CN201170251Y - 抗震防松自锁螺纹紧固件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种抗震防松自锁螺纹紧固件，包括，由螺杆外螺纹和螺母内螺纹共同组成的螺纹副。它在同一螺杆或其相配合的螺母上至少制有两段或以上独立且相互错位的螺纹段，其螺杆螺纹段之间的光杆柱面或螺母螺纹段之间的内孔光面上至少分布有两个或两个以上以轴线对称且相互错位的径向切槽。本实用新型用只有通过压缩螺杆或螺母的径向切槽才能顺利将螺杆和螺母的内、外螺纹互相旋入并紧固，这种压缩径向切槽产生恒定的弹力，消除了螺杆与螺母上的外螺纹与内螺纹之间的游隙，并产生较大的摩擦力，使螺杆自锁在螺母上。本实用新型加工简单，成本低廉，弹力恒定，无论振动多么剧烈，都保持恒定的弹力，可靠地实现自锁，重复使用性好，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种抗震防松自锁紧固件，更具体地说，本实用新型涉及一种抗震防松自锁螺纹紧固件。尤其是用于通讯(信)、电子行业作为调节、调谐用的抗震防松自锁螺钉。
背景技术
现有技术中，为了解决在受冲击、振动或变载荷以及温度变化大时螺纹紧固件联接可能的自动松脱采用了三种工作原理的防松方式：利用摩擦力防松；利用机械元件直接锁住防松；破坏螺纹副的运动关系防松。常用的防松方法有摩擦防松，包括，对顶螺母，弹簧垫圈，自锁螺母，对顶螺母即双螺母防松是在螺杆上使用两个螺母，靠两个螺母之间的预紧力消除螺母与螺杆间的螺纹游隙，来增大螺母与螺杆之间的摩擦力以达到一定防松的目的。两螺母对顶拧紧后，使旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力的作用。工作载荷有变动时，该摩擦力仍然存在，此方法在振动剧烈或使用时间长时，两个螺母会松动造成预紧力的消失起不到防松的作用，不能根除在长期振动工作条件下的螺母松动问题；再者也不能用于无法使用螺母的场合；另外两个螺母的使用也造成成本的增大。仅适用于平稳、低速和重载的联接。
弹簧垫圈是靠垫圈压平而产生的弹性反力使旋合螺纹间压紧。同时垫圈斜口的尖端抵住螺母与被联接件的支承面也有防松作用。结构简单，防松方便，但由于垫圈的弹力不均，在冲击、振动的工作条件下，其防松效果较差，无法用于使用垫圈的结构中，一般用于不甚重要的联接。
自锁螺母是在螺母一端面制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口涨开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。结构简单，防松可靠，可多次装拆而不降低防松性能。适用于较重要的联接，但无法用于使用螺母的结构中。
机械防松主要包括，开口销与槽形螺母防松，止动垫圈，串联钢丝防松。开口销与槽形螺母防松槽形螺母拧紧后将开口销穿入螺栓尾部小孔和螺母的槽内。开口销与槽形螺母防松，槽形螺母拧紧后将开口销穿入螺栓尾部小孔和螺母的槽内。并将开口销尾部掰开与螺母侧面贴紧。也可用普通螺母代替槽形螺母，但需拧紧螺母后再配钻销孔。适用于较大冲击，振动的调速机械中的联接。
止动垫圈是将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧，即螺母拧紧后可将螺母锁住。若两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫圈，使两个螺母相互制动。结构简单，使用方便，防松可靠。
串联钢丝防松是用低碳钢丝穿入各螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动，使用时必须注意钢丝的穿入方向。适用于螺钉组联接，防松可靠，但装拆不便。
