一种组合式螺母锁紧的螺纹防松结构及设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109838445A(43)申请公布日2019.06.04(21)申请号201910226805.0(22)申请日2019.03.25(71)申请人南京工业大学地址210000江苏省南京市江北新区浦珠南路30号(72)发明人朱晓磊徐东海陆晓峰程可(74)专利代理机构南京苏创专利代理事务所(普通合伙)32273代理人蒋真(51)Int.Cl.F16B39/16(2006.01)F16B39/28(2006.01)F16B37/04(2006.01)F16B35/00(2006.01)F16B43/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称一种组合式螺母锁紧的螺纹防松结构及设计方法(57)摘要本发明涉及紧固件技术领域，具体为一种组合式螺母锁紧的螺纹防松结构及设计方法，包括防松螺栓、安装在所述防松螺栓上的锁紧螺母和紧固螺母、用于被固定的第一被连接件和第二被连接件。该组合式螺母锁紧的螺纹防松结构及设计方法中，将防松螺栓进行了分段设计，紧固部分，通过设置的粗牙螺纹段，保证结构所需要的强度要求，锁紧部分，通过设置的细牙螺纹段，充分利用细牙螺纹防松脱性能好的结构优势，提高结构的防松性能，通过第一楔形块和第二楔形块相互啮合，使锁紧螺母和紧固螺母之间始终保持轴向对顶，消除螺母副之间的轴向间隙，从而达到在振动工况下，利用摩擦力产生较大的防松脱力矩，进一步提高防松螺栓的防松效果。CN109838445ACN109838445A权利要求书1/1页1.一种组合式螺母锁紧的螺纹防松结构，包括防松螺栓(1)、安装在所述防松螺栓(1)上的锁紧螺母(2)和紧固螺母(4)、用于被固定的第一被连接件(5)和第二被连接件(6)，其特征在于：所述防松螺栓(1)自左到右依次设有螺栓头(11)、光杆夹持段(12)、粗牙螺纹段(13)、光杆过渡段(14)以及细牙螺纹段(15)，所述锁紧螺母(2)靠近所述紧固螺母(4)一端还安装有楔紧垫片(3)。2.根据权利要求1所述的组合式螺母锁紧的螺纹防松结构，其特征在于：所述防松螺栓(1)的结构呈阶梯状。3.根据权利要求1所述的组合式螺母锁紧的螺纹防松结构，其特征在于：所述光杆夹持段(12)的直径大于所述光杆过渡段(14)的直径。4.根据权利要求1所述的组合式螺母锁紧的螺纹防松结构，其特征在于：所述粗牙螺纹段(13)的螺纹升角大于所述细牙螺纹段(15)的螺纹升角。5.根据权利要求1所述的组合式螺母锁紧的螺纹防松结构，其特征在于：所述光杆夹持段(12)的直径和所述粗牙螺纹段(13)的公称直径相等。6.根据权利要求1所述的组合式螺母锁紧的螺纹防松结构，其特征在于：所述光杆过渡段(14)的直径和所述细牙螺纹段(15)的公称直径相等。7.根据权利要求1所述的组合式螺母锁紧的螺纹防松结构，其特征在于：所述锁紧螺母(2)的上端均匀分布有一圈带坡度的第一楔形块(21)，所述楔紧垫片(3)靠近所述锁紧螺母(2)一面均匀分布有一圈带坡度的第二楔形块(31)，所述第一楔形块(21)和所述第二楔形块(31)的尺寸相适配。8.一种组合式螺母锁紧的螺纹防松设计方法，包括权利要求1-7中任意一项所述的组合式螺母锁紧的螺纹防松结构，其步骤如下：S1、紧固防松螺栓(1)：将防松螺栓(1)依次螺入第二被连接件(6)和第一被连接件(5)内，并使得防松螺栓(1)的螺栓头(11)抵至在第二被连接件(6)的外表面，此时将紧固螺母(4)从防松螺栓(1)的细牙螺纹段(15)套入，并将紧固螺母(4)从防松螺栓(1)的粗牙螺纹段(13)螺入，使得紧固螺母(4)抵至在第一被连接件(5)上，通过设置的具有较大公称直径和较大螺纹升角的粗牙螺纹段(13)，用以承受大部分预紧力，保证结构所需要的强度要求；S2、锁紧防松螺栓(1)：将楔紧垫片(3)从细牙螺纹段(15)套入，使得楔紧垫片(3)贴合在紧固螺母(4)上，将锁紧螺母(2)从细牙螺纹段(15)螺入，直到锁紧螺母(2)抵至在楔紧垫片(3)一侧，通过设置的具有较小公称直径和较小螺纹升角的细牙螺纹段(15)，充分利用细牙螺纹防松脱性能好的结构优势，在保证结构强度要求的同时，提高结构的防松性能；S3、装配锁紧螺母(2)：锁紧螺母(2)在细牙螺纹段(15)螺入时，锁紧螺母(2)上的第一楔形块(21)对准楔紧垫片(3)上的第二楔形块(31)运动，当锁紧螺母(2)贴合在楔紧垫片(3)上时，第一楔形块(21)和第二楔形块(31)相互啮合，当防松螺栓(1)整体结构承受振动载荷时，锁紧螺母(2)和紧固螺母(4)的螺纹副间的摩擦力瞬间变小，螺纹产生松脱旋转，而锁紧螺母(2)和紧固螺母(4)间产生松脱方向的相对转动，当螺纹旋出一定周向角度时，由于第一楔形块(2