專利名稱：可以定位及緊固時能自動增強自鎖強度的抗振防松螺母的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于工業(yè)制造標準件——緊固件領域，尤其涉及一種可以任意定位及緊固時能自動增強自鎖強度的抗振防松螺母。
背景技術：
螺母、螺栓是現(xiàn)代結構和機械設備應用最廣的聯(lián)接和緊固配件之一。雖然普通的螺母、螺栓在使用時都具有自鎖性，但在受到外力因素作用，如振動、沖擊、變載以及熱應力改變較大時，螺母與螺栓的聯(lián)接易出現(xiàn)松動，甚至會出現(xiàn)脫落。螺母的松動將引起聯(lián)接或緊固強度的減小甚至喪失，從而影響螺母與螺栓聯(lián)接的質(zhì)量，造成聯(lián)接各零部件過早地損壞，甚至導致設備故障和人身安全事故。在對零部件的聯(lián)接和緊固以及防松方面，人們作了大量有益的工作，并還在繼續(xù)努力地進行探索和研究，提出了很多螺母防松的技術和措施，取得了可喜的成效，但防松的安全可靠性還不太理想，結構上有的也比較復雜，有些制造繁鎖造價高，有的操作不太方便，因此，目前還沒有從根本上解決螺母的防松問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述原因，提供一種抗振防松安全可靠、可以任意定位、結構簡單、容易制造、使用方便、通用性強的可以任意定位及緊固時能自動增強自鎖強度的抗振防松螺母。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案本發(fā)明的可以定位及緊固時能自動增強自鎖強度的抗振防松螺母，包括錐口螺母(螺母兩端的其中一端為圓錐形向外開口的螺母稱為錐形口螺母，簡稱為錐口螺母)和與之相匹配的彈性圈。
所述錐口螺母是在通用螺母的面向螺栓一端設有一個錐形口。所述錐形口是從所述錐口螺母內(nèi)螺紋某處開口向外形成一個圓錐形，形象地說，所述錐形口的形狀是一個開口向外的喇叭形，直觀地說，所述錐形口的剖面具有 的形狀；或者所述錐口螺母是在通用螺母的面向螺栓一端設有一個錐形口，并在所述錐形口的口部設有一個圓形擋環(huán)，所述擋環(huán)是用以擋住所述彈性圈，以便無論在非工作狀態(tài)或工作狀態(tài)時所述彈性圈都能不離開所述錐口螺母，與所述錐口螺母成為一個整體。直觀地說，設有擋環(huán)的所述錐形口的剖面具有 的形狀。該擋環(huán)可以以螺紋嚙合的方式與所述錐口螺母固接或以其他形式固接。所述錐形口的軸向尺寸應不大于所述錐口螺母軸向長度的一半，其徑向尺寸是由內(nèi)至外逐漸變大的，且其直徑應大于所述錐口螺母的螺紋直徑，小于所述錐口螺母的外形對邊之間的距離(指多邊形相對應邊之間的距離)。所述擋環(huán)的內(nèi)徑至少大于所述彈性圈的最小外徑。
所述彈性圈是一個與所述錐形口相匹配的，側面開有一條缺口的錐形環(huán)。所述錐形環(huán)沿軸向的外徑是由小到大或由大到小的連續(xù)遞變的，但內(nèi)徑是固定的，且內(nèi)徑至少大于與之相配套的螺栓的直徑。所述彈性圈是一個開環(huán)圈，即在所述彈性圈的側面開有一條缺口使圈被斷開。所述彈性圈的弦長(周長減去缺口尺寸)，尤其是內(nèi)弦長度應小于螺栓螺紋的最大周長，以便當所述彈性圈被所述錐口螺母擠壓在螺栓上達到最緊固狀態(tài)時，還存在一個尺寸大于零的狹縫。所述彈性圈的缺口可以是直的，即與所述彈性圈的中心軸線平行，也可以是斜的，即螺旋形的。
