CN218294151U - 一种防松螺母组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防松螺母组件，该组件包括配合使用的螺母和紧环垫片。螺母包括一体结构的螺母本体和薄壁翼环，该螺母的内螺纹一次加工成型。薄壁翼环外圆与紧环垫片内孔为过盈配合，紧环垫片内孔可强迫薄壁翼环弹性变形，实现螺母的防松动。为增加薄壁翼环的变形能力，可在薄壁翼环上加工对称均布的缺口，该缺口延伸到螺母本体与薄壁翼环的连接面，宽度不小于薄壁翼环外圆与紧环垫片内孔的直径差。本实用新型紧固安装方便，防松效果优良，制造工序简单，生产成本低。

Description

一种防松螺母组件

技术领域

本实用新型应用于紧固件行业，涉及紧固螺母，特别是一种具有防松功能的螺母组件。

背景技术

通常螺母采用预紧力，利用螺纹的弹性变形，增加内外螺纹之间的摩擦力，起到防止螺母松动的作用，或者采用弹性垫片，利用弹性垫片的弹力，增加增加内外螺纹之间的摩擦力，但在长时间使用后，螺母的预紧力或弹性垫片的弹力也会逐渐减小，造成螺母松动。为此，申请了不同结构的防松动螺母的专利。公布号CN111306174A提供了一种螺纹防松双螺母，由主副螺母和套筒组成，主副螺母螺纹左右旋向相反，主副螺母的六棱柱面用套筒套紧，三者牢固结合为一体，在震动、冲击、变载荷等极端工况下能长久不松动。公布号CN113803354A公开了一种卯、榫、楔结构的阴阳防松螺母，楔具有内螺纹为阴螺母，卯具有内螺纹为阳螺母，榫具有外螺纹，或者楔具有内螺纹为阳螺母，卯具有内螺纹为阴螺母，榫具有外螺纹，先用阴螺母紧固物体，再驱动阳螺母与阴螺母相互挤压，阴螺母变形较大而阳螺母变形较小，阴螺母的变形阻止阳螺母回转，和/或阴螺母的变形压迫螺栓阻止阴螺母回转阴阳螺母锁定在螺栓上，拆卸后阴阳螺母恢复原状。公布号CN113983062A给出了一种收缩防松螺母组件，包括楔螺母、卯螺母和螺栓，卯螺母安装在螺栓上，楔螺母转动凸出物插入到螺母体至螺母体之间的缝隙空，螺母体阻止了凸出物向外移动，凸出物内径的推力压迫螺母体，螺母体向内弯曲收缩，螺母体上的螺纹压迫螺栓增加摩擦力防松。拆卸时，使用扳手固定卯螺母，驱动楔螺母后退转动，凸出物拔出螺母体至螺母体之间的缝隙空，螺母体恢复原状，卸掉楔螺母，再驱动卯螺母后退转动，卸掉卯螺母。公布号CN114776690A公开了一种防松动螺母组件，第一螺母和第二螺母配合以锁紧螺栓。第一螺母的内外壁均设有螺纹，且内螺纹和外螺纹的螺距不同；所述第二螺母的第二螺母本体的内壁设有二级螺纹，二级螺纹包括第一级螺纹和第二级螺纹；所述螺栓、第一螺母的内螺纹、第二螺母的第一级螺纹的螺纹规格相同，所述第一螺母的外螺纹、第二螺母的第二级螺纹的螺纹规格相同。第一螺母与第二螺母连接后，由于第一螺母的内螺纹与外螺纹的螺纹规制不同，沿螺栓轴向的压力和摩擦力使两个螺母夹紧在螺栓上，有效防止螺母松动脱落。公布号CN114776691A公开一种防松双螺母连接结构，包括螺母组件和螺栓；螺母组件包括主副螺母和弹性止回螺环；主螺母螺纹连接螺栓；弹性止回螺环与主螺母同轴固定连接；弹性止回螺环的外壁设有外螺纹和外锥形面，内壁设有与螺栓连接的螺纹结构；弹性止回螺环沿着圆周方向设有多个分割孔，相邻的两个分割孔之间构成瓣状锁紧部；副螺母的内腔设有与弹性止回螺环的外螺纹配合的内螺纹和与弹性止回螺环的外锥形面过盈配合的内锥形面。该防松双螺母连接结构通过弹性止回结构阻止副螺母回转，防松效果好。本申请在上述专利思路的指导下，研发出结构更为简单的防松螺母组件。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：提供一种防松螺母组件，结构简单，利用弹性变形增加内外螺纹的接触面积，防止螺母松动。

