[實(shí)用新型]一種輕型化抗疲勞自鎖螺母

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320483728.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203453245U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鵬;雷世斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州航天精工制造有限公司
• 主分類號(hào): F16B37/00
• 分類號(hào): F16B37/00;F16B31/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于緊固連接技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種輕型化抗疲勞自鎖螺母

背景技術(shù)

目前，在飛行器零件設(shè)計(jì)中，多功能性，重量最小化的高端緊固件技術(shù)要求高，且價(jià)格昂貴。尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)類的高溫高性能緊固件是少之又少，制造難度超大。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，原材料的性能在大大提高，尤其是雜質(zhì)減少，強(qiáng)度增加，塑性增強(qiáng)以及特殊性能等，某些特殊鍛件的晶粒成細(xì)長(zhǎng)線性，晶粒不間斷，其疲勞性大大提高。然而，重量是緊固件最關(guān)鍵的一個(gè)參數(shù)，尤其是在飛行器上所用緊固件的重量最小化一直以來(lái)是個(gè)最大的困擾。在航空航天器上，超重都是不符合要求的。一架中型飛機(jī)用各種類型的緊固件可達(dá)2～3百萬(wàn)件，現(xiàn)代飛機(jī)所用緊固件的總重量約占飛機(jī)總重的6%，其中螺母約占總重量的2%。為盡可能實(shí)現(xiàn)飛行器零件中緊固件的重量最小化，目前市面上出現(xiàn)了各種各樣的自鎖螺母，但是這些螺母大都是通過(guò)減小螺母本身體來(lái)達(dá)到減小重量的目的，因此在保證達(dá)到使用性能的基礎(chǔ)上，現(xiàn)有的自鎖螺母的重量減輕并不理想，同時(shí)現(xiàn)有自鎖螺母的預(yù)緊力不可控制。因此如何實(shí)現(xiàn)自鎖螺母重量最小化，使自鎖螺母預(yù)緊力可控制，是目前相關(guān)企業(yè)界亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種輕型化抗疲勞自鎖螺母。

本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。

一種輕型化抗疲勞自鎖螺母，包括帶有內(nèi)螺紋的螺母本體，所述螺母本體由扳擰段和承載段組成，在扳擰段與承載段之間設(shè)置有斷頸槽，在扳擰段內(nèi)部沿螺母本體長(zhǎng)度方向設(shè)有減輕槽。

所述扳擰段包括外扳擰面及內(nèi)扳擰面，其中外扳擰面的斷面形狀為圓形、滾花形或呈3～12邊形。

所述減輕槽為由內(nèi)側(cè)面、內(nèi)扳擰面及底部組成的一個(gè)環(huán)形槽，其中底部與斷頸槽靠承載段的一面在同一個(gè)平面上。

所述內(nèi)側(cè)面為圓形，內(nèi)扳擰面為圓形或多邊形，且在內(nèi)側(cè)面的中部向內(nèi)螺紋方向設(shè)置有1～6個(gè)徑向擠壓點(diǎn)。

所述減輕槽的橫截面為矩形。

所述減輕槽的橫截面為三角形或楔形。

所述承載段上設(shè)有支撐面，在支撐面上設(shè)置有齒形、平面或臺(tái)階。

上述自鎖螺母的制造方法是直接通過(guò)模壓或鍛壓形成自鎖螺母，在制造時(shí)，主要按照如下方法步驟進(jìn)行：

a、制造螺母本體和減輕槽：根據(jù)待加工自鎖螺母的規(guī)格，利用鍛件、棒材或板材作為自鎖螺母的基材直接模壓或鍛壓成型成螺母本體和減輕槽；

b、待步驟a所述的螺母本體和減輕槽模壓或鍛壓成型后，針對(duì)上述自鎖螺母的規(guī)格依次加工外扳擰面、斷頸槽和支撐面；

c、待步驟b所述的依次加工外扳擰面、斷頸槽和支撐面后，按常規(guī)螺紋加工方法加工內(nèi)螺紋；

d、待步驟c所述的按常規(guī)螺紋加工方法加工內(nèi)螺紋后，在減輕槽的內(nèi)側(cè)面的中部向內(nèi)螺紋方向進(jìn)行1～6點(diǎn)擠壓變形。

所述步驟a中自鎖螺母的基材材料為高溫合金，鈦合金，高強(qiáng)度鋼或超高強(qiáng)度鋼。

所述步驟a中模壓或鍛壓的次數(shù)為3～6次。

本實(shí)用新型的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在不降低普通螺母結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗疲勞強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)螺母結(jié)構(gòu)形狀的優(yōu)化，在自鎖螺母上設(shè)置減輕槽和斷頸槽，在使用時(shí)，通過(guò)用扳手扳擰自鎖螺母的扳擰面，當(dāng)達(dá)到預(yù)定的安裝預(yù)緊力值時(shí)，設(shè)置于螺母上的扳擰段就從斷頸槽處斷掉，大大降低了自鎖螺母的重量，從而在保證可控預(yù)緊力的情況實(shí)現(xiàn)自鎖螺母的重量最小化。采用本實(shí)用新型所述的自鎖螺母，可將自鎖螺母重量減少為原來(lái)的40%左右，在緊固件螺母連接方面就能減輕相當(dāng)于飛機(jī)總重的1～1.5%的重量，對(duì)飛機(jī)的載重能力將有很大的貢獻(xiàn)。同時(shí)可以通過(guò)改變螺母本體上連接扳擰段與承載段之間的斷頸槽的底部到內(nèi)扳擰面的距離來(lái)調(diào)節(jié)控制需要的預(yù)緊力，以滿足不同安裝工況下的使用要求，達(dá)到預(yù)緊力可控制的目的。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，預(yù)緊力可控制，安全可靠性高，維護(hù)方便，制造工藝簡(jiǎn)捷，可在航空、航天等飛行器連接件技術(shù)領(lǐng)域廣泛推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型的應(yīng)用實(shí)施例示意圖。