一种斜齿止退螺栓螺母组件的制作方法

1.本发明涉及机械工程技术领域。


背景技术：

2.螺纹紧固件广泛应用于各种机械结构之间的紧固连接。在实际应用，相比较于采用增加摩擦力的方法来防止松动，机械结构防松性能更可靠，但是现在公知发明的机械防松结构，体积大，结构复杂，难于检修排除隐患，装配拆卸繁琐，这些都使得机械防松动结构在实际生产中没有广泛应用，现在中国高铁等重要工程项目中还主要采用国外的增加摩擦力的方法来防止防松螺母和垫片，因此工程建设上更需要发明一种性能可靠，结构简单实用的机械防松结构紧固件。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种既能够实现可靠的防松要求，并且结构小巧简单，并且日常工作中如果出现损坏就能明显从外观看出来，不必为了防松刻意增加预紧力，检修方便，不破坏工件表面的一种可靠紧固件。
4.为了实现上述目的，本发明的技术解决方案是：提供一种斜齿止退螺栓螺母组件，包括开槽螺杆体(1)、螺母(2)、定位环(3)，防掉出卡环(4)，开槽螺杆体(1)的螺纹端加工一条或几条一定长度的键槽(11)，螺母(2)上焊有一个内斜齿圈(21)，其上面的齿顺着螺母扭紧的相反方向稍微倾斜，定位环(3) 内侧加工有定位键(31)，外侧加工有外斜齿圈 (32)，它的齿数和内斜齿圈(21)的齿数相同，倾斜方向一致，防掉出卡环(4)上有内径等于螺纹根径的开口环(41)和扭紧板(42)，螺母(2)旋入螺杆体(1)并紧固工件后，选合适的键槽(11)，把定位环(3)的定位键(31)套入这个键槽(11)里，然后将定位环(3)上的外斜齿圈(32)啮合螺母(2)上的内斜齿圈 (21)，只要满足定位键(31)和键槽(11)之间的制造间隙所对应的圆心角取值不小于一个倾斜的斜齿包含由于倾斜所附加的最大圆心角除以键槽(11)的数所得数值，那么无论螺母(2)旋转到哪个相对位置，都有一个合适键槽(11)，能使定位键(31)固定住键槽(11)的同时外斜齿圈(32)啮合住内斜齿圈 (21)，从而将螺母和螺杆体的相互位置关系固定住，装配好定位环(3)后，将防掉出卡环(4)的开口环(41)旋入螺杆体(1)压住定位环(3)并适当调整位置，让扭紧板(42)对齐螺母(2)的一个外六角形侧面，扭转扭紧板(42)卡住这个侧面，防止定位环(3)脱落，整个装配完成。
5.本发明的技术要点在于，第一点：通过定位环(3)将定位键(31)和键槽(11)的宽大固定方式转化到螺母端细密的齿圈啮合，斜齿的作用通过数个或整圈的齿来承接键传导过来的外力所以齿的尺寸可以做的很小1到1.5毫米，进一步的由于齿的尺寸小到毫米级，所以通过调整定位环(3)的啮合方位，就实现了螺母旋转到任何位置都能锁定螺母和螺栓之间的相互位置关系达到防松目的。现今公知的机械防松发明，没有通过有目地的分散承接外力来细化啮合方位的方法。所以一般结构复杂，体积庞大失去实用性。第二点：多数公知的机械防松发明的防松结构部份，位于螺母和工件之间，由于无法观察，这导致了防松性不
可靠，结构繁杂，防松失效时，不能从外部发现危险，而本发明的防松结构部不位于螺母与工件之间，而位于螺母的上表面，所以既让结构大为简化，同时带来另一个极大的优点，防松结构斜齿和键简洁的存在于表面，日常工作和检修时，不用拆卸，肉眼即可见到防松部件是否异常，有利于随时发现危险，和省却大量的检修时间和工作量，第三点：利用了斜齿和键槽位置差来降低键槽(11)和定位键(31)的间隙，斜齿和键槽的数目没有任何特别要求。对于防松要求高的工作条件，可在开槽螺杆体(1)的螺纹端加工多条一定长度的键槽(11)，从顺时针或逆时针方向，任意两条相邻键槽所对应的圆心角的度数应为：n个斜齿所对应的圆心角度数加上一个斜齿包含由于倾斜所附加的最大圆心角所对应圆心角度数除以键槽数所得数，n的取值只要保证键槽之间不重叠就可以，这样就利用了斜齿和键槽位置差，进一步降低了定位键(31)和键槽(11)之间的制造间隙。第四点：防掉出卡环(4)旋入螺杆体(1)压住定位环(3)防止意外脱落。而定位环(3)又防止螺母(2)转动，而螺母(2)无法转动又保证了螺母外形的六角侧面不会转动，而六角侧面无法转动又导致卡住扭紧板(42)从而使防掉出卡环(4)不会松动，这样就形成一个互相固定的效果，达到只要将扭紧板(42)扭下并卡在六角侧面上，就会保证定位环(3)无法意外脱落。第五点：内斜齿圈(21)和外斜齿圈 (32)，其上面的齿顺着螺母扭紧的相反方向稍微倾斜，这样在工件震动力的作用下，螺母(2)松动的趋势就会压紧反向倾斜的斜齿，达到防止定位环(3)可能掉出的情况。
