控制部件軸心偏轉(zhuǎn)的防松螺母的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種緊固件結(jié)構(gòu)，具體為控制部件軸心偏轉(zhuǎn)的防松螺母，采用至少兩個螺母部件在同一螺桿上相互作用，其特征在于各個螺母部件相互配合處設(shè)置接觸體，接觸體內(nèi)徑大于螺母內(nèi)徑，不與螺桿接觸，相鄰接觸體之間設(shè)置有不垂直于螺桿軸心的傾斜接觸面；使用時將相鄰螺母部件同步旋入螺桿達到預(yù)定緊固力矩或到達螺栓連接的預(yù)定位置，然后相鄰螺母部件間相對旋轉(zhuǎn)即可鎖緊或解鎖，本防松螺母可以防止螺栓松動。本實用新型結(jié)構(gòu)簡潔，制造非常簡單；可以在螺桿的任一位置鎖緊定位。
【專利說明】
控制部件軸心偏轉(zhuǎn)的防松螺母
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種緊固件結(jié)構(gòu)，具體為控制部件軸心偏轉(zhuǎn)的防松螺母。
【背景技術(shù)】
[0002]螺栓連接是機械連接方式中常用的一種，具有可以重復(fù)拆裝，便于檢修的優(yōu)點。但螺栓連接也有一個明顯的缺點，就是容易松動。螺母與螺桿之間容易相對轉(zhuǎn)動導(dǎo)致螺栓松動，尤其是振動會引起螺栓松動。為了阻止螺栓松動，現(xiàn)有常采用的解決問題的方法有幾類。第一類是利用機械形體攔阻來防止螺栓松動。第二類是利用各種摩擦力防止螺栓松動，包括利用螺栓與被連接件之間的摩擦來防止螺栓松動和利用螺栓中螺母與螺桿之間的摩擦來防止螺栓松動。
[0003]利用螺栓與被連接件之間的摩擦來防止螺栓松動的方法，例如在螺栓與被連接件的接觸面設(shè)置波紋增加摩擦，這類方法存在以下缺陷:首先，這類螺栓對被連接體的接觸關(guān)系必須是緊固連接，但被連接體不一定需要這種緊固，不一定能承受這種緊固及附加的摩擦;其次，螺栓連接的緊固所需確定的扭矩也受到附加摩擦的干擾；另外，這種方法并不能很好地防止振動引起的松動。
[0004]利用螺母與螺桿之間的摩擦來防止螺栓松動是相對改進的方法，摩擦在螺母與螺桿之間產(chǎn)生，螺栓的防松動功能不會干涉被連接體，也不會受到被連接體的干擾。根據(jù)摩擦的起源這類方法又可以分為三種:
[0005]I，靠對螺桿施加平行于螺桿軸心的張力引起摩擦。最常見的，用兩只螺母在一根螺桿上相對旋緊，兩只螺母相互對頂擠壓就可以產(chǎn)生一對平行于螺栓軸心的張力，張力引起的摩擦可以在一定程度上防止螺栓松動。在實踐中這種方法防螺栓松動的效果不算很好，摩擦力不大，對抗振動引起的螺栓松動效果有限。
[0006]2，靠對螺桿施加夾持力引起摩擦。專利號為ZL201220525689.6的實用新型專利，通過螺母螺紋縮徑產(chǎn)生夾持力與摩擦。通過在螺母內(nèi)側(cè)設(shè)置彈性膠圈或彈性片也可以產(chǎn)生這類夾持力與摩擦。當(dāng)然這種固定的夾持結(jié)構(gòu)不能設(shè)計制造成具有很大的夾持力與摩擦力，否則會影響螺栓的正常裝拆。專利號為ZL201220337786.2號實用新型專利是對上述方法的改進，其螺母部件(圓臺體)實際上形成了一個松緊套，松緊套對螺桿的夾持力可以隨著螺母的安裝過程(圓臺體)被(圓筒體)擠壓而變大，摩擦力也可以變得很大，這是一種改進。這個專利方案主要缺點是這種夾持力是被動產(chǎn)生的，松緊套(圓臺體)被(圓筒體)擠壓的過程不可控。有可能這個螺栓還未完全到達預(yù)定的連接位置，真正需要的緊固力矩還未達到，松緊套(圓臺體)被擠壓變形產(chǎn)生的摩擦及摩擦力矩先大量產(chǎn)生了，結(jié)果干擾了這個螺栓的正確緊固安裝。