为了解决螺母防松，美国施必牢有限公司在上海成立了专门从事防松自锁螺母的上海底特精密紧固件有限公司。施必牢螺母是一种变牙型防松螺母，在螺母的牙底部分有一个30°楔形斜面，当螺栓螺母啮合时，螺栓牙尖随着螺纹旋转线，全部顶在螺母的30°斜面上，形成一条螺旋形的自锁线，使其自锁。众所周知，正常的螺纹连接是靠螺纹的中径来实现的，这种增加螺纹摩擦力方法是靠螺纹变径、改变牙型角，牺牲牙型根部的强度，将螺纹强行挤入螺纹副，不但降低了正常螺纹部分的连接能力，加大了牙底应力集中，强度进一步被降低，容易造成螺纹顶径的磨损而不耐磨，在频繁的强烈震动环境下容易发生疲劳破坏，降低了防松的可靠性。而且这种靠破坏螺纹副的运动关系的防松螺母制造难度极高，制造成本大。
综上所述，目前的螺纹紧固件都是靠扭紧时产生的轴向预紧力实现的。在剧烈震动中这种预紧力逐渐减小就会导致松动。螺栓松动的形式有横向转位、横向平移和轴向应变等三种形式，这些松动形式都会造成螺丝间或螺帽与支承面间的位移——自松现象出现。防松技术国内外均曾做过大量研究，采用了多种办法，例如：尼龙自锁螺帽、金属自锁螺帽、弹簧垫圈、内外弹簧垫圈及厌氧胶锁固等。现有技术紧固件采用的抗震防松方式都要各自的优点和各自的运用场合，同时也存在不同运行环境的不足。特别是在复杂振动环境下，通讯(信)、电子行业以往采用的作为调节、调谐的普通螺钉，在运输途中及工作时，容易因振动及温度变化而造成螺钉松动，引起螺钉偏离工作位置，导致电信号的漂移，从而使设备无法正常工作，甚至损毁。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种加工简单，成本低廉，适用范围广阔，弹力及摩擦力恒定且可调，能够可靠地实现自锁的抗振防松自锁螺杆或螺母，以避免上述螺钉存在的种种不足之处。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种抗震防松自锁螺纹紧固件，包括，由螺杆外螺纹和螺母内螺纹共同组成的螺纹副，其特征在于，同一螺杆上至少制有两段或以上独立且相互有错位的螺纹段，其螺杆螺纹段之间的光杆柱面上至少分布有两个或两个以上对称于轴线且相互错位的径向切槽。
一种抗震防松自锁螺纹紧固件，包括，由螺杆外螺纹和螺母内螺纹共同组成的螺纹副，其特征在于，同一螺母上至少制有两段或以上独立的螺纹段，其螺母螺纹段之间的内孔光面上至少分布有两个或两个以上对称于轴线且相互错位的对应径向切槽。
本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果。
本实用新型用只有通过压缩螺杆或螺母上分布的径向切槽才能使螺杆顺利旋入螺母或结构中，通过压缩径向切槽产生恒定的弹力，消除了螺杆上的螺纹与螺母(或结构)的螺纹孔之间的游隙，并产生较大的摩擦力，使螺钉自锁在螺孔上。其显而易见的优点在于：加工简单，成本低廉，弹力恒定，无论振动多么剧烈，都保持恒定的弹力，可靠地实现自锁。具有防松性能稳定，使用效果显著，重复使用性好，实用性强的特点。且还具有弹力大小可以随意通过调整螺纹段的错位距离、螺纹的螺距和切槽的宽度、数量以及槽的深度来随意调整，并且可以不需要螺母，仅靠螺杆来实现自锁，能方便地适应不同行业、不同场所、不同自锁程度使用要求的特点。
附图说明
下面结合附图和实施例进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
图1是本实用新型分布有互相错位的螺纹段及径向切槽的螺杆构造示意图。
图2是图1螺杆旋入螺母后，螺杆径向切槽压缩变形的状态原理示意图。
图3是本实用新型分布有互相错位的螺纹段及径向切槽的螺母构造示意图。
图4是图3螺母旋入螺杆后，螺母径向切槽压缩变形的状态原理示意图。
具体实施方式
参阅图1，本实用新型所涉及的螺杆，其圆柱面上分布有螺纹段A、B、C。该螺纹段可以是不连续的。在螺纹段之间的光杆A-B和B-C上，每段分布有两个对称于轴线Z且相互错位的径向切槽a1、a2和b1、b2。径向切槽a1、a2、b1、b2是径向盲槽，径向切槽的深度均＞螺纹直径D/2。螺杆和螺母是同一公称尺寸的螺纹。径向切槽的弹力大小可以通过调整螺纹段的错位距离和径向切槽的宽度、数量以及切槽的深度来随意调整，以适应不同行业、不同使用场所、不同自锁程度的使用要求。螺杆和螺母材料可以为金属及或非金属材料。
