CN208686782U - 一种自锁螺栓 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于工业紧固件技术领域，具体涉及一种自锁螺栓，包括螺栓本体和垫圈，所述螺栓本体包括相互连接的螺栓头和螺杆，垫圈套设在螺杆上，且螺栓头与垫圈接触的一端设置有多个第一斜齿，垫圈与螺栓头接触的一端设置有与第一斜齿相匹配的第二斜齿；所述第一斜齿上设置有松开推力面，且松开推力面与水平面之间的夹角大于螺杆的螺纹升角；所述垫圈远离螺栓头的一端和工件表面之间的摩擦系数大于第一斜齿和第二斜齿的接触面之间的摩擦系数。本实用新型无需自锁螺母配合即可很好的实现自锁，且自锁效果很好。

Description

一种自锁螺栓

技术领域

本实用新型属于工业紧固件技术领域，具体涉及一种自锁螺栓。

背景技术

螺栓和螺母组成的紧固件广泛应用于科技发展与创新、工农业生产与加工等众多场合和机械设备及仪器仪表上。目前市面上基本没有自锁螺栓，只有自锁螺母。

市场现有的法兰面螺栓，如：型号为DIN6921、DIN1665的法兰面螺栓，以及在法兰面上加上防滑纹的法兰面螺栓，均是通过增加表面接触面积或者增加表面摩擦系数来达到防松效果。但是上述现有螺栓只能起到非常有限的防松效果，其用在一般场合基本可以满足使用要求，但用在一些振动较大的场合，特别是遇到高频振动的情况下，一旦有一点松动，整个工件就会失去紧固效果，尤其在行驶的车辆或动态的仪器仪表上，这种不易察觉的松动轻者影响整体设备的正常进行，重者会酿成事故。所以在一些特殊的场合，必须要使用能够防止松动，且防松效果很好的自锁螺栓。

而且，目前市面上所有螺栓都必须配合自锁螺母来实现螺栓的自锁，进而增加防松效果。但如果遇到螺纹孔是在机体里面的(通常称为盲孔)或者特殊的使用要求的情况下，市面上目前没有任何自锁螺栓能够解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种具有自锁功能，且自锁效果很好的自锁螺栓。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种自锁螺栓，包括螺栓本体和垫圈，所述螺栓本体包括相互连接的螺栓头和螺杆，垫圈套设在螺杆上，且螺栓头与垫圈接触的一端设置有多个第一斜齿，垫圈与螺栓头接触的一端设置有与第一斜齿相匹配的第二斜齿；所述第一斜齿上设置有松开推力面，且松开推力面与水平面之间的夹角大于螺杆的螺纹升角；所述垫圈远离螺栓头的一端和工件表面之间的摩擦系数大于第一斜齿和第二斜齿的接触面之间的摩擦系数。

进一步优选的是，所述垫圈远离螺栓头的一端设置有多个摩擦齿，每个摩擦齿均包括螺栓松开时的松动受力面和螺栓拧紧时的拧紧受力面，每个松动受力面与水平面之间的夹角均为直角，每个拧紧受力面与水平面之间的夹角均为锐角。

摩擦齿的增加增大了垫圈与工件表面之间的摩擦力，进一部加强了自锁螺栓的防松效果。

更进一步优选的是，所述第一斜齿上还设置有拧紧推力面，拧紧推力面为与水平面垂直设置的垂直面。

拧紧推力面即螺栓本体在拧紧时用于给力的面，即作为推力的面，拧紧推力面为与水平面垂直设置的垂直面，使螺栓本体在拧紧时的垫圈更容易受力，使拧紧边的更加轻松，没有多余的力的浪费，节省了人力。

更进一步优选的是，所述第一斜齿均匀排布地环形设置于螺栓头与垫圈接触的一端端面上，且松开推力面的两端分别连接与其相邻的两个拧紧推力面。

第一斜齿均匀排布地环形设置于螺栓头与垫圈接触的一端端面上，使第一斜齿作为推力物或受力物时的受力均匀，便于整体在防松时均匀受力，以此提高防松效果；松开推力面的两端分别连接与其相邻的两个拧紧推力面，一个第一斜齿挨着一个第一斜齿，使第一斜齿的排布更加紧凑，使受力效果更好。

更进一步优选的是，所述螺杆远离螺栓头的一段为设置有外螺纹的外螺纹段，螺杆与螺栓头连接的一段为外表面光滑的圆柱形结构段，垫圈设置于螺杆的圆柱形结构段，且垫圈的内径小于螺杆外螺纹段的外径。

