專利名稱：高鎖螺母松脫試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高鎖螺母松脫試驗裝置，特別是高鎖螺母松脫力矩試驗中軸 向力卸載的試驗裝置。
背景技術：
高鎖螺母作為一種新型的國際先進的緊固件，目前，其配套的標準、技術條件、試 驗方法等相關資料均非常有限。高鎖螺母松脫力矩測量是“在高鎖螺母相對于芯棒無轉動 的情況下除去軸向載荷(去除載荷過程中不能破壞螺母或芯棒)”；目前的做法是在兩試驗 擋塊之間夾一襯墊，當高鎖螺母施加軸向力夾緊后，撤掉中間的襯墊卸載軸向力。由于高鎖 螺母、試驗擋塊和試驗螺栓之間沒有間隙，襯墊通過軸向移動卸載軸向力不能實現(xiàn)，因此， 只有通過徑向抽取襯墊來卸載軸向力，由于夾緊力較大，兩試驗擋塊與襯墊之間的摩擦力 也較大，實施起來非常困難。經過多年對高鎖螺母加工和試驗的研究，采用帶內螺紋的螺母 墊片替代擋塊進行松脫試驗，通過旋轉螺母墊片卸載軸向力，但是該工裝在旋轉過程中很 容易帶動高鎖螺母轉動，成功率較低。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種高鎖螺母松脫試驗裝置，用以解決現(xiàn)有工裝在卸載 軸向力時容易帶動高鎖螺母轉動，導致成功率低的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種高鎖螺母松脫試驗裝置，包 括擋板，該擋板上設置有階梯通孔，該階梯通孔內同軸轉動裝配有中心通孔為螺紋孔的驅 動套，所述階梯通孔內具有第一止推面，所述驅動套的外側設置有與第一止推面相對的用 于軸向止推的第二止推面，第一止推面與第二止推面之間設置有鋼球副結構，所述階梯通 孔小徑端的孔徑大于螺紋孔的大徑。所述鋼球副結構為推力軸承。所述第一止推面與第二止推面均為半徑形同的弧面，在兩弧面之間對應設置有鋼 球，所述鋼球與兩弧面形成鋼球副結構。所述驅動套的一端外露于階梯通孔的大徑端，且該驅動套的外露端周面上設置有 供扳手卡接的驅動面。本實用新型的高鎖螺母松脫試驗裝置在使用時，將試驗螺栓旋入到驅動套內，并 調節(jié)好旋入量，然后擰上高鎖螺母，之后將該試驗裝置裝夾在試驗機上開始試驗。高鎖螺 母以設定的速度υ擰入，當與擋板接觸時，松脫試驗裝置開始產生軸向力F，該力使高鎖螺 母與擋板的接觸面上產生摩擦力f，使擋板與鋼球副的接觸面上及驅動套與鋼球副的接觸 面上產生摩擦力fl，使驅動套與試驗螺栓的螺紋連接副上產生摩擦力f2 ；由于鋼一鋼的動 摩擦因數(shù)μ 1 0. 1，滾動副的摩擦因數(shù)μ 2 0. 005，故在相同軸向力F的情況下，f>fl, f2>fl ；故擋板以相同的速度υ隨高鎖螺母一起轉動，驅動套保持靜止不動。隨著高鎖螺母 與擋板的螺旋轉動，軸向力F按一定的比例增大，當高鎖螺母的工藝六方擰斷時，完成第1次擰入過程，此時的軸向力F達到最大值即高鎖螺母的預緊力(見圖2所示)。之后扳擰驅 動套的驅動面(此處的驅動面為六方)使其轉動，在相同軸向力F的情況下，f>fl，f2>fl，故 僅驅動套發(fā)生轉動，高鎖螺母與擋板保持靜止不動。隨著驅動套的轉動，松脫試驗裝置發(fā)生 軸向移動，軸向力F按一定比例減小，當擋板與高鎖螺母脫離時，軸向力F=0，完成軸向力的 卸載過程(見圖3所示)。本試驗裝置采用滾動副的周向運動及螺紋的螺旋運動的方式來 卸載軸向力，較采用徑向抽取擋塊進而卸載軸向力的方式，具有在卸載軸向力的過程中不 會出現(xiàn)螺母轉動的優(yōu)點，大大提高了螺母松脫力矩試驗的可靠性和真實性。

圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖；圖2是預緊力加載到最大時的結構示意圖；圖3是卸載軸向力后的結構示意圖；圖4是圖1的右視圖；圖5是本實用新型實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