對應于無擋環(huán)的所述錐口螺母，所述彈性圈是一個與所述錐形口相匹配的，側面開有一個缺口的一部分是錐形環(huán)和一部分是圓環(huán)的復合環(huán)。所述錐形環(huán)沿軸向的外徑是由小到大或由大到小的連續(xù)遞變的，所述圓環(huán)的外徑是固定的，所述錐形環(huán)及所述圓環(huán)的內(nèi)徑是相同的且是固定的，且內(nèi)徑至少大于與之相配套的螺栓的直徑。所述彈性圈是一個開環(huán)圈，即在所述彈性圈的側面開有一條缺口使圈被斷開。所述彈性圈的弦長(周長減去缺口尺寸)，尤其是內(nèi)弦長度應小于螺栓螺紋的最大周長，以便當所述彈性圈被所述錐口螺母擠壓在螺栓上達到最緊固狀態(tài)時，還存在一個尺寸大于零的狹縫。所述彈性圈的缺口可以是直的，即與所述彈性圈的中心軸線平行，也可以是斜的，即螺旋形的。設置擋環(huán)的優(yōu)點是所述錐口螺母和所述彈性圈在使用前可以組裝成一整件，方便使用，以及所述錐口螺母退卸時及退卸后所述彈性圈不易被丟失。但所述彈性圈外錐形面與所述錐口螺母的接觸面積會有所減小。
所述彈性圈的內(nèi)外側面可以全部做成光滑的表面，或全部做成螺紋狀表面；或一個側面(內(nèi)側面或外側面)做成光滑的表面，而另一個側面(外側面或內(nèi)側面)做成螺紋狀表面。
當所述彈性圈的外側面做成螺紋狀時，所述錐口螺母的錐形面也應做成螺紋狀，并與所述彈性圈外側面的螺紋相吻合。當所述彈性圈的內(nèi)側面做成螺紋狀時，應同與之相配套的螺栓螺紋相吻合。
所述彈性圈采用具有彈性的材料做成，以便當所述彈性圈被所述錐口螺母擠壓在螺栓上達到緊固狀態(tài)時不會開裂，最好是在松卸后仍然能恢復其原有的形狀。上述彈性材料包括金屬、非金屬、有機及無機高分子材料以及復合材料等，如彈簧鋼、塑料、橡膠、或其他復合彈性材料。如果所述彈性圈是采用質(zhì)地堅硬的彈性材料做成，所謂質(zhì)地堅硬的概念是指硬度至少大于所述錐口螺母以及螺栓的硬度，所述彈性圈的內(nèi)外側面最好再復合質(zhì)地松軟、具有彈性的其他材料。例如，用彈簧鋼做所述彈性圈，則最好是在其內(nèi)外側面復合塑料、橡膠、纖維或其他合金及非金屬材料。復合質(zhì)地松軟、具有彈性的材料的方法，可采用在所述彈性圈的內(nèi)外側面注塑、涂彈性涂料、粘合等方法。
本發(fā)明可以定位及緊固時能自動增強自鎖強度的抗振防松螺母的工作原理是由于所述錐口螺母與所述彈性圈在進入緊固狀態(tài)前的相對位置關系是所述彈性圈至少有一部分露置于所述錐口螺母的所述錐形口一端的外面，而所述錐口螺母的內(nèi)部的所述錐形口至少有一部分是空著的。事實上，由于彈力作用，非緊固狀態(tài)時所述彈性圈一般都是盡量處在所述錐口螺母的所述錐形口的口部，并貼在所述錐口螺母的錐形壁上，而與螺栓不接觸或與螺有輕微接觸，所以當將所述錐口螺母旋上與其配套的螺栓時，所述錐口螺母的內(nèi)螺紋與螺栓螺紋開始嚙合，在所述錐口螺母接觸被緊固物體前，或更確切的說是在所述彈性圈緊密接觸被緊固的物體前，所述錐口螺母與普通螺母一樣只是通過螺紋嚙合而工作，此時所述彈性圈不與螺栓接觸或與螺栓有輕微的接觸。