專利名稱：自鎖螺旋線螺紋緊固件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于各種機器以及部件連接裝配的緊固件，尤其涉及一種帶有自鎖功能的螺旋線螺紋緊固件。
背景技術(shù)：
各種機器及部件在連接裝配中離不開緊固件。緊固件給機械工業(yè)帶來了方便，普通常規(guī)螺紋緊固件多為60度V形螺紋，在其第一螺紋嚙合面和第二螺紋嚙合面承載了70～80％的負(fù)荷，而以后幾個嚙合面承受的負(fù)荷很少。由于普通螺紋緊固件主要受力僅僅是螺母的第一第二牙螺紋接觸處，其余各牙基本上不受力，因此，當(dāng)擰緊力矩較大時，應(yīng)力集中在第一螺紋處，第一牙螺紋很容易產(chǎn)生彎曲和剪切變形，只有這樣，才使第二牙螺紋面承受應(yīng)力并產(chǎn)生鎖緊力。以此類推，承載負(fù)荷面，將受力依次一個個傳遞，相應(yīng)造成螺紋依次的剪切和磨損，各牙的剪切和磨損破壞十分嚴(yán)重，導(dǎo)致螺母的螺紋強度大幅度下降，最終產(chǎn)生滑牙，而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，進(jìn)而松脫。這就是普通螺紋緊固件松脫的原因所在。螺紋緊固件的松脫可以致使部件或一臺完整的設(shè)備損壞、解體以至釀成事故。
為解決緊固件的松脫問題，從螺紋緊固件誕生開始，世界上許多國家的科研人員作了大量的試驗和研究，他們采用鎖片、銷釘、尼龍嵌入、變形螺紋、化學(xué)涂膠等方法，在一定程度上延緩了緊固件會自行松脫的時間，但是沒有從根本上解決松脫問題。
因此，設(shè)計出一種能夠自鎖的螺紋緊固件，改善緊固件的松脫現(xiàn)象成為本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能自鎖的螺旋線螺紋緊固件，從根本上解決緊固件的松脫問題。
本實用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種自鎖螺旋線螺紋緊固件，包括相互螺紋連接的螺栓和螺母，所述螺母內(nèi)設(shè)有陰螺紋，其特征在于，所述陰螺紋的牙底處設(shè)有楔型斜面，所述螺栓陽螺紋的牙尖抵靠在楔型斜面上。
所述楔型斜面與螺母中心線呈30度角。
本實用新型采用一種獨特的結(jié)構(gòu)通過在陰螺紋的牙底處設(shè)有的楔形斜面，當(dāng)螺栓螺母相互擰緊時，螺栓的牙尖就緊緊地頂在斜面上，從而產(chǎn)生了很大的鎖緊力，由于牙形的角度改變，使施加在螺紋間接觸所產(chǎn)生的法向力與螺栓軸夾角比普通螺紋夾角大，從而是本實用新型的螺紋法向壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于扣緊壓力，因此，所產(chǎn)生的防松摩擦力也就必然大大增加了，形成了真正的自鎖功能。
由以上公開的技術(shù)方案可知，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(1)、采用本實用新型緊固件不需用其他輔助防松緊固措施，如鎖緊墊片、螺紋粘膠、插片以及銷或填充物等，從而達(dá)到減少施工步驟、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的目的。
(2)、本實用新型緊固件可與標(biāo)準(zhǔn)的螺栓配合。而且螺母可以重復(fù)使用多次，而不會減少鎖緊力。
(3)、本實用新型緊固件可以將負(fù)荷較均勻地分布在內(nèi)螺紋所有牙扣上，特別使用于軟質(zhì)材料上，通過把負(fù)荷均勻分布，與整個螺栓相咬合，并把受壓作用力重新按徑向分布，則螺絲可以有效地承受較高的負(fù)荷而不至造成磨損絲扣的現(xiàn)象。
綜上，本實用新型緊固件可以廣泛的應(yīng)用于包括航天、航空、鐵路、汽車、醫(yī)療、家具、工程機械和其他各種工業(yè)機械等。


圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是普通螺紋緊固件受力圖；圖3是本實用新型螺紋緊固件受力圖；圖4是普通螺紋與本實用新型螺紋受力承載圖；圖5是三種螺紋緊固件抗振動能力圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型。