圖1、2、3、4所示，本實用新型的高鎖螺母松脫試驗裝置的實施例1，包括擋板3，該 擋板3上設置有一個階梯通孔，該階梯通孔內同軸安裝有一個中心孔為螺紋孔的驅動套5， 在階梯通孔內具有為弧形的第一止推面，在驅動套的外側具有與第一止推面相對的同樣是 弧面的第二止推面，在第一止推面與第二止推面之間安裝有鋼球4來形成鋼球副結構，該 鋼球副結構用來保證擋板3與驅動套5之間為滾動配合，同時還實現(xiàn)了擋板與驅動套之間 的止推配合。在驅動套伸出模擬機體的一端設置有供扳手卡接的六方6。使用時，將試驗螺栓1旋入到驅動套5內，并調節(jié)好旋入量，然后擰上高鎖螺母2， 之后將該試驗裝置裝夾在試驗機上開始試驗。高鎖螺母2以設定的速度υ擰入，當與擋板 3接觸時，松脫試驗裝置開始產生軸向力F，該力使高鎖螺母2與擋板3的接觸面上產生摩 擦力f，使擋板3與鋼球副的接觸面上及驅動套5與鋼球副的接觸面上產生摩擦力Π，使驅 動套5與試驗螺栓1的螺紋連接副上產生摩擦力f2 ；由于鋼一鋼的動摩擦因數(shù)μ 1 0. 1， 滾動副的摩擦因數(shù)μ 2 0. 005，故在相同軸向力F的情況下，f>fl, f2>fl ；故擋板以相同 的速度υ隨高鎖螺母2—起轉動，驅動套5保持靜止不動。隨著高鎖螺母2與擋板3的螺 旋轉動，軸向力F按一定的比例增大，當高鎖螺母2的工藝六方擰斷時，完成第1次擰入過 程，此時的軸向力F達到最大值即高鎖螺母的預緊力(見圖2所示)。之后扳擰驅動套5的 驅動面(此處的驅動面為六方6)使其轉動，在相同軸向力F的情況下，f>fl, f2>fl，故僅驅 動套發(fā)生轉動，高鎖螺母2與擋板3保持靜止不動。隨著驅動套5的轉動，松脫試驗裝置發(fā) 生軸向移動，軸向力F按一定比例減小，當擋板3與高鎖螺母2脫離時，軸向力F=0，完成軸 向力的卸載過程(見圖3所示)。圖5所示，本實用新型的高鎖螺母松脫試驗裝置的實施例2，包括擋板8，該擋板8 上設置有一個階梯通孔，該階梯通孔內同軸安裝有一個中心孔為螺紋孔的驅動套11，在階 梯通孔的第一階梯9也就是第一止推面處及驅動套上的第二止推面10之間設置有推力軸 承7，該推力軸承7用來保證擋板8與驅動套11之間為滾動配合，同時還實現(xiàn)了擋板與驅動
4套之間的止推配合。在驅動套伸出模擬機體的一端設置有供扳手卡接的六方6。
權利要求一種高鎖螺母松脫試驗裝置，其特征在于包括擋板，該擋板上設置有階梯通孔，該階梯通孔內同軸轉動裝配有中心通孔為螺紋孔的驅動套，所述階梯通孔內具有第一止推面，所述驅動套的外側設置有與第一止推面相對的用于軸向止推的第二止推面，第一止推面與第二止推面之間設置有鋼球副結構，所述階梯通孔小徑端的孔徑大于螺紋孔的大徑。
2.根據(jù)權利要求1所述的高鎖螺母松脫試驗裝置，其特征在于所述鋼球副結構為推 力軸承。
3.根據(jù)權利要求1所述的高鎖螺母松脫試驗裝置，其特征在于所述第一止推面與第 二止推面均為半徑形同的弧面，在兩弧面之間對應設置有鋼球，所述鋼球與兩弧面形成鋼 球副結構。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的高鎖螺母松脫試驗裝置，其特征在于所述驅動套的 一端外露于階梯通孔的大徑端，且該驅動套的外露端周面上設置有供扳手卡接的驅動面。
專利摘要本實用新型涉及一種高鎖螺母松脫試驗裝置，包括擋板，該擋板上設置有階梯通孔，該階梯通孔內同軸轉動裝配有中心通孔為螺紋孔的驅動套，所述階梯通孔內具有第一止推面，所述驅動套的外側設置有與第一止推面相對的用于軸向止推的第二止推面，第一止推面與第二止推面之間設置有鋼球副結構，所述階梯通孔小徑端的孔徑大于螺紋孔的大徑。本試驗裝置采用滾動副的周向運動及螺紋的螺旋運動的方式來卸載軸向力，較采用徑向抽取擋塊進而卸載軸向力的方式，具有在卸載軸向力的過程中不會出現(xiàn)螺母轉動的優(yōu)點，大大提高了螺母松脫力矩試驗的可靠性和真實性。
文檔編號G01L5/24GK201716140SQ201020168799
公開日2011年1月19日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權日2010年4月23日
發(fā)明者許彥偉 申請人:信陽航天標準件廠