當所述錐口螺母旋進到處于其錐形口外的所述彈性圈接觸到被緊固的物體時，所述彈性圈就會受著一定的擠壓力，所述彈性圈也就會在擠壓力的作用下往所述錐口螺母的內(nèi)部壓縮，同時也會將該擠壓力施加給所述錐口螺母的錐形壁。隨著所述錐口螺母的不斷旋緊，所述彈性圈會不斷地往所述錐口螺母內(nèi)部壓縮，所述彈性圈受到的擠壓力會越來越大，其對所述錐口螺母的錐形壁施加的擠壓力也會越來越大，同時在所述彈性圈被壓縮時，所述彈性圈也會不斷向螺栓靠近，并會逐步給螺栓施加擠壓力，而且施加的擠壓力也會越來越大。當所述螺母旋緊后，由于所述彈性圈對所述錐口螺母的擠壓力，所述錐口螺母與螺栓的螺紋嚙合強度得到了增加；也由于擠壓力的原因，所述彈性圈會同時與所述錐口螺母和螺栓產(chǎn)生緊密接觸，從而也增強了所述錐口螺母與螺栓的聯(lián)接強度；由于所述彈性圈自身結構的彈性以及所述彈性圈自身材料和/或表面材料的彈性，會對振波產(chǎn)生吸收或減弱的作用，而使所述錐口螺母具有防振抗振功能。當所述錐口螺母松卸時，隨著所述彈性圈使受的擠壓力的減小，所述彈性圈會逐漸從所述錐口螺母的錐形口外露出，并逐漸松開螺栓而回到原先閑置時的狀態(tài)。
如果在需要所述錐口螺母停住的地方用工具將所述彈性圈擋住，所述錐口螺母就會牢固地定位在所設定的位置。
由上述可知，本發(fā)明的可以定位及緊固時能自動增強自鎖強度的抗振防松螺母具有抗振和定位功能，具有旋緊時自動增強自鎖強度功能，防松性能好，通用性強，使用方便，結構簡單，容易制造。
以下結合附圖及附圖所示的實例，對本發(fā)明作進一步說明，但發(fā)明的內(nèi)容不限于此。


圖1是本發(fā)明錐口螺母在接觸被緊固物前相關聯(lián)接部件結構狀態(tài)示意圖；圖2是圖1的A-A切面圖；圖3是本發(fā)明錐口螺母緊固相關聯(lián)接部件時的結構狀態(tài)示意圖；圖4是圖3的A-A切面圖；圖5是本發(fā)明設有擋圈錐口螺母在接觸被緊固物前相關聯(lián)接部件結構狀態(tài)示意圖。
圖6是圖5的A-A切面圖；圖7是本發(fā)明設有擋圈錐口螺母緊固相關聯(lián)接部件時的結構狀態(tài)示意圖；圖8是圖7的A-A切面圖；圖9是本發(fā)明彈性圈的結構示意圖；圖10是本發(fā)明設有擋圈的彈性圈的結構示意圖；圖11是本發(fā)明錐口螺母在螺栓上的任意位置定位時的結構狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式
實施例1
如圖1、圖2所示，本發(fā)明實施例的一種可以定位及緊固時能自動增強自鎖強度的抗振防松螺母，包括錐口螺母5和與該錐形口相匹配的彈性圈3。將螺栓6定位在工程部件1和工程部件2上，錐口螺母5旋在螺栓6上，在錐口螺母5上的彈性圈3尚未接觸工程部件2前，彈性圈3有一部分露在錐口螺母5的錐形口外，此時，彈性圈3與螺栓6不接觸，或者說彈性圈3與螺栓6之間存在一個空隙4，彈性圈3側面有一條較大的缺口7。
