CN2408299Y - 弹性防松螺母 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型结构的防松螺母。它系在所述螺母(2)的两端面(10)上分别设有1条以上的弹性沟槽(3),其深度h为螺母高度H的0.3—0.8倍;且所述螺母与螺栓的螺纹中径采用过盈配合。因此,具有结构合理、简单,使用方便,通用性强,防松安全可靠,互换性和重复使用性好等优点。可广泛地用于铁路、汽车轮胎等螺纹微调机构以及在长期激烈震动中需防松紧固的场合。

Description

弹性防松螺母

本实用新型涉及一种机械紧固件的结构，尤其是涉及一种新型的防松螺母。

目前，国内外紧固件的防松方案，除螺杆结构改良之外，绝大多数还需采用两个或两个以上的零件组合来解决螺母、螺杆的紧固防松问题。例如，在螺杆上用两个螺母拧紧，或在其间采用弹簧垫圈，止退垫圈，开口销等防松附件的配合使用。也有在两个螺母上分别加工出凹锥凸锥(带偏心)。专利号CN87216533U的″防止松动的螺母副″，也有在其上设有的凹锥凸锥都是偏心的。名为“防松螺母”(专利号为CN86204074U)的实用新型专利，它由带有偏心和锥度的凸型下螺母，带有偏心和锥度的凹形上螺母所组成。拧紧时，两螺母因偏心力的作用而涨紧在螺杆上。也有分别在两个螺母上加工出均无偏心的凹锥、凸锥，并在凸锥螺母上开口，紧固时凸锥开口螺母因锥形收缩力的作用而涨紧在螺杆上。也有用半固体粘胶或者在垫圈上加工出斜齿纹等等紧固方案。从以上各种方案看出，均采用两个或两个以上的零件的组合来达到紧固防松的目的。由于在上述螺母和螺杆的配合中，不论是国家标准，还是国际标准，不论是公制螺纹，还是英制螺纹，都采用“间隙配合”，螺母在螺杆上拧紧时，只有轴向涨紧力，而没有径向涨紧力。因此，都存在着使用不便或防松不可靠等缺点。

本实用新型的发明目的是提供一种结构合理，在产生轴向涨紧力的同时，还能均衡地产生径向涨紧力的弹性防松螺母。

本实用新型的另一个发明目的是提供一种适用性较广，便于工业化大批量生产的弹性防松螺母。

本实用新型的上述发明目的主要是通过下述技术方案得以实现的：在所述螺母的两端面上分别设有1条以上的弹性沟槽，其深度h为螺母高度H的0.3-0.8倍。即在螺母上设计了一些合理的弹性沟槽，巧妙地利用了螺母材料本身在弹性变形区域内的应力应变特性，创造性地跳出国家标准和国际标准中所采用的间隙配合标准，而采用过渡配合或过盈配合。换言之，正是本实用新型采用了上述结构，才使人们冲破长期来形成的螺栓与螺母间隙配合的这种思维定势，而闯入过盈配合的禁区，并将形成广泛地应用于多种防松紧固场合的新局面。在现实生产中，螺栓与螺母均有一定的误差，而弹性沟槽等结构正好解决了使所有在其允许误差范围内的产品均能良好地紧固配合的问题。当两者采用过盈配合时，该螺母因为有合理的弹性沟槽，会自动弹性涨开，因而除了产生轴向涨紧力外，还同时产生一个具有弹性的自动调变的径向涨紧力。从而克服了按现有标准生产的螺栓螺母配合时只有轴向涨紧力而没有径向涨紧力自锁防松的缺陷。

一般地，所述弹性沟槽的宽度B＝(0.01-0.3)πd；弹性沟槽的底部呈圆弧过度，其半径R＝(0.1-0.5)B；其截面开口角α°＝0°-15°；且所述螺母与螺栓螺纹中径的配合采用过盈配合或过渡配合。也就是说，弹性沟槽的槽宽及其截面开口角的大小可依螺母所使用的材质，生产工艺，尺寸大小而作相应的变化和调整；弹性沟槽的底部与槽边之间的过渡采用圆弧过渡为宜。

其中，较为优先的结构范围是在所述两端面上分别均布设置2-6条热锻成型的弹性沟槽，且彼此均匀错开，其深度h＝(0.55-0.65)H，其宽度B＝(0.04-0.06)πd，其截面开口角α°＝0°-5°，其底部圆弧半径R＝0.5B；其中d为螺纹公称尺寸。

由于本实用新型主要是依靠螺母在与螺栓配合时所发生的弹性形变而产生的径向涨紧力，来实现防松自锁的，其自锁力基本恒定。因此，即使人为地用扳手将紧固的螺母从螺栓上拧松90°-180°，甚至更多，仍然自锁不松懈。所以在各种长期激烈的震动的场合中应用均具有良好的防松功能。此外，本实用新型产品不需要另外再配用诸如弹性垫圈，止退垫圈，开口销等辅助的防松附件。

