CN203756694U - 一种防止松动的螺纹紧固件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种防止松动的螺纹紧固件，包括具有外螺纹的第一紧固构件，和具有内螺纹的第二紧固构件，第一紧固构件和第二紧固构件通过外螺纹和内螺纹相互配合；第二紧固构件的内螺纹为不对称形状，内螺纹的第一侧面的牙侧角为60°或近似，内螺纹的第二侧面的牙侧角为30°或近似。本实用新型的螺纹摩擦力增大，产生了很大的锁紧力，使得螺母不易产生自旋转而松动，形成了很好的自锁能力。

Description

一种防止松动的螺纹紧固件
技术领域
本实用新型涉及紧固件领域，尤其涉及一种用于各种机器设备以及零部件连接装配的防止松动的螺纹紧固件。
背景技术
现在所能见到的螺纹紧固件的螺纹多为牙型角为60°的牙型角牙侧角为对称的30°，根据GB16823.2-1977(螺纹紧固件紧固通则）计算，螺纹的摩擦力；螺纹摩擦力＝Ff×μs×sesα/，其中Ff是螺栓轴力，μs是螺纹摩擦系数，α/－牙侧角，普通螺纹α/＝30、此时螺纹摩擦力＝1.154×Ff×μs。由于螺纹摩擦力较小，使螺母在受到振动时很容易发生螺母自旋转松动。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种防止松动的螺纹紧固件。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种防止松动的螺纹紧固件，从而解决紧固件松脱问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种防止松动的螺纹紧固件，包括具有外螺纹的第一紧固构件，和具有内螺纹的第二紧固构件，第一紧固构件和第二紧固构件通过外螺纹和内螺纹相互配合；第二紧固构件的内螺纹为不对称形状，内螺纹的第一侧面的牙侧角为60°或近似，内螺纹的第二侧面的牙侧角为30°或近似。
进一步地，第一紧固构件为螺栓，第二紧固构件为螺母。
进一步地，螺母内设有阴螺纹，阴螺纹为不对称形状，阴螺纹的第一侧面的牙侧角为60°，阴螺纹的第二侧面的牙侧角为30°。
进一步地，第一侧面为承载面。
进一步地，第二侧面为非承载面。
进一步地，第一侧面被设置为：当螺栓和螺母相互拧紧时，螺栓的牙尖顶在第一侧面。
进一步地，第二侧面被设置为：当螺栓和螺母相互拧紧时，螺栓的牙尖与第一侧面不接触。
在本实用新型的较佳实施方式中，一种防止松动的螺纹紧固件，包括相互配合的螺栓和螺母，螺母内设有具有牙侧角为不对称形状的阴螺纹，阴螺纹的一侧的牙侧角为60°，另一侧的牙侧角为30°。当螺栓和螺母相互配合拧紧时，螺栓的牙尖紧紧地顶在阴螺纹的牙侧角为60°的牙侧面上，由于螺纹摩擦力＝Ff×μs×sesα/，此时α/＝60°，即螺纹摩擦力＝2×Ff×μs，为普通螺纹的1.733倍。螺纹摩擦力的增大，产生了很大的锁紧力，使得螺母不易产生自旋转而松动，形成了很好的自锁能力。
本实用新型的螺纹紧固件在使用过程中不需要其他辅助紧固措施，例如锁紧垫片、销、螺纹粘接、或其他填充物等，从而达到减少施工步骤，降低成本目的。
此外，本实用新型的螺母可与标准的螺栓配合使用，且本实用新型的螺母能够重复使用，经反复拧紧和拧松，仍然不减少其锁紧力，能够保持螺母原有的锁紧效果，使用寿命长。
本实用新型的螺纹紧固件可以广泛的应用于包括航天、航空、铁路、汽车、医疗、工程机械等行业。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本实用新型的防止松动的螺纹紧固件的一个较佳实施例的结构示意图；
图2是图1中的螺纹紧固件的局部放大图；
图3是普通螺纹紧固件的螺纹牙受力图；
图4是图1中的螺纹紧固件的螺纹牙受力图。
图5是本实施例的螺母与普通螺纹紧固件的抗振动曲线图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种防止松动的螺纹紧固件，包括具有外螺纹的第一紧固构件，和具有内螺纹的第二紧固构件，第一紧固构件和第二紧固构件通过外螺纹和内螺纹相互配合；第二紧固构件的内螺纹为不对称形状，内螺纹的第一侧面的牙侧角为60°或近似，内螺纹的第二侧面的牙侧角为30°或近似。