垫圈的内径小于螺杆外螺纹段的外径，使垫圈不会从螺杆上滑落出来，避免了意外丢失的情况，也减少了组合的时间，节省了合成的工序，减少了整体的成本。

更进一步优选的是，所述垫圈通过胶水与螺栓头连接。

垫圈与螺栓头连接，这样在使用前就不会出现零部件散乱的情况，也不需要分别购买，提高了效率，在螺栓本体或垫圈受力后，胶水失去作用，但却已经很好地起到了自锁的作用。

更进一步优选的是，所述螺栓本体和垫圈均由碳钢材料、橡胶材料、不锈钢材料或铜材料制成。

碳钢材料、橡胶材料、不锈钢材料和铜材料均为常用的材料，价格低廉，制作方便，稳定性好。

更进一步优选的是，所述摩擦齿拧紧时的推力面为坡度面，摩擦齿松开时的推力面为与水平面垂直的垂直面。

坡度面使得螺栓本体更容易拧紧，同时减少了对工件的破坏，垂直面使得螺栓本体更难松开，加大了螺栓本体松开时的受力情况，没有多余的力的浪费，同时节省了人力。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型使得螺栓本体一旦发生松动位移时，由于垫圈远离螺栓头的一端和工件表面之间的摩擦系数大于第一斜齿和第二斜齿的接触面之间的摩擦系数，所以首先产生位移的应该是螺栓本体；同时，第一斜齿的松开推力面与水平面之间的夹角大于螺杆的螺纹升角，这时螺栓本体向上抬高的距离大于螺栓本体的螺杆上的外螺纹纵向的位移距离，而螺栓本体旋转又要受摩擦齿的影响，这样形成一个矛盾的内循环，反而增加了螺栓本体的夹紧力，从而阻止螺栓的松动；由此在无需自锁螺母配合下达到螺栓自锁的效果，且因为内循环的存在，自锁效果更佳，实用性极好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型螺栓本体的结构示意图；

图3为本实用新型垫圈的结构示意图。

图中：1-垫圈；2-螺栓头；3-螺杆；4-拧紧推力面；5-松开推力面；6-摩擦齿。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1-3所示，一种自锁螺栓，包括螺栓本体和垫圈1，所述螺栓本体包括相互连接的螺栓头2和螺杆3，垫圈1套设在螺杆3上，且螺栓头2与垫圈1接触的一端设置有多个第一斜齿，垫圈1与螺栓头2接触的一端设置有与第一斜齿相匹配的第二斜齿；所述第一斜齿上设置有松开推力面5，即螺栓本体松开旋转时第一斜齿用于给力的面，且松开推力面5与水平面之间的夹角大于螺杆3的螺纹升角，这样保证螺栓本体向上抬高的距离大于螺杆上的外螺纹纵向的位移距离，自锁螺栓如果想松动，就必须至少向上抬起一个第一斜齿的高度距离，但是这时螺杆的外螺纹转动距离又跟不上自锁螺栓太高的距离，从而加强了防松效果；所述垫圈1远离螺栓头2的一端和工件表面之间的摩擦系数大于第一斜齿和第二斜齿的接触面之间的摩擦系数，即垫圈与工件之间的摩擦力要大于垫圈与螺栓本体之间的摩擦力，所以首先产生位移的应该是螺栓本体，这样就形成了一个自锁循环，进一步加强了自锁效果。

优选的，所述垫圈1远离螺栓头2的一端设置有多个摩擦齿6，每个摩擦齿均包括螺栓松开时的松动受力面和螺栓拧紧时的拧紧受力面，每个松动受力面与水平面之间的夹角均为直角，在螺栓有松动的迹象时给予最大的阻力，使松动时垫圈与工件之间的摩擦力最大化，每个拧紧受力面与水平面之间的夹角均为锐角，减小螺栓在拧紧时垫圈与工件之间的摩擦力。摩擦齿的体积比较小，主要是增大垫圈和其所接触的工件之间的摩擦力，以此提高整体的防松效果，同时拧紧受力面为螺栓在拧紧时摩擦齿的受力面，松动受力面为螺栓在松开时摩擦齿的受力面。

优选的，所述第一斜齿上还设置有拧紧推力面4，拧紧推力面4为与水平面垂直设置的垂直面。也可以不是垂直面，不做具体限定，此处的垂直面是最为最佳方案，以此来增大拧紧推力面4的面积；其中，拧紧推力面作为产生推力的面，即螺栓本体在拧紧时用于给力的面积；拧紧推力面4为与水平面垂直设置的垂直面，使螺栓本体在拧紧时的垫圈1更容易受力，使拧紧边的更加轻松，没有多余的力的浪费，节省了人力。

优选的，所述第一斜齿均匀排布地环形设置于螺栓头2与垫圈1接触的一端端面上，使第一斜齿作为推力物或受力物时的受力均匀，提高了整体的精确性，且松开推力面5的两端分别连接与其相邻的两个拧紧推力面4，一个第一斜齿挨着一个第一斜齿，使第一斜齿的排布更加紧凑，使受力效果更好。第一斜齿也可以是间隔设置，其形状也可以是矩形等等，此处的第一斜齿结构是作为最优选方案。