[0007]3，靠對螺桿施加剪力引起摩擦。例如利用兩個螺母部件之間圍繞軸心之外平行的偏心虛軸相對轉(zhuǎn)動，造成兩個螺母部件的軸心在相對轉(zhuǎn)動后錯位平行位移，兩個螺母部件就對螺桿施加了剪力。這種螺母對螺桿的剪力可以設(shè)計得很大，相應(yīng)的摩擦力很大，而且產(chǎn)生摩擦力的部件結(jié)構(gòu)完全獨立于被連接體，摩擦防止螺栓松動的效果是完全獨立可控的。實踐中，這種方法防止振動引起的螺栓松動效果很好。這種方法的問題是螺母部件加工難度比較大，而對于小規(guī)格尺寸的螺栓，這種螺母的偏心平行位移量不好精確控制。
[0008]現(xiàn)有文獻及實際使用中未見摩擦力很大、對抗振動引起的螺栓松動效果很好，且本身的結(jié)構(gòu)又很簡單，加工又容易的螺母及螺栓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對現(xiàn)有技術(shù)螺母與螺桿間容易松動的問題，本發(fā)明提出一種通過控制螺母部件之間沿傾斜接觸面相對轉(zhuǎn)動，控制螺母部件軸心相對偏轉(zhuǎn)，從而控制螺栓內(nèi)產(chǎn)生的彎矩、壓力、摩擦力及變形，防止螺栓松動的防松螺母。
[0010]本發(fā)明控制部件軸心偏轉(zhuǎn)的防松螺母，采用至少兩個螺母部件在同一螺桿上相互作用，其特征在于各個螺母部件相互配合處設(shè)置接觸體，接觸體內(nèi)徑大于螺母內(nèi)徑，不與螺桿接觸;接觸是指接觸體與相鄰螺母部件的接觸體接觸，相鄰接觸體之間設(shè)置有不垂直于螺桿軸心的傾斜接觸面。
[0011]傾斜接觸面同時也是相鄰螺母部件之間的相對轉(zhuǎn)動面。當(dāng)密切接觸的相鄰螺母部件在螺桿上相對轉(zhuǎn)動時，螺母部件之間同時也沿傾斜接觸面相對轉(zhuǎn)動，其相對轉(zhuǎn)動軸是與螺桿軸心(也是解鎖狀態(tài)螺母部件重合的軸心)相交而具有一個夾角的傾斜虛軸。相鄰螺母部件之間傾斜接觸面的傾斜角，也是螺母部件之間相對轉(zhuǎn)動虛軸與螺桿軸心的傾斜夾角，稱為虛軸傾斜夾角?？刂苾蓚€螺母部件之間的相對位置在解鎖狀態(tài)位置與鎖緊狀態(tài)位置之間相對轉(zhuǎn)動，就可以控制兩個螺母部件兩個軸心之間處于軸心重合位置或處于軸心相對偏轉(zhuǎn)形成夾角的位置，從而控制螺栓內(nèi)部作用力與變形，防止振動引起的螺栓松動。這種螺母部件兩個軸心之間的偏轉(zhuǎn)夾角最小時為零(軸心重合)，最大時為虛軸傾斜夾角的兩倍。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明防松螺母兩螺母部件實施例1的俯視示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明防松螺母兩螺母部件實施例1的非鎖緊狀態(tài)A-A剖面示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明防松螺母兩螺母部件實施例1的鎖緊狀態(tài)A-A剖面示意圖；
[0015]圖4是本發(fā)明防松螺母三螺母部件實施例2的非鎖緊狀態(tài)側(cè)面示意圖；
[0016]圖5是本發(fā)明防松螺母三螺母部件實施例2的二重鎖緊狀態(tài)側(cè)面示意圖；