6.本发明的有益效果是：1. 键和槽以及斜齿啮合固定方式，和扭转卡板让防松可靠性得到很好的保证。2.结构极其小巧简单，径向尺寸和标准螺母尺寸相同，不用改变现在的各种行业螺栓间距标准，让广泛的实际应用成为可能3. 防松结构斜齿和键简洁的存在于表面，日常工作和检修时，肉眼即可见到防松部件是否异常，有利于随时发现危险，和省却大量的检修时间和工作量。4. 装配拆卸过程不对螺母施加作用力，不必为了防松刻意增加预紧力，没有额外附加的力参与到螺母对工件的预紧力中去，不会引起螺母对工件的压力波动。5. 装配和拆卸不会伤害到工件表面，更加适用于频繁拆卸的工作要求。
附图说明
7.下面结合附图对本发明进一步说明。
8.图1为本发明一种斜齿止退螺栓螺母组件结构示意图。
9.图2为各零件依次装配的效果图。
10.图3非整圈定位环和齿圈轴向啮合示意图。
11.附图里边1. 开槽螺杆体，2.螺母，3.定位环， 4防掉出卡环。
12.具体实施方式：如图1所示，提供一种斜齿止退螺栓螺母组件，包括开槽螺杆体(1)、螺母(2)、定位环(3)，防掉出卡环(4)，开槽螺杆体(1)的螺纹端加工一条或几条一定长度的键槽(11)，螺母(2)上焊有一个内斜齿圈(21)，其上面的齿顺着螺母扭紧的相反方向稍微倾斜，定位环(3) 内侧加工有定位键(31)，外侧加工有外斜齿圈 (32)，它的齿数和内斜齿圈(21)的齿数相同，倾斜方向一致，防掉出卡环(4)上有内径等于螺纹内径的开口环(41)和扭紧板(42)，螺母(2)旋入螺杆体(1)并紧固工件后，选合适的键槽(11)，把定位环(3)的定位键(31)套入这个键槽(11)里，然后将定位环(3)上的外斜齿圈(32)啮合螺母(2)上的内斜齿圈 (21)，只要满足定位键(31)和键槽(11)之间的制造间隙所对应的圆心角取值不小于一个倾斜的斜齿
包含由于倾斜所附加的最大圆心角除以键槽(11)的数所得数值，那么无论螺母(2)旋转到哪个相对位置，都有一个合适键槽(11)，能使定位键(31)固定住键槽(11)的同时外斜齿圈(32)啮合住内斜齿圈 (21)，从而将螺母和螺杆体的相互位置关系固定住，装配好定位环(3)后，将防掉出卡环(4)的开口环(41)旋入螺杆体(1)压住定位环(3)并适当调整位置，让扭紧板(42)对齐螺母(2)的一个外六角形侧面，扭转扭紧板(42)卡住这个侧面，防止定位环(3)脱落，整个装配完成。为了方便拆卸时取出定位环，定位环装配好后应高出内斜齿圈(21)，所以螺母上表面可加工一个1到2毫米同心定位的凸台，把内斜齿圈(21)套在这个凸台上焊接就能保证同心，同时定位环装配时放到这个凸台上，就会高出内斜齿圈(21)。内斜齿圈(21)的外侧为圆形，也可以采用和螺母一样的形状如六角形。另外根据实际要求，可以采用金属或非金属的过盈配合环套在螺杆体上代替卡板。对于齿的啮合方式和齿的形状，如图3所示，在实际应用中斜齿之间的啮合方向可以有多种形式，为了缩小防松结构的径向尺寸，可以采用径向和轴向齿组合啮合方式见图3，也可采用双轴向齿组合啮合方式见图3，另外定位环只要保证足够的齿来承担键传来的力即可，不一定要整圈啮合，见图3中非整圈定位环示例。另外根据实际要求，定位键(31)和键槽(11)的形状可以是三角形，圆弧形，平面形等多种形式。另外根据实际情况，将防掉出卡环(4)的开口环(41)旋入螺杆体(1)压住定位环(3)并适当调整位置，让扭紧板(42)对齐螺母(2)的一个外六角形侧面，扭转扭紧板(42)卡住这个侧面，这时可能出现开口环(41)没有压紧定位环(3)，二者之间有间隙，所以设定定位环(3)的最小厚度时要考虑增加足够的两个斜齿环的啮合厚度。
13.本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段，齿形状的改变，不改变结构原理也应在本发明的保护范围。