限位型防松螺栓總成的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及機械設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種限位型防松螺栓總成。該螺栓總成包括螺母、法蘭盤、墊片、卡簧式鎖銷、螺桿和墊皮；所述的螺母與法蘭盤固定連接；所述的螺桿依次穿過墊片、螺母和法蘭盤；所述的法蘭盤上開有多對通槽；所述的卡簧式鎖銷的兩端呈回鉤狀，并且卡在法蘭盤的外邊緣上。本實用新型是一種采取在法蘭盤及螺桿端面所開的通槽內(nèi)壓入卡簧式鎖銷和墊皮，限制螺母與螺桿之間的相對轉(zhuǎn)動使之遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于臨界值。雖結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但防止螺栓松動的效能十分可靠，尤其對防止初始松動，效果更為突出，拆裝簡便，且只需常用工具。
【專利說明】
限位型防松螺栓總成
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及機械設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種限位型防松螺栓總成。
【背景技術(shù)】
[0002]螺栓連接的部件，因受振動或交變載荷，導(dǎo)致螺紋副和支撐面間摩擦阻力有時瞬間急劇減小(甚至消失)，有可能使螺母與螺桿之間產(chǎn)生微小轉(zhuǎn)動(微小松動)，導(dǎo)致螺栓預(yù)緊力微小降低。當(dāng)螺栓的初始松動(螺母與螺桿之間初始的小角度轉(zhuǎn)動)多次累積達(dá)到臨界值一一螺栓預(yù)緊力降到下限(轉(zhuǎn)角臨界值一般小于5度)，螺栓松動程度會隨著動載荷顯著加快，部件因失去固定造成破壞導(dǎo)致輕則2類(嚴(yán)重)重則I類(致命)故障。
[0003]—般防松墊片難以滿足要求。目前更多采用開花螺母，擰緊后在螺桿的通孔和開花螺母的嵌入槽之間穿鎖銷來防松。但裝配時，擰緊螺母后，嵌入槽和通孔之間的軸向位置和角度位置都很難碰巧對準(zhǔn)。若相差很大，繼續(xù)擰緊螺母，可能緊不到理想位置;放松螺母，可能因初始松動大于臨界值，導(dǎo)致螺栓預(yù)緊力不夠。而且嵌入槽與鎖銷之間還有裝配間隙。因此該結(jié)構(gòu)不能防止初始松動，只能避免螺栓松動到一定程度后的進(jìn)一步松動。
[0004]專利內(nèi)容
[0005]本實用新型提供了采取在法蘭盤端面的一對通槽及螺桿端面的一個通槽內(nèi)壓入卡簧式鎖銷和墊皮，限制螺母與螺桿之間的相對轉(zhuǎn)動使之遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于臨界值，達(dá)到可靠防止初始松動的限位型防松螺栓總成，克服了現(xiàn)有螺栓由于松動帶來的一切問題。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案結(jié)合【附圖說明】如下:
[0007]—種限位型防松螺栓總成，該螺栓總成包括螺母1、法蘭盤2、墊片3、卡簧式鎖銷4、螺桿7和墊皮8;所述的螺母I與法蘭盤2固定連接;所述的螺桿7依次穿過墊片3、螺母I和法蘭盤2;所述的法蘭盤2上開有多個通槽;所述的卡簧式鎖銷4的兩端呈回鉤狀，并且卡在法蘭盤2的外邊緣上。
[0008]所述的法蘭盤2的直徑小于或等于螺母I的內(nèi)徑，其端面上相鄰兩個通槽之間夾角為4度、12度、20度、36度中任意一個。
[0009]所述的螺桿7穿過墊片3、螺母I和法蘭盤2的一端的端面上開有兩個互相垂直的通槽即A通槽5和B通槽6。
[0010]所述的螺桿7為階梯形，粗徑處有和螺母I內(nèi)螺紋相配合的外螺紋。
[0011 ]所述的卡簧式鎖銷4的長度略小于法蘭盤2的直徑。
[0012]該螺栓總成還包括設(shè)置在法蘭盤2和螺桿7通槽內(nèi)的墊皮8，所述的卡簧式鎖銷4和法蘭盤2與螺桿7端面的通槽呈過渡配合，墊皮8被卡簧式鎖銷4壓入法蘭盤2和螺桿7的通槽內(nèi)，用來消除卡簧式鎖銷4與法蘭盤2和卡簧式鎖銷4與螺桿7通槽之間的間隙。
[0013]本實用新型的有益效果為:
[0014]1、本實用新型不是利用摩擦力矩來防止螺栓松動，而是采取在法蘭盤及螺桿端面所開的通槽內(nèi)壓入卡簧式鎖銷和墊皮，限制螺母與螺桿之間的相對轉(zhuǎn)動使之遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于臨界值。雖結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但防止螺栓松動的效能十分可靠，尤其對防止初始松動，效果更為突出。