[0017]為了視圖直觀，各圖中螺母部件之間傾斜接觸面的傾斜角度即虛軸傾斜夾角畫得較大;為了視圖簡潔，各圖中與螺母部件共同作用的螺桿均未畫出。
【具體實施方式】
[0018]實施例1:以兩螺母部件為例，本發(fā)明控制部件軸心偏轉(zhuǎn)的防松螺母，兩個螺母部件在同一螺桿上相互作用，螺母部件采用普通六角螺母，兩螺母部件相互配合處設(shè)置圓環(huán)柱體接觸體，接觸體內(nèi)徑大于螺母內(nèi)徑，不與螺桿接觸;接觸體之間設(shè)置有不垂直于螺桿軸心的傾斜接觸面，這種傾斜接觸面同時也是相鄰螺母部件之間的相對轉(zhuǎn)動面;相鄰螺母部件之間相對轉(zhuǎn)動的鎖緊行程與解鎖行程均設(shè)定為180度。
[0019]把在上的螺母部件接觸體高的一側(cè)對正在下的螺母部件接觸體矮的一側(cè)，在上的螺母部件接觸體矮的一側(cè)對正在下的螺母部件接觸體高的一側(cè)，使兩螺母部件通過不垂直于螺桿軸心的傾斜接觸面密切接觸，使兩螺母部件的軸心重合，本裝置處于解鎖狀態(tài)。使用時，將處于解鎖狀態(tài)的兩個螺母部件保持相對角度不變，同步旋入螺桿到達螺栓連接的預(yù)定位置或達到預(yù)定緊固力矩。保持在下的螺母部件定位，使在上的螺母部件在螺桿上相對在下的螺母部件旋緊180度，使兩螺母部件接觸體高的一側(cè)兩相對準(zhǔn)，接觸體矮的一側(cè)兩相對準(zhǔn)，就達到本防松螺母的最大鎖緊狀態(tài)。由于螺母部件之間沿傾斜的相對接觸面相對轉(zhuǎn)動，接觸體之間不對稱擠壓，就會使螺母部件的軸心之間相對偏轉(zhuǎn)形成夾角，螺母部件對螺桿產(chǎn)生彎矩，使螺桿輕微彎曲變形。這樣可以在螺栓內(nèi)部產(chǎn)生很大的彎矩、壓力、摩擦力與變形，這些彎矩、壓力、摩擦力與變形是獨立于螺栓的連接緊固功能且可控的，可以防止螺栓松動。需要解除鎖定狀態(tài)時，保持在下的螺母部件定位，旋松在上的螺母部件180度回到解鎖狀態(tài)位置，然后兩個螺母部件保持相對角度同步轉(zhuǎn)動，就可以像普通螺栓一樣開展緊固或放松的操作。
[0020]本發(fā)明防松螺母結(jié)構(gòu)簡潔，制造也非常簡單。兩個螺母部件實際上可以是外形一樣的螺母部件，在制造時可以制造成一模一樣然后配對使用，這樣螺母部件加工成本很低。接觸體外形橫截面不一定是圓環(huán)形，也可以是外部為六角形內(nèi)部為圓形，或其他形狀；只要其內(nèi)徑大于螺母內(nèi)徑，不與螺桿接觸就行。
[0021]實施例2:以三螺母部件為例，本發(fā)明控制部件軸心偏轉(zhuǎn)的防松螺母，三個螺母部件在同一螺桿上相互作用。螺母部件外形為普通六角螺母，各個螺母部件相互配合處設(shè)置外六角形內(nèi)圓環(huán)形接觸體，接觸體內(nèi)徑大于螺母內(nèi)徑，不與螺桿接觸，接觸體之間設(shè)置有不垂直于螺桿軸心的傾斜接觸面，這種傾斜接觸面同時也是相鄰螺母部件之間的相對轉(zhuǎn)動面，相鄰螺母部件之間相對轉(zhuǎn)動的鎖緊行程與解鎖行程均設(shè)定為180度。
