CN207750364U - 一种螺母垫片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种螺母垫片，属于连接紧固件领域。该垫片包括外壳，外壳内设有圆孔、圆环槽和六边形孔，六边形内设内螺纹环，内螺纹环的外六边形结构可在六边形孔内滑动，还包括弹簧圈，弹簧圈可保证内螺纹环与垫片外壳不分离，本实用新型可用于要求精确预紧力控制的被连接件的连接，具有操作方便、预紧力控制效果好、减少连接所需螺栓直径、安全可靠等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺母垫片，属于连接紧固件技术领域。
背景技术
螺栓连接作为最为常见的紧固件连接方式，在各个行业广泛使用。传统的螺栓连接方式会产生偏载、螺栓预紧力控制精度不高、需要施加反扭矩等不足；同时，由于螺栓本身结构的特点，也会使螺纹牙受力不均匀、拧紧力矩对螺栓受力影响较大等。因此，本实用新型在原有螺栓连接的基础上设计了一种螺母垫片，提高螺栓连接性能。
实用新型内容
本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种螺母垫片，它克服了现有螺栓连方式会产生偏载、螺栓预紧力控制精度不高、拧紧力矩对螺栓受力影响较大、需要施加反扭矩等不足，能提高螺栓的连接性能。
一种螺母垫片，其包括垫片主体、内螺纹环、弹簧挡圈三部分，
所述垫片主体为外壳为六棱柱体、内部为六棱柱空腔、上端面开有圆形通孔，内部下端开有挡圈槽的帽状结构，
所述垫片主体上下端面的摩擦系数不同，上端面表面光滑、与连接螺母摩擦系数小，下端面表面粗糙、与被连接件摩擦系数大，
所述内螺纹环其外部为六棱柱结构、内部开有螺纹孔，所述弹簧挡圈为带有一定缺口的圆环，
所述内螺纹环的内螺纹牙型应根据具体连接螺栓的螺纹牙型相配合，且内螺纹环即可以与垫片主体一同转动，又可以在垫片主体中沿轴向上下移动，
所述弹簧挡圈其材质为碳素弹簧钢。
使用垫片时，将内螺纹环装入垫片主体内腔，再将弹簧挡圈装入垫片主体的环形槽内。
本实用新型提供的螺母垫片的工作原理如下：螺母垫片作为一个整体，先旋合在螺栓上，与被连接件紧密接触，并达到一个相对较小的预紧力，再旋合螺母，随着螺母的拧紧，螺母接触螺母垫片主体，螺母不能继续向下移动，导致螺栓被拉伸，与其配合的内螺纹环一同向上移动，从而将扭矩转换为螺栓杆的拉伸力，连接被连接件。通过控制内螺纹环的厚度和垫片主体内腔的深度，控制内螺纹上端面与垫片主体内腔上端面的距离，进而控制螺栓的伸长量，结合螺栓直径及材质，即可控制施加在螺栓杆上的拉应力。此外，因为在螺栓的连接过程螺母垫片上下端面的摩擦系数不同，上端面小、下端面大，上下端面受螺母的正压力相同，可实现其下端面与被连接件对螺母垫片的静摩擦扭矩大于螺栓对螺母垫片的扭矩与外加螺母对螺母垫片的摩擦扭矩之和，保证在使用螺母垫片后，对螺母的拧紧不需要对螺栓杆再施加反扭矩。因内螺纹环在垫片主体内不能独立的旋转，只能随螺栓杆上下移动，并将螺栓杆的连接段分为两段：螺栓头到螺母垫片段只受轴向拉伸力作用，螺母到螺母垫片段受轴向拉伸力和扭矩两个力作用，改善拧紧力矩对螺栓受力的影响。同时，螺母垫片内的螺牙环可以与外加螺母形成双并螺母，具有一定的防松效果。
附图说明
图1：本实用新型螺母垫片结构示意图；
图2：本实用新型螺母垫片半剖结构示意图；
图3：垫片主体半剖结构示意图图；
图4：本实用新型内螺纹环结构示意图；
图5：本实用新型弹簧弹挡圈结构示意图。
符号说明
1.垫片主体，2.内螺纹环，3.弹簧挡圈，1a.垫片上端面，1b.垫片主体内腔上端面，1c.挡圈槽，1d.垫片下端面，2a.内螺纹环上端面，2b.内螺纹。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：
图1为螺母垫片整体结构示意图、图2为螺母垫片半剖结构示意图，本实用新型的一种螺母垫片,其包括垫片主体1、内螺纹环2、弹簧挡圈3三部分，内螺纹环2同轴设置于垫片主体1的内腔，弹簧挡圈3设置于内螺纹环2的下端且卡入挡圈槽1c中。
所述内螺纹环2内部开有螺纹孔2b，其螺牙类型及规格和与其相配的螺栓相同。
