[发明专利]锁紧螺母组件和装配锁紧螺母组件的方法

说明书

本发明涉及一种用于旋转轴(6)的锁紧螺母组件和装配锁紧螺母组件的方法，该锁紧螺母组件具有旋转轴线，其中，锁紧螺母组件的质心在该旋转轴线上，并且锁紧螺母组件包括两个相互抵靠的锁紧螺母(1，2)，其中，锁紧螺母(1，2)的质心偏离于旋转轴线，并且质心的位置使得在锁紧螺母(1，2)随旋转轴(6)转动时，锁紧螺母(1，2)的离心力产生能够将锁紧螺母(1，2)压紧到旋转轴(6)的力矩。

技术领域

本发明涉及一种锁紧螺母组件，特别涉及一种用于主轴轴承的锁紧螺母组件。本发明涉及一种用于装配锁紧螺母组件的方法。

背景技术

锁紧螺母能够用于对安装于轴上的轴承等的被固定部件进行定位固定，锁紧螺母具备锁定机制，使得即使因振动、冲击在锁紧螺母与紧固面之间产生缝隙，也不发生松动。

在现有技术中，通过多种措施防止螺母松动。例如，用两个一样的螺母拧在同一支螺栓上，在两个螺母之间附加的拧紧力矩，使得螺栓可靠地连接。或者，能够采用和防松垫片配合使用锁紧螺母。还有一种方案是由两部分组成锁紧螺母，例如在专利文件US 6,609,867 B2教导了一种锁紧螺母，其中每个部分都有交错的凸轮，由于内部楔式设计坡斜角度大于螺栓的螺母角度，这个组合便紧紧的咬合成一个整体，当有振动发生时，锁紧螺母凸起部分相互错动，产生抬升张力，从而达到防松效果。然而上述三种锁紧螺母更不适合用于高速转动的轴件并且由于其锁紧机制可能会损坏轴件的外螺纹。

还有一种措施是在螺母的外周表面至内周螺纹面钻有贯穿的螺纹孔，用来拧入小直径的沉头螺钉，目的是给螺纹施加一个向心方向的力，防止锁紧螺母松开，这种锁紧螺母能够用于锁紧旋转运动类零件的轴端，特别是高精密的轴承的轴端，比如用于滚珠丝杠安装端轴承的防松。然而，特别是当锁紧螺母被安装在主轴上，锁紧螺母的锁紧力矩向主轴轴承提供轴向力，以保持主轴轴承的适当游隙，锁紧螺母却常常在工作一段时间后因离心力而松动，导致主轴轴承失效，这会对主轴系统造成严重损坏。这种故障发生频率较高，并且维修所需的时间成本和经济成本都较高。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有防松效果的锁紧螺母，该锁紧螺母方便安装并且能够用于高速旋转的旋转轴，特别用于装配有高精密轴承的主轴。

该技术问题通过一种用于旋转轴的锁紧螺母组件解决，该锁紧螺母组件具有旋转轴线，其中，锁紧螺母组件的质心在该旋转轴线上，并且锁紧螺母组件包括两个相互抵靠的锁紧螺母，其中，每个锁紧螺母的质心偏离于旋转轴线，并且质心的位置使得在锁紧螺母随旋转轴转动时，锁紧螺母的离心力产生能够将锁紧螺母压紧到旋转轴的力矩。

本发明的范围内，旋转轴和装配在该旋转轴上锁紧螺母组件具有共同的旋转轴线。也就是说，两个锁紧螺母具有共同的旋转轴线，并且两个锁紧螺母具有同心的通孔，通孔内设置有与旋转轴的外螺纹相配合的内螺纹。由于锁紧螺母的质心在径向上偏离于锁紧螺母组件的旋转轴线，因此当锁紧螺母随旋转轴转动时，锁紧螺母受到离心力。通过合理地设置锁紧螺母的质心的轴向位置，能够使得离心力产生能够将锁紧螺母压紧到旋转轴的力矩。从整体上看，由于产生了这样的力矩，锁紧螺母的内螺纹与旋转轴的外螺纹的牙面配合更为紧密，从而实现良好的锁紧效果。

在锁紧螺母的一种可能的设计方案中，锁紧螺母采用匀质材料，并且形状是非旋转对称的，即锁紧螺母不是回转体结构，因此锁紧螺母的质心不在锁紧螺母的旋转轴线上。在这种情况下，借助由质心和旋转轴线构成的平面剖切该锁紧螺母，锁紧螺母在剖切所得的截面内的平面形状是非轴对称的，从而离心力能产生将锁紧螺母压紧到旋转轴的力矩。在锁紧螺母是非匀质结构的情况下，能够通过计算合理设计锁紧螺母的结构，使得其质心不在其旋转轴线上并且离心力能够产生将锁紧螺母压紧到旋转轴的力矩。