母1与标准普通螺栓9的螺牙轴向载荷力降到F2=F*SIN27.5°=0.472*F，螺母1与标准普通螺栓9的螺牙法向载荷力提升到F2=F*COS27.5°=0.887*F，显著提高螺栓9与螺母1拧紧连接的紧固力来满足各种现代机械设备的高速度要求，进而提升了改良后螺母1和螺栓9的紧固连接的紧固强度和自锁功能，以及抗高频振动能力和防止自行滑牙松脱能力。
另改良后螺母1的底部设置有增强锁固力圆环座4，并在底部设置有防打滑环形阵列切削槽3，进一步提高改良后螺母1的抗高频振动能力和防止自动滑牙松脱能力 。
Claims (3)
1.一种抗高频振动的螺母，其特征在于，该螺母内螺纹牙根部设有圆弧形段，所述经圆弧形段与对应普通螺栓外螺纹牙顶部在拧紧连接过程中产生的螺旋切线的切点通过螺母圆弧形段的圆心与螺母的内螺纹法向受力成27.5±2°夹角。
2.根据权利要求1所述的一种抗高频振动的螺母，其特征在于，所述螺母的底部设有增强锁固力的圆环座。
3.根据权利要求2所述的一种抗高频振动的螺母，其特征在于，所述圆环座的底部环形阵列设有防止打滑的切削槽。
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