可选地，第一紧固构件为螺栓1，第二紧固构件为螺母2。螺栓1外设有阳螺纹3，螺母2内设有阴螺纹4，螺栓1和螺母2之间通过螺纹相互配合。螺母2的阴螺纹4为不对称形状，阴螺纹4的第一侧面5的牙侧角为60°，阴螺纹的第二侧面6的牙侧角为30°。其中，第一侧面5为承载面，当螺栓1和螺母2相互拧紧时，螺栓1的牙尖7顶在第一侧面5。第二侧面6为非承载面，当螺栓1和螺母2相互拧紧时，螺栓2的牙尖7与第一侧面不接触。
如图3所示，对于普通的螺纹紧固件，牙型角为60°，箭头代表轴力方向，轴力大小为Ff，可知，由于普通螺纹紧固件的牙型半角为30°，螺纹摩擦力＝1.154×Ff×μs。
而对于本实施例的螺纹紧固件，如图4所示，螺纹的阴螺纹的一侧的牙侧角为60°，另一侧的牙侧角为30°，箭头代表轴力方向。当螺栓和螺母相互配合拧紧时，螺栓的牙尖紧紧地顶在阴螺纹的牙侧角为60°的牙侧面上，由于螺纹摩擦力＝Ff×μs×sesα/，此时α/＝60°，即螺纹摩擦力＝2×Ff×μs，为普通螺纹的1.733倍。螺纹摩擦力的增大，产生了很大的锁紧力，使得螺母不易产生自旋转而松动，从而形成了很好的自锁能力。
进一步，发明人还在试验室中采用容克是横向振动试验机做横向振动试验，通过与普通螺纹紧固件的比较，显示出本实施例的防止松动的螺纹紧固件的优异抗振动能力。如图5所示，A曲线为本实施例的螺母的抗振动曲线；B曲线为普通螺纹紧固件的抗振动能力曲线。当采用同样的螺栓、同样地振幅、频率、同样的紧固力，在同一台试验机上，控制二分钟时间时，普通螺母完全失去了锁紧力，而本实施例的螺母在两分钟试验期间仍保持了自锁能力。
在以上试验基础上，发明人还对两种紧固件的重复使用性做进一步的振动试验，发现普通螺母几次拧紧拧松后，锁紧力不断减少，乃至完全丧失锁紧力；而本实施例的螺母能够重复使用，经反复拧紧和拧松，仍然不减少其锁紧力，保持螺母原有的锁紧效果。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种防止松动的螺纹紧固件，包括具有外螺纹的第一紧固构件，和具有内螺纹的第二紧固构件，所述第一紧固构件和所述第二紧固构件通过所述外螺纹和所述内螺纹相互配合；其特征在于，所述第二紧固构件的内螺纹为不对称形状，所述内螺纹的第一侧面的牙侧角为60°或近似，所述内螺纹的第二侧面的牙侧角为30°或近似。
2.如权利要求1所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述第一紧固构件为螺栓，所述第二紧固构件为螺母。
3.如权利要求2所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述螺母内设有阴螺纹，所述阴螺纹为不对称形状，所述阴螺纹的第一侧面的牙侧角为60°，所述阴螺纹的第二侧面的牙侧角为30°。
4.如权利要求3所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述第一侧面为承载面。
5.如权利要求3所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述第二侧面为非承载面。
6.如权利要求3所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述第一侧面被设置为：当所述螺栓和所述螺母相互拧紧时，所述螺栓的牙尖顶在所述第一侧面。
7.如权利要求3所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述第二侧面被设置为：当所述螺栓和所述螺母相互拧紧时，所述螺栓的牙尖与所述第一侧面不接触。
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