參見圖1，本實用新型自鎖螺旋線螺紋緊固件，包括相互螺紋連接的螺栓1和螺母2，所述螺母2內(nèi)設(shè)有陰螺紋3，陰螺紋3的牙底設(shè)有楔型斜面4，所述螺栓1陽螺紋7的牙尖5抵靠在楔型斜面4上。
所述楔型斜面4與螺母中心線呈30度角。
所述楔型斜面向4陰螺紋的非承載面6傾斜。
參見圖2和圖3本實用新型緊固件與傳統(tǒng)60度角普通螺紋緊固件受力圖比較二個箭頭所表示的力均為Pa，傳統(tǒng)的60度角螺紋緊固件的法向壓力P＝1.15Pa，而本實用新型緊固件由于牙底有一個30度角的楔形斜面，其法向壓力的角度，大小均有改變，法向壓力P＝2Pa。這樣本實用新型螺紋緊固件與傳統(tǒng)60度螺紋緊固件相比，二者的法向壓力12∶7，因此防松摩擦力相應(yīng)地增加了。此外本實用新型螺紋緊固件由于結(jié)構(gòu)獨特，全部螺栓牙尖緊緊地頂在30度楔形斜面上，如圖4所示，A曲線為本實用新型螺紋緊固件受力承載圖，B曲線為普能螺紋緊固件受力承載圖，本實用新型緊固件與普通螺紋緊固件相比其抗側(cè)向移動的能力，前者要比后者大三倍；本實用新型螺紋緊固件螺母的第一個承受載面承受17％的負(fù)荷，而最后一個承載面也承受12.5％的承載負(fù)荷。這樣在緊固件正常工作中，螺紋受力均勻，每牙、每周都均勻承受負(fù)載，不存在應(yīng)力集中，使螺紋上各處產(chǎn)生防松摩擦力相近，能夠有效抗擊橫向振動。因此，不會產(chǎn)生松脫或滑牙問題，疲勞強度也得到成倍的改善，消除了普通螺紋緊固件存在的受力不均勻、脫扣咬死等問題。
在實驗室實驗中，用容克式振動試驗機作了橫向負(fù)載振動試驗，通過3種螺母測試，顯示出本實用新型緊固件螺紋具有非常優(yōu)異的抗振動能力。如圖5所示，A曲線為本實用新型緊固件中螺母抗振動能力圖；B曲線為普通的標(biāo)準(zhǔn)螺母抗振動能力圖；C曲線為有效力矩鎖緊螺母抗振動能力圖。用同樣的標(biāo)準(zhǔn)螺栓、同樣的緊固負(fù)載力矩、同樣的振幅頻率和同樣的實驗室，同一臺試驗機上，控制二分鐘的試驗時間。結(jié)果是普通標(biāo)準(zhǔn)螺母幾乎立即全部松脫了，失去了全產(chǎn)鎖緊能力；有效力矩鎖緊螺母失去了70％鎖緊能力；而本實用新型緊固件螺母在兩分鐘試驗期間仍保持了他們應(yīng)有的自鎖能力。
在以上試驗的基礎(chǔ)上，對三種螺紋的重復(fù)使用性作進(jìn)一步的橫向振動試驗本實用新型全螺紋自鎖螺母能夠重復(fù)使用，經(jīng)過反復(fù)擰緊和擰松，仍然不減少其鎖緊力，保持螺母原有的鎖緊效果；而普通螺母和有效力矩鎖緊螺母在幾次擰緊和擰松后，鎖緊力不斷減少，乃至完全喪失鎖緊能力。
權(quán)利要求1.一種自鎖螺旋線螺紋緊固件，包括相互螺紋連接的螺栓和螺母，所述螺母內(nèi)設(shè)有陰螺紋，其特征在于，所述陰螺紋的牙底處設(shè)有楔型斜面，所述螺栓陽螺紋的牙尖抵靠在楔型斜面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自鎖螺旋線螺紋緊固件，其特征在于，所述楔型斜面與螺母中心線呈30度角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自鎖螺旋線螺紋緊固件，其特征在于，所述楔型斜面向陰螺紋的非承載面傾斜。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有自鎖功能的螺旋線螺紋緊固件，包括相互螺紋連接的螺栓和螺母，所述螺母內(nèi)設(shè)有陰螺紋，其特征在于，所述陰螺紋的牙底處設(shè)有楔型斜面，所述螺栓陽螺紋的牙尖抵靠在楔型斜面上。楔型斜面與螺母中心線呈30度角。本實用新型通過在陰螺紋的牙底處設(shè)有的楔形斜面，當(dāng)螺栓螺母相互擰緊時，螺栓的牙尖就緊緊地頂在斜而上，從而產(chǎn)生了很大的鎖緊力，由此，所產(chǎn)生的防松摩擦力也就必然大大增加了，形成了真正的自鎖功能。采用本實用新型緊固件不需用其他輔助防松緊固措施，而且螺母可以重復(fù)使用多次，不會減少鎖緊力。
文檔編號F16B39/282GK2921415SQ20052004582
公開日2007年7月11日 申請日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者顧茂眾, 沈示威 申請人:上海底特精密緊固件有限公司