[发明专利]自紧式防松紧固装置

说明书

本发明公开了自紧式防松紧固装置，以提高装置的防松性能、减低产品的制造成本、适用高标准高安全及复杂工况环境的需要。包括螺栓、自紧式螺母，螺栓设有普通、标准外螺纹；自紧式螺母由两段连续的变形的、具有自紧作用的螺纹组成，前段变形螺纹起紧固作用，后段变形螺纹起保持增大防松能力的作用；自紧式螺母与螺栓配合相连夹紧工件越拧越紧，或者在螺栓任意位置都有一定的预紧力。本发明的技术方案能够带来可靠的抗震防松性能，显著的提高螺母的制造成本、重复使用率、使用寿命，保证受频繁振动和载荷变化等各种恶劣工作环境下各环节螺纹副不松动，起到真正的防松锁紧的效果，适用范围广泛。

技术领域

本发明涉及防松螺母装置，属于防松紧固工件技术领域。

背景技术

在生产生活中，连接装配过程通常离不开紧固件，紧固件给机械工业带来了方便。在连接装配件中，螺栓螺母连接方式是最常用的紧固结构。采用螺栓螺母紧固件的机械在实际使用过程中，由于复杂工况的影响，螺栓螺母在频繁振动和交变载荷的环境中不可避免地会自行脱落，从而造成使用危险。

为解决紧固装置松脱问题，世界上许多国家的科学家和工程师做了大量的试验研究，防松紧固装置起源于国外，通常采用锁片、销钉、尼龙嵌入、变形螺纹、化学涂胶等方法，在一定程度上延缓了紧固件自行松脱的时间，但是却没有从根本上解决问题。国内现有的防松方法很多，其中是不可拆卸的防松方法，其采用焊牢、粘结或冲点铆接等方式将可拆卸螺纹连接改变为不可拆卸螺纹连接，属较为可靠的传统防松方法，但其缺点也很明显，即螺纹紧固件不能重复使用，且安装和拆卸时操作非常麻烦。另方式是采用机械固定件进行防松，其原理是利用机械固定件使螺纹件与被连接件之间或螺纹件与螺纹件之间固定和销紧，以制止松动，其缺点是增加紧固连接的重量，从而亦造成制造及安装上的麻烦，不能进行机动安装，成本较高。还有增大摩擦力的防松方式，其是利用增加螺纹间或螺丝螺母端面的摩擦力或同时增加两者的摩擦力的方法来达到防松的目的，这种防松方法可靠性差，也并没有从根本上解决问题，尚存在多重安全隐患，均难适应高标准高安全及其他复杂环境工况的需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供自紧式防松紧固装置，通过对螺母螺纹部结构加以改进，达到更优秀可靠的防松目的。

本发明具体采用了如下的技术方案：

自紧式防松紧固装置，包括螺栓、螺母；螺母与螺栓通过螺纹连接，螺母内孔螺纹由两段连续、同牙距的变形螺纹组成，所述前段变形螺纹与后段变形螺纹变形结构、方式不相同，前段变形螺纹的中径大于后段变形螺纹的中径，前段变形螺纹设有楔角，后段变形螺纹设有梯形角。

进一步，前段变形螺纹是牙型角变形螺纹，其牙底处设有楔形斜面，楔形斜面与轴线的角度(楔形角)小于牙边角，该段内螺纹中径与普通螺纹相同；当螺母与螺栓相互拧紧压紧工件时，螺栓外螺纹的牙尖能够紧紧地顶在前段变形螺纹的楔形斜面上，从而产生较大锁紧力。由于牙形的角度改变，使施加在螺纹间接触所产生法向力增大，因此前段变形螺纹法向压力远远大于扣紧压力，所产生的防松摩擦力也就大大增加。同时，螺栓外螺纹与螺母前段变形内螺纹咬合时，楔形斜面使载荷均匀地分布在接触的该段螺旋线全长上，避免了普通螺纹咬合时80％以上的总载荷集中作用在第一和第二牙的螺纹面上，因此使得前段变形螺纹联结副克服了普通标准联结副在振动环境下易于松动的缺点。

进一步，后段变形螺纹是牙型角变形螺纹，其牙底处设有梯形角，梯形牙边与牙形中轴线的角度(梯形牙角)小于原牙角，且该段内螺纹中径小于配合螺栓螺纹的中径值，其优选值为0.05mm-0.2mm；当螺母与螺栓相互拧旋或是压紧工件时，螺栓外螺纹的牙形两边面能够紧紧地贴在后段变形螺纹的牙形两边面上，从而产生较大摩擦力和锁紧力。