[0022]使用時，將密切接觸處于解鎖狀態(tài)的三個螺母部件保持相對角度不變，同步旋入螺桿到達螺栓連接的預(yù)定位置或達到預(yù)定緊固力矩。保持在下的螺母部件定位，使在中間的與在上的螺母部件同步，在螺桿上相對在下的螺母部件旋緊180度，就達到本發(fā)明防松螺母實施例2的一重鎖緊狀態(tài)。然后保持在下的與在中間的螺母部件定位，使在上的螺母部件在螺桿上相對其他兩個螺母部件旋緊180度，就達到本發(fā)明防松螺母實施例2的二重鎖緊狀態(tài)。二重鎖緊可以更好地防止螺栓松動。需要解除鎖定狀態(tài)時，先旋松在上的螺母部件180度回到解鎖狀態(tài)位置，解除第二重鎖緊狀態(tài);再同步旋松在上的與在中的螺母部件180度回到解鎖狀態(tài)位置，解除第一重鎖緊狀態(tài);三個螺母部件保持相對角度同步轉(zhuǎn)動，就可以像普通螺栓一樣開展緊固或放松的操作。
[0023]本發(fā)明控制部件軸心偏轉(zhuǎn)的防松螺母可以由兩個螺母部件組成，也可以由三個或多個螺母部件組成。相鄰螺母之間的接觸體外形可以有多種，其內(nèi)徑大于螺母內(nèi)徑，不與螺桿接觸。不垂直于螺桿軸心的傾斜接觸面可以在相鄰的兩個螺母部件接觸體之間設(shè)置一對，也可以在多個相鄰螺母部件接觸體之間設(shè)置兩對或設(shè)置多對，可以利用相鄰螺母部件的相對轉(zhuǎn)動形成一重、兩重或多重鎖緊狀態(tài)。可見，本發(fā)明的通過控制螺母部件沿傾斜接觸面相對轉(zhuǎn)動、控制部件軸心偏轉(zhuǎn)、從而控制螺栓內(nèi)部作用力與變形，防止螺栓松動的方法可以有多種不同技術(shù)方案實現(xiàn)。本發(fā)明的防松螺母鎖緊與解鎖不會影響螺栓的緊固連接與定位連接功能;可以在螺桿的任一位置定位并鎖緊，可以對緊固螺栓發(fā)揮防松動作用，也可以對定位螺栓發(fā)揮防位移作用。
[0024]本發(fā)明防松螺母部件沿傾斜接觸面相對轉(zhuǎn)動時，鎖緊行程與解鎖行程不一定都是半圓形(180度)，可以根據(jù)實際需要設(shè)計制造為三分之一圓環(huán)形(120度)、四分之一圓環(huán)形(90度)、六分之一圓環(huán)形(60度)或者其他行程與角度。為更好地防止振動引起的螺栓松動，最佳鎖緊行程可以略小于最大鎖緊行程。為方便準(zhǔn)確使用，螺母部件外表面可以設(shè)置標(biāo)志，標(biāo)示相鄰部件之間的解鎖位置、鎖緊位置、解鎖方向與鎖緊方向等信息。螺母部件部件間傾斜接觸面的傾斜角度或者虛軸夾角，要根據(jù)螺母部件、螺桿的尺寸、材質(zhì)以及螺栓連接與鎖緊的需要來設(shè)定，設(shè)定值要可以充分發(fā)揮控制螺母部件間軸心偏轉(zhuǎn)的防松動作用，又不能使螺母部件軸心偏轉(zhuǎn)角度過大以致使螺栓鎖緊時產(chǎn)生不可逆的變形與破壞。所述傾斜接觸面可以設(shè)置為光滑面或粗糙面。另外，螺母部件及螺桿的形制不應(yīng)限于實施例范圍，只要采用了本發(fā)明所述的技術(shù)方案，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.控制部件軸心偏轉(zhuǎn)的防松螺母，兩個螺母部件在同一螺桿上相互作用，其特征在于兩個螺母部件相互配合處設(shè)置接觸體，接觸體內(nèi)徑大于螺母內(nèi)徑，接觸體不與螺桿接觸，相鄰接觸體之間設(shè)置有不垂直于螺桿軸心的傾斜接觸面。2.如權(quán)利要求1所述的控制部件軸心偏轉(zhuǎn)的防松螺母，其特征在于傾斜接觸面同時也是相鄰螺母部件之間的相對轉(zhuǎn)動面，相鄰螺母部件之間相對轉(zhuǎn)動的鎖緊行程與解鎖行程均設(shè)定為180度。
【文檔編號】F16B39/12GK205503712SQ201620235140
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】羅燦
【申請人】羅燦