所述垫片主体1内部设有六棱柱空腔，与内螺纹环2的外部六棱柱配合，保证在初始预紧时内螺纹环2与垫片主体1可以同步转动，同时在螺母拔紧工程中保证内螺纹环2独立的轴向移动。
所述垫片主体1上端面1a较为光滑，下端面1d较为粗糙。
所述内螺纹环2内部开有螺纹孔2b，其螺牙类型及规格和与其相配的螺栓相同。
所述弹簧挡圈4为带有一定缺口的圆环，弹簧挡圈其材质为碳素弹簧钢。
本实用新型提供的螺母垫片的工作原理如下：螺母垫片作为一个整体，先旋合在螺栓上，与被连接件紧密接触，并达到一个相对较小的预紧力，再旋合螺母，随着螺母的拧紧，螺母接触螺母垫片主体1，螺母不能继续向下移动，导致螺栓被拉伸，与其螺纹配合的内螺纹环2一同向上移动，从而将扭矩转换为螺栓杆的拉伸力，连接被连接件。通过控制内螺纹环2的厚度和垫片主体1内腔的深度，控制内螺纹上端面2a与垫片主体内腔上端面1b的距离，进而控制螺栓的伸长量，结合螺栓直径及材质，即可控制施加在螺栓杆上的拉应力。此外，因为在螺栓的连接过程螺母垫片上端面1a、下端面1b的摩擦系数不同，上端面小、下端面大，上下端面受螺母的正压力相同，可实现其下端面1d与被连接件对螺母垫片的静摩擦扭矩大于螺栓对螺母垫片的扭矩与外加螺母对螺母垫片的摩擦扭矩之和，垫片主体1在拧紧螺母过程中始终静止不动，保证在使用螺母垫片后，对螺母的拧紧不需要对螺栓杆再施加反扭矩。因内螺纹环在垫片主体1内不能独立的旋转，只能随螺栓杆上下移动，并将螺栓杆的连接段分为两段：螺母到螺母垫片段受轴向拉伸力和扭矩两个力作用，螺栓头到螺母垫片段只受轴向拉伸力作用，屏蔽了扭矩对螺栓头到螺母垫片段的影响，改善拧紧力矩对螺栓受力的影响。同时，螺母垫片内的螺牙环可以与外加螺母形成双并螺母，具有一定的防松效果。
Claims (5)
1.一种螺母垫片，其包括垫片主体、内螺纹环、弹簧挡圈三部分，所述垫片主体为外壳为六棱柱体、内部为六棱柱空腔、上端面开有通孔、下端面的帽状结构，所述内螺纹环其外部为六棱柱结构、内部开有螺纹孔，所述弹簧挡圈为带有一定缺口的圆环，使用垫片时，将内螺纹环装入垫片主体内腔，再装入弹簧挡圈。
2.根据权利要求1所述的一种螺母垫片，其特征在于：所述内螺纹环2装配于结构主体1内，弹簧挡圈3装配于垫片结构主体1环形凹槽底部，防止内螺纹环与垫片主体分离。
3.根据权利要求1所述的一种螺母垫片，其特征在于：内螺纹环2可随垫片主体1一起旋转，同时其又可在螺栓杆被拉伸时独立随螺栓杆在垫片结构主体1内向上移动，通过内螺纹环2的这种运动方式，将螺栓拧紧过程中的反扭矩传递给垫片主体1，由垫片主体1下端面将反扭矩传递给被连接件。
4.根据权利要求1所述的一种螺母垫片，其特征在于：内螺纹环2在垫片主体1内不能独立的旋转，只能随螺栓杆上下移动，并将螺栓杆的连接段分为两段：螺栓头到螺母垫片段只受轴向拉伸力作用，螺母到螺母垫片段受轴向拉伸力和扭矩两个力作用。
5.根据权利要求1所述的一种螺母垫片，其特征在于：通过控制加工制造时内螺纹环2的厚度和垫片主体1内腔的高度可以定量控制对螺栓施加的预紧力。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109372882A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-22 | 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 | 一种可以监测螺栓预紧力的垫圈 |
| CN110273910A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-09-24 | 吴清照 | 可控制与紧固面距离的紧固螺钉 |
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2018
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| CN110273910B (zh) * | 2019-07-03 | 2021-01-26 | 温州开安汽车零部件有限公司 | 可控制与紧固面距离的紧固螺钉 |
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