优选的，所述螺杆3远离螺栓头2的一段为设置有外螺纹的外螺纹段，螺杆3与螺栓头2连接的一段为外表面光滑的圆柱形结构段，垫圈1设置于螺杆3的圆柱形结构段，且垫圈1的内径小于螺杆3外螺纹段的外径，将垫圈限制在螺杆3的圆柱形结构段，保证垫圈掉不出来。

优选的，所述垫圈1通过胶水与螺栓头2连接，也可以通过其他形式的粘接在一起，依次保证垫圈的稳定性。

优选的，所述螺栓本体和垫圈1均由碳钢材料、橡胶材料、不锈钢材料或铜材料制成，螺栓本体和垫圈1采用同样的材质，且碳钢材料、橡胶材料、不锈钢材料和铜材料均为常用的材料，价格低廉，制作方便，稳定性好。

优选的，所述摩擦齿6拧紧时的推力面为坡度面，摩擦齿6松开时的推力面为与水平面垂直的垂直面，同第一斜齿的原理相似，使垫圈在拧紧时更轻松，松开时更难。

本实用新型的防松原理和有益效果如下：

1)所述第一斜齿的松开推力面与水平面之间的夹角大于螺杆的螺纹升角。

2)所述垫圈与螺栓头接触的一端设置有与第一斜齿相匹配的第二斜齿；所述垫圈远离螺栓头的一端和工件表面之间的摩擦系数大于第一斜齿和第二斜齿的接触面之间的摩擦系数。

基于以上理论，本实用新型使得螺栓本体一旦发生松动位移时，由于垫圈远离螺栓头的一端和工件表面之间的摩擦系数大于第一斜齿和第二斜齿的接触面之间的摩擦系数，所以首先产生位移的应该是螺栓本体；同时，第一斜齿的松开推力面与水平面之间的夹角大于螺杆的螺纹升角，这时螺栓本体向上抬高的距离大于螺栓本体的螺杆上的外螺纹纵向的位移距离，而螺栓本体旋转又要受摩擦齿的影响，这样形成一个矛盾的内循环，反而增加了螺栓本体的夹紧力，从而阻止螺栓的松动；由此在无需自锁螺母配合下达到螺栓自锁的效果，且因为内循环的存在，自锁效果更佳，实用性极好。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自锁螺栓，其特征在于：包括螺栓本体和垫圈，所述螺栓本体包括相互连接的螺栓头和螺杆，垫圈套设在螺杆上，且螺栓头与垫圈接触的一端设置有多个第一斜齿，垫圈与螺栓头接触的一端设置有与第一斜齿相匹配的第二斜齿；所述第一斜齿上设置有松开推力面，且松开推力面与水平面之间的夹角大于螺杆的螺纹升角；所述垫圈远离螺栓头的一端和工件表面之间的摩擦系数大于第一斜齿和第二斜齿的接触面之间的摩擦系数。

2.根据权利要求1所述的一种自锁螺栓，其特征在于：所述垫圈远离螺栓头的一端设置有多个摩擦齿，每个摩擦齿均包括螺栓松开时的松动受力面和螺栓拧紧时的拧紧受力面，每个松动受力面与水平面之间的夹角均为直角，每个拧紧受力面与水平面之间的夹角均为锐角。

3.根据权利要求1所述的一种自锁螺栓，其特征在于：所述第一斜齿上还设置有拧紧推力面，拧紧推力面为与水平面垂直设置的垂直面。

4.根据权利要求3所述的一种自锁螺栓，其特征在于：所述第一斜齿均匀排布地环形设置于螺栓头与垫圈接触的一端端面上，且松开推力面的两端分别连接与其相邻的两个拧紧推力面。

5.根据权利要求1所述的一种自锁螺栓，其特征在于：所述螺杆远离螺栓头的一段为设置有外螺纹的外螺纹段，螺杆与螺栓头连接的一段为外表面光滑的圆柱形结构段，垫圈设置于螺杆的圆柱形结构段，且垫圈的内径小于螺杆外螺纹段的外径。

6.根据权利要求1所述的一种自锁螺栓，其特征在于：所述垫圈通过胶水与螺栓头连接。

7.根据权利要求1所述的一种自锁螺栓，其特征在于：所述螺栓本体和垫圈均由碳钢材料、橡胶材料、不锈钢材料或铜材料制成。

8.根据权利要求2所述的一种自锁螺栓，其特征在于：所述摩擦齿拧紧时的推力面为坡度面，摩擦齿松开时的推力面为与水平面垂直的垂直面。