本实用新型所述的螺母材料可以采用碳钢，如A3钢，35#钢，45#钢等，也可采用黄铜，铝，铝合金，不锈钢，塑料等材料。

螺母的外形可为六角形，方形圆形等。其内所设置的螺纹种类，可采用公制螺纹其中包括粗牙螺纹和细牙螺纹，也可用英制螺纹及梯形螺纹等。

当采用基轴制时，螺杆的外形尺寸和螺纹结构尺寸及公差均按国家标准或国际标准制造。改变相应的螺母螺纹结构尺寸及公差，关健是使螺纹中径公差达到过渡配合或过盈配合的要求。螺母螺纹的其它结构尺寸及公差和螺母的外形尺寸可按国家标准或国际标准制造；也可以根据实际情况作适当地改变，按非标准制造。

当采用基孔制时，螺母的螺纹结构尺寸及公差和螺母的外形尺寸均按国家标准或国际标准制造。改变相应的螺杆的螺纹结构尺寸及公差，关健是螺杆螺纹的中径公差，以达到过渡配合或过盈配合的要求，螺杆螺纹结构的其它尺寸及公差和螺杆的外形尺寸可按国家标准或国际标准制造，也可以根据实际情况作出适当的改变，按非标准制造。

当采用基孔制与基轴制混合配合时，要求螺母和螺杆的螺纹中径尺寸公差达到过渡配合或过盈配合。螺纹结构的其它尺寸和公差以及螺母螺杆的外形尺寸可按国家标准或国际标准制造；也可根据实际情况，按非标准制造。

本弹性防松螺母紧固件通常只需一个螺母单独使用，拧紧在螺杆上即可达到紧固防松的目的。也可以采用两个和两个以上的零件配合使用。例如：采用两个弹性防松螺母同时拧在螺杆上；采用一个普通螺母和一个弹性防松螺母同时拧在螺杆上；采用一个弹性防松螺母和弹簧垫圈配合使用，等等。

因此，本实用新型具有结构合理、简单，使用方便，通用性强，紧固防松安全可靠等优点，并具有良好的互换性及多次装拆的重复使用性。作为一种基本零件的创新，可广泛地应用在铁路道叉、铁轨、桥梁、汽车轮胎、发动机、建筑机械、精密机械需用螺纹微调的机构，以及在长期激烈的震动中，或周期性交变应力的作用下，需要防松的场合。所述的弹性沟槽可采用热锻成型工艺制作，也可采用现有各种金属切削等工艺制作。

附图1是本实用新型的一种主视结构示意图。

附图2是本实用新型的一种俯视结构示意图。

附图3是本实用新型的一种使用装配示意图。

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述。

现以M24螺母(3级精度)为例(参见附图1和附图2)，其生产方法是：采用A₃钢坯料加热后用模具锻造制出6条弹性沟槽3，并将其分别分布在螺母2的上下端面10上，呈交错均布，相互错开60°角，其沟槽底部宽度B为4毫米，深度h为11毫米，开口角度α°＝4°，底部圆角的半径为2毫米。螺母的外形尺寸为：螺母六角外形的厚度H＝19毫米；对边宽度S＝36毫米；六角形的对角直径D＝41.6毫米。螺纹结构尺寸及制造公差为：公称直径d＝Φ24毫米；螺距t＝3；内螺纹外径及公差为 $d=\mathrm{\Φ}{24}_{+0.000}^{+0};$ 内螺纹中径及公差为 $d_2=\mathrm{\Φ}{22.052}_{-0.520}^{-0.340};$ 内螺纹内径及公差为 $d_1=\mathrm{\Φ}{20.752}_{+0.000}^{+0.380};$ 螺纹工作高度1.624；底部圆角半径为0.433毫米。螺杆外形尺寸及螺纹结构尺寸和公差按国家标准制造。

实际使用时，可将螺栓1插入被紧固的零件5和垫圈4，然后将弹性防松螺母2拧在螺栓的端部，利用端部倒角处的螺纹起步，在扳手拧动力的作用下渐渐拧进，均布设于螺母上的六个沟槽3相应地被涨开(参见附图3)，使弹性防松螺母2作相应的弹性形交，而产生足够的且较为恒定的径向压力，从而达到了本实用新型的上述发明目的。因此，具有很大的经济效益和社会效益，及广泛地应用前景。

Claims (4)

1.一种弹性防松螺母，其特征是在所述螺母(2)的端面(10)上分别设有1条以上的弹性沟槽(3)，其深度h为螺母高度H的0.3-0.8倍。

2.如权利要求1所述的弹性防松螺母，其特征是所述弹性沟槽(3)的宽度B＝(0.01-0.3)πd；弹性沟槽(3)的底部呈圆弧过度，其半径R＝(0.1-0.5)B；其截面的开口角α＝0°-15°；且所述螺母与螺栓的螺纹中径配合采用过盈配合；其中d为螺纹公称尺寸。

3.如权利要求1所述的弹性防松螺母，其特征是所述弹性沟槽(3)的宽度B＝(0.01-0.3)πd；弹性沟槽(3)的底部呈圆弧过度，其半径R＝(0.1-0.5)B；其截面的开口角α＝0°-15°；且所述螺母与螺栓的螺纹中径配合采用过渡配合；其中d为螺纹公称尺寸。

4.如权利要求1或2或3所述的弹性防松螺母，其特征是在所述两端面(10)上分别均布设置2-6条热锻成型的弹性沟槽(3)，且彼此均匀错开，其深度h＝(0.55-0.65)H，其宽度B＝(0.04-0.06)πd；其截面的开口角α＝0°-5°；其底部圆弧半径R＝0.5B。

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