[0015]2、本實用新型的法蘭盤端面相鄰2個通槽軸線之間的夾角稱為開角，規(guī)定為4度、12度、20度、36度，四選其一。螺母首次擰緊達(dá)到預(yù)緊力要求后，為將法蘭盤與螺桿的通槽調(diào)整共線以壓進(jìn)鎖銷而第二次擰緊螺母I的角度稱為調(diào)整量。一一在這四個角度下，調(diào)整量最大值不會超過開角的一半，即不會超過2度、6度、10度、18度。與開角2度、6度、10度、18度(對應(yīng)調(diào)整量最大值分別為2度、6度、10度、18度)相比，在調(diào)整量最大值相同的前提下，減半法蘭的開槽數(shù)目、顯著降低加工成本，同時顯著提高通槽和卡簧式鎖銷的強度，達(dá)到了雙贏效果O
[0016]3、本實用新型結(jié)構(gòu)牢固可靠，裝卸簡單且只需常用工具。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖(單獨加工法蘭盤，后與螺母焊成一體時的結(jié)構(gòu)裝配圖)；
[0018]圖2為本實用新型法蘭盤(端面有多對通槽)、螺母、鎖銷、墊皮與螺桿端面連接裝配特寫圖；
[0019]圖3本實用新型螺桿螺紋及鎖銷結(jié)構(gòu)特點說明圖；
[0020]圖4本實用新型通槽A和通槽B指示圖。
[0021 ]圖中:1、螺母;2、法蘭盤;3、墊片;4、卡簧式鎖銷;5、A通槽;6、B通槽;7、螺桿;8、墊皮。
【具體實施方式】
[0022]參閱圖1，一種限位型防松螺栓總成，該螺栓總成包括螺母1、法蘭盤2、墊片3、卡簧式鎖銷4、螺桿7和墊皮8。所述的螺桿7依次穿過墊片3、螺母I和法蘭盤2;所述的法蘭盤2上開有多個等寬的通槽，可以單獨加工后與螺母I焊成一體以便于大批量生產(chǎn)，也可與螺母I一體加工，所述的法蘭盤2的直徑小于或等于螺母I的內(nèi)徑，便于裝卸。法蘭盤2上的通槽總數(shù)為偶數(shù)，每個通槽都對應(yīng)有唯一的一個通槽與之軸線共線且通過圓心，稱為一對通槽。
[0023]所述的卡簧式鎖銷4的兩端呈回鉤狀，長度略小于法蘭盤2的直徑，裝配時卡簧式鎖銷4會被法蘭盤2沿徑向撐開，便于安裝。裝好后，鎖銷兩端的回鉤緊緊卡住法蘭盤2的外邊緣。保證扣緊法蘭盤2，連接牢固可靠。
[0024]所述的螺桿7為階梯形，粗徑處有和螺母I內(nèi)螺紋相配合的外螺紋。
[0025]所述的螺桿7穿過墊片3、螺母I和法蘭盤2的一端的端面上開有兩個互相呈90度角的通槽，分別稱為A通槽5和B通槽6，其槽寬與法蘭盤2的通槽相同。
[0026]所述的卡簧式鎖銷4與法蘭盤2和螺桿7端面的通槽呈過渡配合，通過在通槽內(nèi)壓入墊皮8，使得卡簧式鎖銷4與通槽之間達(dá)到緊密結(jié)合，除非卡簧式鎖銷4因剪切失效(折斷或嚴(yán)重變形)，螺桿7與螺母I之間的相對轉(zhuǎn)動將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于臨界值，故能有效防止螺栓的初始松動，墊皮8材質(zhì)要求延展性好，且不易破損。
[0027]使用時，當(dāng)法蘭盤2端面上任意一對通槽的兩邊與A或B通槽的兩邊各成一條線即共線時，即可將卡簧式鎖銷4及金屬墊皮8壓進(jìn)通槽中，直到卡簧式鎖銷4扣緊法蘭盤2端面。用常用的工具如手錘等，敲擊即可完成。若當(dāng)首次擰緊螺母I達(dá)到預(yù)緊要求時卡簧式鎖銷4不能正好裝入通槽，為了保證螺栓的預(yù)緊力，規(guī)定此時只能繼續(xù)擰緊螺母I。
[0028]實施例
[0029]若開角為10度，即法蘭盤2端面上開18對(36個)通槽，當(dāng)A通槽5共線時B通槽6也會同時共線。若A通槽5比法蘭盤2端面開的一個通槽角度略超前，則只能繼續(xù)擰緊螺母I約10度才能使A通槽5或B通槽6共線。故對于開角10度的法蘭盤2，螺母I調(diào)整量最大值為10度。顯然，調(diào)整量的最大值不會大于開角。
[0030]開角越小，在法蘭盤2上開槽越多，擰緊后共線的概率越大，不共線時調(diào)整量越小，調(diào)整越容易。反之，開槽越少，共線的概率越小，不共線時調(diào)整量越大，調(diào)整越困難。但開槽越少，加工成本會降低，且相鄰兩個槽之間的寬度(槽的壁厚)加大，槽和卡簧式鎖銷4也可以加寬，利于提高法蘭盤2和卡簧式鎖銷4的強度。
[0031]即要減少在法蘭盤2端面的開槽數(shù)量，又要減小調(diào)整量，就要求對開角進(jìn)行優(yōu)化。本實用新型計算出法蘭盤2上開角的四個優(yōu)化值分別為4、12、20、36度可四選其一，具體如下。
