[發明專利]一種防松螺紋緊固結構

在審

• 申請號: 201410244368.2
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104141670A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 胡艇;胡建華
• 申請（專利權）人: 寧波華路汽車電器有限公司
• 主分類號: F16B39/282
• 分類號: F16B39/282;F16B39/12;F16B37/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及一種緊固結構，更具體的說，它涉及一種防松螺紋緊固結構。

背景技術

普通的標準螺紋緊固件如果施加的扭力力矩較小，其鎖緊力主要集中在螺栓和螺母第一對配合螺牙的螺紋面上，其余的螺牙則幾乎處于“浮游”狀態；如果增大力矩，第一對螺牙的螺紋配合面產生彎曲和剪切變形，才會使第二對配合螺牙承受壓力，并生成鎖緊力，而其余的螺牙仍幾乎處于“浮游”狀態；再繼續增大力矩，第一對螺牙和第二對螺牙所承受的應力一般都在整個螺旋副緊固結構總負荷的百分之八十以上，其后的各對螺牙的螺紋面上的鎖緊力依次遞減，直至為零。因此，普通標準螺紋緊固件受力結構很不均衡，主要承力部位都集中在前兩對螺牙上，前兩對螺牙所受的剪切和磨損破壞是十分嚴重的，因此前兩對螺牙總是最先發生滑牙，使得緊固件螺旋副逐漸失效。此外，普通的標準螺紋螺旋副緊固結構中，外螺紋與內螺紋間存在徑向移動間隙，在振動、負荷及溫度變化的條件下，互相配合的緊固件很容易克服螺紋接觸面上的鎖緊力產生自松轉動而松脫，給使用了螺紋緊固結構的設備或設施帶來安全隱患，同時也給質量標準化管理增加了難度。公開號為CN102878182A的發明于2013年1月16日公開了一種防松螺母，包括螺母本體和防松結構，防松結構包括彈性環和楔形防松結構，彈性環設置于螺母本體的第一端，楔形防松結構設置于螺母本體第二端的端面上。該發明提供的防松螺母采用雙重防松結構，提高了螺母的防松效果，進一步提高了螺紋連接的可靠性；該防松螺母所需擰緊力矩小，可以采用普通扳手或氣動扳手等普通工具實現安裝及拆卸，使安裝維護更加方便，且可重復使用。但該發明未能改進螺旋副的的受力結構，鎖緊時螺栓與螺母間的擠壓應力分布不均勻，局部仍會先疲勞損壞，從而縮短螺旋副的使用壽命。

發明內容

普通的標準螺紋緊固結構中，受力結構不均衡，使用壽命有限，而且在較惡劣的使用環境下易自行松脫，為克服這些缺陷，本發明提供了一種受力結構更均衡，自鎖效果更優秀的防松螺紋緊固結構。

本發明的技術方案是：一種防松螺紋緊固結構，包括螺栓和至少一個與螺栓配合的螺母，所述螺母的內螺牙牙根處設有變角度斜面，變角度斜面與內螺牙牙型角平分線的夾角大于內螺牙牙型角的一半。變角度斜面可擠占內螺牙牙槽中的部分空隙，使得螺栓的螺牙進入螺母的牙槽中時，螺栓的牙間緊抵在變角度斜面上，消除因公差間隙導致的螺栓螺牙在徑向上和軸向上的微小活動自由度，螺栓與螺母間每一對配合螺牙都接觸擠壓，這樣螺栓與螺母旋合后整個螺紋緊固結構的負荷可以均布在螺旋副中的每個螺牙上，因此不僅確保螺旋副中的應力被均勻分擔，克服了局部應力過大而加速磨損的問題，從而可大大延長螺紋緊固結構的工作壽命，另一方面，螺栓與螺母的螺牙可以始終保持緊配合，旋進旋出全程都需使用工具，不會存在螺栓與螺母相互間旋松幾圈整個螺旋副鎖緊力就急劇損失的問題。

作為優選，所述的螺母為兩個，包括鎖緊螺母和防松螺母，鎖緊螺母與防松螺母相對的端面中心設有軸向突出的鎖緊圈，鎖緊圈的外廓自根部到自由端逐漸收細，鎖緊圈的內壁設有延續于鎖緊螺母的內螺紋的螺紋，鎖緊圈上設有若干徑向貫通鎖緊圈內外壁的裂口，防松螺母與鎖緊螺母相對的端面中心設有軸向內凹的收緊口，收緊口自端口到口底逐漸收細。鎖緊圈上的內螺紋可與螺栓的外螺紋旋合，而鎖緊圈由于設置了裂口，因而可徑向收攏。當鎖緊螺母在螺栓上旋緊到位，防松螺母也在螺栓上旋緊逐漸靠近鎖緊螺母，收緊口與鎖緊圈逐步形成嵌合，由于收緊口與鎖緊圈都具有錐度，因此收緊口與鎖緊圈嵌合后二者相互間的軸向位移可轉換成徑向擠壓，鎖緊圈裂口之間的部分在擠壓作用下徑向收攏，嵌合程度越深，鎖緊圈就收得越緊，鎖緊圈的內螺牙與螺栓外螺牙之間的壓力會在原有的配合力度之上進一步加大，提高本防松螺紋緊固結構的防松扭矩，從而大大增強防松效果。

作為另選，所述的螺母為兩個，包括鎖緊螺母和防松螺母，鎖緊螺母與防松螺母相對的端面上設有偏心凹孔，防松螺母與鎖緊螺母相對的端面上設有偏心凸環，所述偏心凹孔和偏心凸環均設有錐度且互相適配嵌合。鎖緊螺母和防松螺母靠近時，偏心凸環與偏心凹孔逐漸嵌合，完全嵌合后，偏心凸環與偏心凹孔的偏心結構和適配嵌合的匹配關系決定了偏心凸環與偏心凹孔間的相對轉動會遇到較大的阻力，如果使鎖緊螺母和防松螺母二者分離，必須在克服螺母與螺栓間鎖緊力的基礎上還要施加額外的扭力矩以克服鎖緊螺母和防松螺母間的阻力，因此通過偏心凹凸結構與鎖緊螺母配合的防松螺母可以大大提高鎖緊螺母與螺栓間的緊固強度，取得更佳的防松效果。

作為優選，所述螺栓和螺母上的螺紋為三角形螺紋。三角形螺紋應用最為普遍，且相對而言最容易加工。