本实用新型所采用的技术方案是：防松螺母组件包括配合使用的螺母和紧环垫片；所述螺母包括一体结构的螺母本体和薄壁翼环，该螺母内螺纹一次加工成型。所述薄壁翼环外圆与紧环垫片内孔为过盈配合，紧环垫片内孔强迫薄壁翼环变形，实现螺母的防松动。

进一步，在所述薄壁翼环上加工有对称均布的缺口，数量宜为2-4个，该缺口延伸到螺母本体与薄壁翼环的连接面，缺口宽度不小于所述薄壁翼环外圆与紧环垫片内孔的直径差。

进一步，为保证安装，所述薄壁翼环外圆与紧环垫片内孔的半径差不大于螺母内螺纹与螺杆外螺纹之间的间隙。

进一步，为方便紧环垫片定位和螺母的安装，所述薄壁翼环上加工外倒角，所述紧环垫片上加工与该外倒角配合的内倒角。

进一步，为实现内外螺纹完全啮合配合，所述薄壁翼环的外圆为外锥面，所述紧环垫片内孔为与该外锥面配合的内锥面。所述内锥面锥角大于所述外锥面锥角3-8°。

本实用新型的有益效果是：本实用新型紧固安装方便，防松效果优良，制造工序简单，生产成本低。

附图说明

图1为实施例1螺母结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为实施例1安装结构示意图；

图4为实施例2螺母结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为实施例2紧环垫片结构示意图；

图7为实施例2安装结构示意图；

图8为实施例3螺母示意图；

附图标记：1-螺母本体、 2-薄壁翼环、 3-外倒角、 4-缺口、 5-紧环垫片、 6-内倒角、 7-螺杆、 8-通孔、9-外锥面、10-内锥面。

具体实施方式

实施例1。

本实施例防松螺母组件包括配合使用的螺母和紧环垫片5，紧固使用状态如附图3所示。所述螺母的结构如附图1和附图2所示，包括一体结构的螺母本体1和薄壁翼环2，内孔中的内螺纹一次加工成型。螺母本体1的结构与六角螺母类似，薄壁翼环2为薄壁环状，在薄壁翼环2上加工有对称均布的两个缺口4，该缺口4延伸到螺母本体1与薄壁翼环2的连接面。

紧固螺杆7时，如附图3所示，螺杆7自通孔8中伸出，先套入紧环垫片5，螺母的薄壁翼环2朝向紧环垫片5拧入螺杆7。为方便薄壁翼环2准确与紧环垫片5配合，在薄壁翼环2上加工有外倒角3，紧环垫片5的内孔加工有内倒角6，内外倒角的配合，可实现紧环垫片5的快速定位，方便薄壁翼环2与紧环垫片5的良好配合。薄壁翼环2外圆与紧环垫片5内孔为过盈配合，两者的半径差不大于螺母内螺纹与螺杆7外螺纹之间的间隙。薄壁翼环2接触紧环垫片5内孔后，由于摩擦力的作用，螺母带动紧环垫片5一起旋转。当紧环垫片5接触工件时，继续旋拧螺母，薄壁翼环2插入紧环垫片5中，由于紧环垫片5的约束，薄壁翼环2产生弹性变形，向内收缩。缺口4预留了薄壁翼环2的变形空间，缺口4的宽度尺寸不小于薄壁翼环2外圆与紧环垫片5内孔的直径差，保证薄壁翼环2能够全部插入紧环垫片5内。当薄壁翼环2全部插入紧环垫片5内时，如附图3所示，薄壁翼环2的内螺纹与螺杆7的外螺纹之间的间隙减小，接触面积大大增加，在内外螺纹摩擦系数一定的情况下，由于薄壁翼环2的弹性变形和接触面积增加，使得内外螺纹之间的摩擦力大大增加，从而达到螺母防松的目的。试验检验证明，对于M20螺纹连接，薄壁翼环2外圆与紧环垫片5内孔过盈0.15mm，螺母与螺杆拧紧后，连续敲击振动72小时，螺母没有任何松动。

紧环垫片5与螺母的外形一致，同样为六方形状，当防松螺母组件卸下时，一个扳手固定紧环垫片5，一个扳手旋拧螺母，实现两者的分离，然后将螺母旋拧脱离螺杆7即可，防松螺母组件可以再次使用。

螺母加工时，用模具一次镦压成型，加工内螺纹，然后加工薄壁翼环2外圆和外倒角3，最后加工缺口4。紧环垫片5同样采用模具镦压成型，然后加工内孔和内倒角即可。

实施例2。

由于加工精度原因，实施例1中的内外螺纹无法达到全部配合。本实施例将实施例1中薄壁翼环2外圆与紧环垫片5内孔的配合由圆柱形改为锥形，如附图7所示。附图4和附图5为螺母结构示意图，薄壁翼环2的外圆为外锥面9，省去了实施例1中的外倒角3。附图6为紧环垫片5的结构示意图，其内孔为内锥面10，省去了实施例1中的内倒角6。为保证内外螺纹完全啮合，内锥面10的锥角大于外锥面9的锥角3-8°，这样，在锥面配合作用下，可实现内外螺纹的完全啮合，如附图7所示。这样，内外螺纹之间的接触面和摩擦力相比实施例1增加，其防松效果更好。

