[發明專利]一種環槽偏心螺母

有效

• 申請號: 201510541122.6
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105090219B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 黃孝慶;何建平;高鹿鹿;劉智昂;鄭曉冬;朱利軍
• 申請（專利權）人: 航天精工股份有限公司
• 主分類號: F16B39/28
• 分類號: F16B39/28;F16B39/284;F16B39/282;F16B37/00
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司12211
• 代理人: 李莎

技術領域

本發明創造屬于緊固件設計和制造技術領域，尤其涉及一種帶齒面的環槽偏心螺母。

背景技術

螺紋連接具有適配性強、易于拆卸、可重復使用的特點，因此廣泛應用于各類機械機構，其主要的失效形式是周期性載荷下的疲勞和自松動。自松動是螺紋連接在振動沖擊的作用下，尤其是在交變橫向載荷下，預緊力逐漸喪失的現象。然而，螺栓螺母連接副在承受交變橫向載荷時引起的螺栓連接而松動，是一個長期未解決的問題。在機械工業中的各個行業，廣泛存在螺紋連接松動問題。目前，實際應用中最常采用的應對措施是周期性的再擰緊螺栓，以保持符合要求的預緊力。由于螺紋連接副的使用的數量龐大，因此這項周期性的維護保養將耗費大量的人力物力。因此，采用一種防松可靠、結構簡易、易于拆卸的螺紋連接副將會產生極好的經濟和社會效益。

航空航天工業中廣泛采用全金屬自鎖螺母和非金屬嵌件自鎖螺母均具有優異的防松性能，但其重復使用性能不佳，同時其加工工藝相對復雜，生產成本較高，經濟性不好，制約了其大范圍的推廣使用。

發明內容

本發明創造為解決現有技術中的問題，提供了一種環槽偏心螺母，具有結構簡易，防松可靠、成本低廉、可反復拆卸等特點，適應于常規機構的防松，具有極好的經濟和社會效益。

本發明創造提供的一種環槽偏心螺母，所述螺母中央設有螺紋孔，所述螺紋孔的螺紋軸線與所述螺母的支承面的中垂線具有一偏心夾角，所述螺母的支承面上設有向內延伸的與所述支承面的中垂線同軸的環形卸載槽。

進一步，所述環形卸載槽的截面優選地呈類直角梯形，所述類直角梯形中，相互平行的兩條邊中較短的一條靠近所述螺母中央，所述類直角梯形中延伸至所述螺母內部的銳角部分呈圓角。優選的，所述環形卸載槽向螺母內延伸的深度為所述螺母高度的1/3-4/5。更優選的，所述環形卸載槽的最大寬度為螺母內邊緣尺寸的1/6及以下。還優選的，所述類直角梯形的環形卸載槽的延伸至所述螺母內部的銳角部分呈30°±1°。

進一步，所述螺母的頭部端面為一斜平面，即與所述支承面呈一定角度，該頭部端面的斜角與所述偏心夾角相等，能夠在加工時以該頭部端面為加工基準，鉆螺紋孔和攻絲，從而保證偏心角的加工。

進一步，所述偏心夾角不超過2°，優選為1°±0.5°。

進一步，所述螺母的支承面上，位于所述螺紋孔與環形卸載槽之間的部分還設有與二者連通的環形凹臺，防止環形卸載槽發揮作用時位于其環形內部部分的支承面因磨擦作用而影響效果。

進一步，所述螺母的支承面上位于所述環形卸載槽外周的部分設有繞中心均布的筋條，優選的，所述筋條在支承面俯視方向上呈弧形。

其中，所述螺母的支承面是指螺母端部靠近或接觸待緊固工件的一面，與所述螺母的支承面相對的另一面即為螺母的頭部端面。

本發明創造的緊固和防松原理如下：

由實踐分析知，橫向沖擊載荷是導致螺紋松動的主要原因，尤其是橫向沖擊載荷引起的接觸壓力的切向分量引起螺紋的微滑移極易引起螺栓松動，而偏心形成的壓緊力對螺紋的松動具有顯著的抑制，并在軸向預緊力的作用下，顯示出極為優良的防松能力。

(1)環形卸載槽可以使螺母在擰緊過程中螺母體邊緣受力，螺母繞著螺紋軸線形成對稱的向上彎矩，使螺母發生彈性變形，從而將上部分的螺母牙擠向配合螺栓，同時螺母底部沿徑向外緣變形，釋放了底部的螺母牙的部分載荷，使螺母各螺紋牙受力相對均勻，提高了螺母螺紋牙的承載能力。

(2)由于螺母螺紋軸線與支承面垂線有一偏心角，配合螺栓在安裝過程中，由于偏心距的作用，產生了對配合螺栓的附加彎矩，和如前所述環形卸載槽形成的彎矩共同作用，使得所有嚙合螺母螺紋牙的承載趨于均勻，這與標準螺母主要是前兩圈螺紋牙承載有明顯不同。承載螺紋牙的增多，摩擦面增加，對改善防松性能產生積極影響。另外，由于偏心角的作用，越擰到螺母端部，偏心力越大，配合螺栓和螺母的螺紋嚙合越緊密，螺母螺紋像楔塊頂住螺栓螺紋牙底區域，產生了偏心的楔緊力，進一步實現防松。

(3)此外，螺母支承面上設置的弧形筋條，大大增加了螺母與待緊固工件間的摩擦力。

本發明創造采用了多重防松設計，在六角凸緣螺母的基礎上，通過偏心角、環形卸載槽及弧形筋條的設計逐級進行防松，產品防松可靠。本發明創造的螺母加工便捷，結構較為簡單，成本較低，具有顯著的經濟性和廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明創造一種實施方式的剖面結構示意圖；

圖2是本發明創造仰視方向結構示意圖。