[发明专利]可适用于刚性连接和柔性连接的防松螺母

说明书

技术领域

本发明属紧固件、特别是可适用于刚性连接和柔性连接的防松螺母。

背景技术

螺纹连接是机械类产品中使用最频繁、用途最广泛的连接方式。随着科技的进步和人们在使用过程中对螺纹连接可靠性提出的要求越来越高，特别是在动态振动时，螺纹连接副之间易产生位移，即“松动”现象，进而导致螺纹连接副松脱，尤其是螺纹升角(导程角)越大，“松动”的可能性就越大，很容易造成设备故障，严重时可酿成事故。为了解决这一问题，从螺纹紧固件诞生开始，就陆续有锁片、销钉、尼龙嵌入、变形螺纹及化学涂胶等不同解决方法推出，这在一定程度上延缓了紧固件松脱的问题，但是并没有从根本上解决问题。

螺纹联接防松的根本问题在于防止螺旋副相对转动。按工作原理的不同，防松方法分为摩擦防松、机械防松等。此外还有一些特殊的防松方法，例如铆冲防松、在旋合螺纹间涂胶防松等。但常见的几种摩擦防松方法，如对顶螺母防松、弹簧垫圈防松、自锁螺母防松等，前两种虽结构简单，但防松效果较差，不宜用于变载荷、振动冲击、高温或温度变化较大的场合；自锁螺母防松虽防松效果较好，但多次拆卸后会损伤螺杆螺纹，从而降低防松效果。对于重要的联接，特别是在机器内部不易检查的联接，应采用比较可靠的机械防松，但机械防松装置不利于自动化装配作业，特殊防松方法虽防松可靠，但不可拆卸或不易反复装配。

目前国内市场上防松螺母的种类繁多，如非金属嵌套型螺母，内嵌钢片螺母，内嵌弹簧钢丝螺母，法兰压痕型螺母，压扁螺母等。但是，都存在不同的无法克服的缺点，没有从根本上解决松脱问题。例如：①非金属嵌套型螺母GB889(即尼龙锁紧螺母)。这种螺母其实没有防松性，只有一些防脱性。它主要是通过尼龙圈的张力箍住螺栓，在螺母内部有两部分，一部分是螺纹，另一部分是无螺纹的沟槽，沟槽内压装尼龙圈，装配时，在外力作用下，外螺纹在尼龙上挤压出螺纹。这种螺母装配难度大，一次性使用。而且螺纹实体短，加工工序多，总体高度大于国标螺母的高度，所以价格高于国标螺母。②内嵌钢片螺母DIN980(全金属六角锁片螺母)。这种螺母实质是内嵌钢片与螺母轴线垂直、与螺母端面平行，靠内嵌钢片改变最后一扣螺纹的牙型角、螺距，利用钢片本身的弹性来防松，防松效果微弱，一次性使用。③弹簧钢丝螺母(即加上钢丝螺套)。该螺母内部有两部分，弹簧的螺距不同于螺纹螺距，弹簧内径小，有一点防脱性。其一部分是螺纹，另一部分是两段沟槽，沟槽内放钢丝，钢丝穿出螺母体外，这种螺母的安装、拆卸都必须使用专用工具，螺母一旦松动，没有专用工具是拆卸不下来的。这种螺母加工工序多，安装、拆卸困难，成本更高。④法兰压痕型锁紧螺母。这种螺母的特点是螺母法兰面做成花齿型，以增加压痕面的摩擦系数，虽然制造方便，也可反复使用，但防松效果微弱。⑤压扁螺母(三头压扁螺母)。这种螺母在理想的情况下，相当于普通螺母与锁紧螺母的组合，具有一定的防松性能，但是一致性很差，且不适合多次使用。这种螺母安装拆卸都比较吃力，因为头部呈椭圆状对外螺纹有很大的损伤，容易使螺栓报废，造成成本更高。⑥施必牢防松螺母。这种螺母是依靠工件自身内螺纹几何形状的改变来达到防松功能的，这种螺母在阴螺纹的牙底处有一个30°的楔形斜面，当螺栓螺母相互拧紧时，螺栓的牙尖就紧紧地顶在施必牢螺纹的楔形斜面上，从而产生了很大的锁紧力。由于牙形的角度改变，使施加在螺纹间接触所产生的法向力与螺栓轴成60°，而不是像普通螺纹那样的30°。显然施必牢螺纹法向压力远远大于扣紧压力，因此，所产生的防松摩擦力必然大大增加，就不会产生松脱或滑牙问题，疲劳强度也得到成倍的改善，从而有效地解决了普通螺母易松动的问题。显然，施必牢防松螺母当属当今最为可靠的防松螺母，从根本上解决了紧固件的松脱问题。但是，这种防松螺母只适用于刚性连接，不适用于柔性连接场合。柔性连接在工程上特别是柴油机行业上是较为常见的一种连接形式。通常，为了防止漏气、漏油，往往在两个刚性件之间加一块橡胶密封垫。由于在两个刚性件之间增加了一块橡胶密封垫，因此改变了连接状态，使之由刚性连接转变成为柔性连接。由于橡胶(柔性体)能被压紧或有松弛紧固件张力(夹紧力)的可能，导致夹紧力大大下降，因此松脱性增加。也正因为如此，施必牢防松螺母虽属当今最为可靠的防松螺母，但也不适宜于此种连接场合。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可适用于刚性连接和柔性连接的防松螺母。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

在阴螺纹的牙底处有一个35～40°的楔形斜面；在螺母的支承面上均匀开设深度为1.5-2.0mm、槽口宽度2mm、槽间距离1mm的防松槽，槽壁与槽底呈120°相交。