本实施例相对于实施例1而言，薄壁翼环2的弹性变形在内外锥面配合作用下完成，薄壁翼环2插入紧环垫片5内孔的深度不同，内外螺纹的接触面积和摩擦力不同，能够实现内外螺纹的完全啮合配合。

本实施例螺母和紧环垫片安装方法同实施例1，生产制造方式同实施例1。本实施例制作了M48螺母样品，进行了紧固试验。为保证在人工旋拧力的作用下，薄壁翼环2能够实现弹性变形，本实施例在薄壁翼环2上均匀加工了四个缺口4。螺母与螺杆拧紧后，连续敲击振动一周，螺母没有产生松动。

实施例3。

本实施例如附图8所示，在实施例2的基础上，缺口4对称均布加工三个，制作了M30螺母样品，同样进行了紧固实验，螺母与螺杆拧紧后，连续敲击振动一周，螺母同样没有产生松动。

实施例4。

本实施例在实施例1的基础上，制作M8螺母样品，去掉了缺口4，增加了薄壁翼环2的整体强度，减薄了其厚度。尺寸小的螺纹连接，其间隙尺寸小，薄壁翼环2厚度可以减小，可以不加工缺口4，直接利用其弹性变形，实现防松螺母组件的安装。在薄壁翼环2变形能力的范围内，为将薄壁翼环2全部插入紧环垫片5，宜适当减小紧环垫片5的厚度，适当减小薄壁翼环2的插入深度。

本实施例在进行防松动实验的同时，针对理论计算的薄壁翼环2厚度，在没有缺口的情况下，进行了多次紧固和卸下操作验证，证明薄壁翼环2的厚度完全可以满足变形和强度的需要。

需要说明的是，缺口4的有无和数量与薄壁翼环2的厚度相关，薄壁翼环2没有缺口，整体强度好，但变形能力差，只适用于小螺母。对于M10以上的螺母，由于内外螺纹间隙增加，薄壁翼环2厚度增厚，宜加工缺口，增加变形能力。缺口数量和薄壁翼环2厚度是相辅相成的，需要在变形能力和强度之间找出平衡点，本申请是先计算，后验证，证明变形和强度均可行。对于小螺母，缺口数量不建议超过四个，缺口越多，虽然对变形有利，但会因生产或装卸运输过程中的磕碰造成薄壁翼环2的变形，直接影响使用。但对于大尺寸螺母，如超过M80的螺母，为保证变形的需要，缺口数量不受四个的限制。

本实用新型制作了M8、M20、M30、M48四个规格样品，并进行了防松检验，实验证明，本实用新型紧固安装方便，防松效果优良，制造工序简单，生产成本低，适于应用推广。

Claims (8)

1.一种防松螺母组件，其特征在于：包括配合使用的螺母和紧环垫片（5）；所述螺母包括一体结构的螺母本体（1）和薄壁翼环（2），该螺母内螺纹一次加工成型；所述薄壁翼环（2）外圆与紧环垫片（5）内孔为过盈配合。

2.根据权利要求1所述的一种防松螺母组件，其特征在于：所述薄壁翼环（2）上加工有对称均布的缺口（4），数量为2-4个。

3.根据权利要求2所述的一种防松螺母组件，其特征在于：所述缺口（4）延伸到螺母本体（1）与薄壁翼环（2）的连接面。

4.根据权利要求2所述的一种防松螺母组件，其特征在于：所述缺口（4）的宽度不小于所述薄壁翼环（2）外圆与紧环垫片（5）内孔的直径差。

5.根据权利要求1所述的一种防松螺母组件，其特征在于：所述薄壁翼环（2）外圆与紧环垫片（5）内孔的半径差不大于螺母内螺纹与螺杆外螺纹之间的间隙。

6.根据权利要求1所述的一种防松螺母组件，其特征在于：所述薄壁翼环（2）上加工外倒角（3），所述紧环垫片（5）上加工与该外倒角（3）配合的内倒角（6）。

7.根据权利要求1所述的一种防松螺母组件，其特征在于：所述薄壁翼环（2）的外圆为外锥面（9），所述紧环垫片（5）内孔为与该外锥面（9）配合的内锥面（10）。

8.根据权利要求7所述的一种防松螺母组件，其特征在于：所述内锥面（10）锥角大于所述外锥面（9）锥角3-8°。

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