[0032]開角12度:
[0033]在法蘭盤2端面開15對通槽。當(dāng)A通槽5共線(記為O度)時，B通槽6不會同時共線，此時最靠近B通槽6的法蘭盤2端面相鄰兩個槽的角度分別為90-12/2 = 84度和90+12/2 = 96度。即與A通槽5成90度的B通槽6恰好處于法蘭盤2端面相鄰兩個槽的正中間。若A通槽5比法蘭盤2端面開的一個槽角度略超前，為使A通槽5共線，需要將螺母I擰緊12度。但對B通槽6，則只需將螺母I擰緊6度就可共線。顯然此方案在任何情況下調(diào)整量的最大值都不會大于一半開角--6度。
[0034]和開角10度、18對通槽的方案相比，調(diào)整量最大值從10度減小為6度(與開角6度30對通槽的調(diào)整量最大值相同)，通槽數(shù)減少、加工成本降低、法蘭盤2和卡簧式鎖銷4的強度提尚O
[0035]同理，開角4度時，當(dāng)A通槽5共線(記為O度)時，最靠近B通槽6的法蘭盤2端面相鄰兩個槽的角度分別為90-4/2 = 88度和90+4/2 = 92度;開角20度時，最靠近B通槽6的法蘭盤2端面相鄰兩個槽的角度分別為90-20/2 = 80度和90+20/2 = 100度;開角36度時，最靠近B通槽6的法蘭盤2端面相鄰兩個槽的角度分別為90-36/2 = 72度和90+36/2 = 108度；即與A通槽5成90度的B通槽6都恰好處于法蘭盤2端面相鄰兩個槽的正中間。
[0036]顯然這三個方案在任何情況下調(diào)整量的最大值也都不會大于一半開角一一2、10、18度。
[0037]若第二次擰緊螺母I擰緊的角度過大了，需要再次調(diào)整時，既可繼續(xù)擰緊也可放松螺母I來調(diào)整。若開角12度時，A通槽5比法蘭端面開的一個槽角度略超前，可直接略微放松螺母I達(dá)到共線，而不必非要將螺母I繼續(xù)擰緊6度達(dá)到共線，故再次調(diào)整時，調(diào)整角度最大值不會超過1/4開角。同理，對其余優(yōu)化方案，再次調(diào)整角度最大值不會超過1、5、9度。
[0038]拆卸時，只需用常用工具(如螺絲刀)將卡簧式鎖銷4與法蘭盤2結(jié)合處的回鉤狀部分翹起，即可方便地拆開。
[0039]本實用新型適用于對螺栓防松，特別是對防止初始松動要求苛刻的部件。
【主權(quán)項】
1.一種限位型防松螺栓總成，其特征在于，該螺栓總成包括螺母(I)、法蘭盤(2)、墊片(3)、卡簧式鎖銷(4)、螺桿(7)和墊皮(8);所述的螺母(I)與法蘭盤(2)固定連接;所述的螺桿(7)依次穿過墊片(3)、螺母(I)和法蘭盤(2);所述的法蘭盤(2)上開有多個通槽;所述的卡簧式鎖銷(4)的兩端呈回鉤狀，并且卡在法蘭盤(2)的外邊緣上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種限位型防松螺栓總成，其特征在于，所述的法蘭盤(2)的直徑小于或等于螺母(I)的內(nèi)徑，其端面上相鄰兩個通槽之間夾角為4度、12度、20度、36度中任意一個。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種限位型防松螺栓總成，其特征在于，所述的螺桿(7)穿過墊片(3)、螺母(I)和法蘭盤(2)的一端的端面上開有兩個互相垂直的通槽即A通槽(5)和B通槽(6) 04.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種限位型防松螺栓總成，其特征在于，所述的螺桿(7)為階梯形，粗徑處有和螺母(I)內(nèi)螺紋相配合的外螺紋。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種限位型防松螺栓總成，其特征在于，所述的卡簧式鎖銷(4)的長度略小于法蘭盤(2)的直徑。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種限位型防松螺栓總成，其特征在于，該螺栓總成還包括設(shè)置在法蘭盤(2)和螺桿(7)通槽內(nèi)的墊皮(8)，所述的卡簧式鎖銷(4)和法蘭盤(2)與螺桿(7)端面的通槽呈過渡配合，墊皮(8)被卡簧式鎖銷(4)壓入法蘭盤(2)和螺桿(7)的通槽內(nèi)，用來消除卡簧式鎖銷(4)與法蘭盤(2)和卡簧式鎖銷(4)與螺桿(7)通槽之間的間隙。
【文檔編號】F16B39/08GK205592269SQ201620360282
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】王文閣, 彭亮, 魏文廣
【申請人】中國第汽車股份有限公司, 中國第一汽車股份有限公司