参阅图2，当螺杆1旋入螺母2的螺孔时，互相有轴向错位的螺纹段A、B、C的螺杆1只有通过压缩径向切槽a1、a2、b1、b2才能顺利旋入螺母2，产生图示所示的压缩变形。径向切槽压缩变形产生恒定的弹力，消除螺杆或螺钉1上螺纹与螺纹孔之间的游隙，并由其产生的较大摩擦力迫使螺杆或螺钉1与螺孔产生自锁。
参阅图3，本实用新型所涉及的螺母，其螺孔上面分布有螺纹段Am、Bm、Cm，螺纹段可以是不连续的。在螺纹段之间的光孔面Am-Bm和Bm-Cm上，每段分布有两个对称于轴线Zm且相互错位的径向切槽am1、am2和bm1、bm2。径向切槽am1、am2、bm1、bm2是径向盲槽，径向切槽的深度均＞螺纹直径Dm/2。螺杆和螺母是同一公称尺寸的螺纹。径向切槽的弹力大小可以通过调整螺纹段的错位距离和径向切槽的宽度、数量以及槽的深度来随意调整，以适应不同行业、不同使用场所、不同自锁程度的使用要求。螺杆和螺母材料可以为金属及或非金属材料。
参阅图4，当螺杆1旋入螺母2的螺孔时，螺杆只有通过压缩螺母的互相有轴向错位螺纹段Am、Bm、Cm之间的径向切槽am1、am2、bm1、bm2才能顺利旋入螺母，产生图示所示的压缩变形，径向切槽压缩变形产生恒定的弹力，消除螺杆1或螺钉上螺纹与螺纹孔之间的游隙，并由其产生的较大摩擦力迫使螺杆或螺钉与螺孔产生自锁。
上述螺杆或螺母上分布的径向切槽均平行于螺杆或螺母的横截面。螺纹段之间的错位距离和径向切槽的宽度及其深度是可调整的。所述的螺杆或螺母可以由金属材料或是非金属材料制成。所述的螺纹副可以是由金属材料与非金属材料两者相结合的螺杆和螺母组成。上述描述的不同螺纹段的长度可以是不等长的，径向切槽的宽度可以是不等宽的。
以上所述的仅是本实用新型的两个优选实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变形和改进。本实用新型所述的螺纹段不一定由光杆或光面来分段，它可以在整个螺纹柱面上直接通过径向开槽来分段，且径向开槽来分段不一定是等距的。上述这些变更和改变应视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种抗震防松自锁螺纹紧固件，包括，由螺杆外螺纹和螺母内螺纹共同组成的螺纹副，其特征在于，同一螺杆上至少制有两段或以上独立且相互有错位的螺纹段，其螺杆螺纹段之间的光杆柱面上至少分布有两个或两个以上对称于轴线且相互错位的径向切槽。
2.如权利要求1所述的抗震防松自锁螺纹紧固件，其特征在于，所述的径向开槽的深度＞螺纹直径D/2。
3.如权利要求1所述的抗震防松自锁螺纹紧固件，其特征在于，螺杆或螺母上分布的径向切槽平行于螺杆或螺母的横截面。
4.如权利要求1所述的抗震防松自锁螺纹紧固件，其特征在于，螺纹段之间的错位距离和径向切槽的宽度及其深度是可调整的。
5.如权利要求1所述的抗震防松自锁螺纹紧固件，其特征在于，所述的螺杆或螺母由金属材料或是非金属材料制成。
6.如权利要求1所述的抗震防松自锁螺纹紧固件，其特征在于，所述的螺纹副由金属材料与非金属材料两者相结合的螺杆和螺母组成。
7.一种抗震防松自锁螺纹紧固件，包括，由螺杆外螺纹和螺母内螺纹共同组成的螺纹副，其特征在于，同一螺母上至少制有两段或以上独立的螺纹段，其螺母螺纹段之间的内孔光面上至少分布有两个或两个以上对称于轴线且相互错位的对应径向切槽。
8.如权利要求7所述的抗震防松自锁螺纹紧固件，其特征在于，所述的径向开槽的深度＞螺纹直径D/2。
9.如权利要求7所述的抗震防松自锁螺纹紧固件，其特征在于，螺杆或螺母上分布的径向切槽平行于螺杆或螺母的横截面。
10.如权利要求7所述的抗震防松自锁螺纹紧固件，其特征在于，螺纹段之间的错位距离和径向切槽的宽度及其深度是可调整的。
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