如圖3、圖4所示，當錐口螺母5上的彈性圈3緊密接觸工程部件2，且錐口螺母5旋緊到緊固狀態(tài)時，此時，露在錐口螺母5的錐形口外的彈性圈3全部或幾乎全部進入錐口螺母5錐形口內(nèi)，彈性圈3同時與錐口螺母5和螺栓6緊密接觸，從而有效提高了錐口螺母5與螺栓6的聯(lián)接強度，彈性圈3側面原先一條較大的缺口7變成了一條較小的缺口或一條小縫8。當退卸錐口螺母5時，隨著錐口螺母5的退出，由于彈力的作用，彈性圈3也會逐漸退出錐口螺母5錐形口，而離開螺栓6。
所述彈性圈3具有如圖9所示的結構，所述彈性圈3是一個側面開有缺口7的錐形環(huán)。
實施例2如圖5、圖6所示，本發(fā)明實施例的一種可以定位及緊固時能自動增強自鎖強度的抗振防松螺母，包括錐口螺母5和與該錐形口相匹配的彈性圈10。與實施例1相比，在錐口螺母5的錐口增設了一個擋圈9。將螺栓6定位在工程部件1和工程部件2上，錐口螺母5旋在螺栓6上，在錐口螺母5上的彈性圈10尚未接觸工程部件2前，彈性圈3有一部分露在錐口螺母5的錐形口外，此時，彈性圈10與螺栓6不接觸，或者說彈性圈10與螺栓6之間存在一個空隙4，彈性圈10側面有一條較大的缺口7。
如圖7、圖8所示，當錐口螺母5上的彈性圈10緊密接觸工程部件2，且錐口螺母5旋緊到緊固狀態(tài)時，此時，露在錐口螺母5的錐形口外的彈性圈10全部或幾乎全部進入錐口螺母5錐形口內(nèi)，彈性圈10同時與錐口螺母5和螺栓6緊密接觸，從而有效提高了錐口螺母5與螺栓6的聯(lián)接強度，彈性圈10側面原先一條較大的缺口7變成了一條較小的缺口或一條小縫8。當退卸錐口螺母5時，隨著錐口螺母5的退出，由于彈力的作用，彈性圈10也會逐漸退出錐口螺母5錐形口，而離開螺栓6。
所述彈性圈10具有如圖10所示的結構，所述彈性圈10是一個側面開有缺口7的一部分是錐形環(huán)11和另一部分是圓環(huán)12的復合環(huán)。
實施例3如圖11所示，本發(fā)明實施例的一種可以定位及緊固時能自動增強自鎖強度的抗振防松螺母在螺栓上的任意位置定位。將錐口螺母5旋在螺栓6上，在所設定的位置處用一工具用力頂住錐口螺母5上的彈性圈3，并旋緊錐口螺母5。錐口螺母5旋緊到緊固狀態(tài)時，露在錐口螺母5的錐形口外的彈性圈3全部或幾乎全部進入錐口螺母5錐形口內(nèi)，彈性圈3同時與錐口螺母5和螺栓6緊密接觸，從而有效提高了錐口螺母5與螺栓6的聯(lián)接強度，從而具有定位的功能。
權利要求
1.可以任意定位及緊固時能自動增強自鎖強度的抗振防松螺母，包括錐口螺母和與之相匹配的彈性圈。其特征在于所述錐口螺母是在通用螺母的面向螺栓一端設有一個錐形口，或者所述錐口螺母是在通用螺母的面向螺栓一端設有一個錐形口，并在所述錐形口的口部設有一個圓形擋環(huán)；所述彈性圈是一個與所述錐形口相匹配的，側面開有一條缺口的錐形環(huán)，或所述彈性圈是一個與所述錐形口相匹配的，側面開有一個缺口的一部分是錐形環(huán)和一部分是圓環(huán)的復合環(huán)。
2.根據(jù)權利要求1所述的錐口螺母，其特征在于所述錐形口的形狀是一個喇叭形，所述錐形口的剖面具有 的形狀；或者在所述錐形口的口部設有一個圓形擋環(huán)，設有擋環(huán)的所述錐形口的剖面具有 的形狀。
3.根據(jù)權利要求1所述的錐口螺母，其特征在于所述錐形口的軸向尺寸應不大于所述錐口螺母軸向長度的一半，其徑向尺寸是由內(nèi)至外逐漸變大的，且其直徑應大于所述錐口螺母的螺紋直徑，小于所述錐口螺母的外形對邊之間的距離。所述擋環(huán)的內(nèi)徑至少大于所述彈性圈的最小外徑。
4.根據(jù)權利要求1所述的彈性圈，其特征在于所述錐形環(huán)沿軸向的外徑是由小到大或由大到小的連續(xù)遞變的，但內(nèi)徑是固定的，且內(nèi)徑至少大于與之相配套的螺栓的直徑，或所述錐形環(huán)沿軸向的外徑是由小到大或由大到小的連續(xù)遞變的，所述圓環(huán)的外徑是固定的，所述錐形環(huán)及所述圓環(huán)的內(nèi)徑是相同的且是固定的，且內(nèi)徑至少大于與之相配套的螺栓的直徑。
5.根據(jù)權利要求1所述的彈性圈，其特征在于所述彈性圈的弦長(周長減去缺口尺寸)，尤其是內(nèi)弦長度應小于螺栓螺紋的最大周長。
6.根據(jù)權利要求1所述的彈性圈，其特征在于所述彈性圈的缺口可以是直的，即與所述彈性圈的中心軸線平行，也可以是斜的，即螺旋形的。
7.根據(jù)權利要求1所述的彈性圈，其特征在于所述彈性圈的內(nèi)外側面可以全部做成光滑的表面，或全部做成螺紋狀表面；或一個側面(內(nèi)側面或外側面)做成光滑的表面，而另一個側面(外側面或內(nèi)側面)做成螺紋狀表面。當所述彈性圈的外側面做成螺紋狀時，所述錐口螺母的錐形口面也應做成螺紋狀，并與所述彈性圈外側面的螺紋相吻合。當所述彈性圈的內(nèi)側面做成螺紋狀時，應同與之相配套的螺栓螺紋相吻合。
8.根據(jù)權利要求1所述的彈性圈，其特征在于所述彈性圈采用具有彈性的材料做成，上述彈性材料包括金屬、非金屬、有機及無機高分子材料以及復合材料等。
9.根據(jù)權利要求1所述的彈性圈，其特征在于如果所述彈性圈是采用質(zhì)地堅硬的彈性材料做成，所述彈性圈的內(nèi)外側面最好再復合質(zhì)地松軟、具有彈性的其他材料。
10.根據(jù)權利要求1所述的彈性圈，其特征在于復合質(zhì)地松軟、具有彈性的材料的方法，可采用在所述彈性圈的內(nèi)外側面注塑、涂彈性涂料、粘合等方法。
全文摘要
本發(fā)明可以任意定位及緊固時能自動增強自鎖強度的抗振防松螺母，包括錐口螺母和與之相匹配的彈性圈。所述錐口螺母是在通用螺母的面向螺栓一端設有一個錐形口，所述彈性圈是一個與所述錐形口相匹配的，側面開有一條缺口的錐形環(huán)，當所述螺母旋緊時，所述彈性圈會同時與所述錐口螺母和螺栓產(chǎn)生緊密接觸，并產(chǎn)生一定擠壓力，從而也增強所述錐口螺母與螺栓的聯(lián)接強度，同時由于所述彈性圈自身結構的彈性以及所述彈性圈自身材料和/或表面材料的彈性，會對振波產(chǎn)生吸收或減弱的作用，而使所述錐口螺母可以抗振防松和可以任意定位。本發(fā)明具有旋緊時自動增強自鎖強度和任意定位功能，抗振防松性能好，通用性強，使用方便，結構簡單，容易制造。
文檔編號F16B37/00GK1844684SQ20061005070
公開日2006年10月11日 申請日期2006年5月8日 優(yōu)先權日2006年5月8日
發(fā)明者張連墩 申請人:張連墩