防松动圆柱螺纹件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种防松动圆柱螺纹件，包括内螺纹件与外螺纹件。其中，内螺纹件的内孔中设置有圆柱内螺纹，外螺纹件的螺杆上设置有圆柱外螺纹，外螺纹件的螺杆上有与外螺纹的纵向中轴线相互平行的圆柱表面，圆柱表面的外径小于外螺纹的最大外径，内螺纹与外螺纹的表面以及圆柱表面上未覆有防松材料，内、外螺纹之间相互旋合后，圆柱表面与内螺纹的牙顶之间是相互紧密接触的结构，也就是横向锁止的结构，因此在没有螺纹件与工件的纵向伸缩力的情况下也能实现圆柱内螺纹件与圆柱外螺纹件之间的有效防松，适用于刚性紧固联接、弹性联接等各种圆柱螺纹件联接的防松，而且防松的稳定性更强。
【专利说明】防松动圆柱螺纹件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到一种防松动圆柱螺纹件。
【背景技术】
[0002]在横向振动或冲击的环境里圆柱螺纹件联接副的松动是长期以来困扰我们的问题，那么在横向振动或冲击的环境里圆柱螺纹件联接副松动的原因是什么呢？下面本实用新型人来具体分析一下:
[0003]在一组圆柱螺纹件联接副的内、外螺纹之间，牙侧之间的摩擦系数和螺纹升角达到一定值，就可以实现螺纹件联接副的纵向自锁。
[0004]普通的圆柱螺纹件联接副在拧紧的状态下不受外力的作用时，内、外螺纹之间纵向、横向都存在一定的间隙。
[0005]以一组标准右旋圆柱螺纹螺母拧紧在相应的标准右旋全牙圆柱螺纹螺栓上(内、外螺纹之间纵向、横向都存在一定的间隙)，螺母的一端与螺栓头接触并有一定的预紧力的螺纹件联接副为例:螺栓头朝上垂直于水平面的姿态下，螺纹件联接副做向前水平直线方向以一定的速度撞击坚硬的固定物的运动(撞击瞬间只有螺栓头与固定物接触)。如果以包含相互重叠的内螺纹的纵向中轴线与外螺纹的纵向中轴线并与螺纹件联接副的运动方向相互平行的平面将螺栓和螺母分为左右两侧，则螺栓的左侧外螺纹的上牙侧是呈向下的弯曲斜面，而螺栓的右侧外螺纹的上牙侧则是呈向上的弯曲斜面，因为这种结构，当螺纹件联接副撞击固定物的瞬间，螺母的右侧内螺纹的下牙侧与螺栓的右侧外螺纹的上牙侧之间是相互挤压的趋势，而螺母的左侧内螺纹的下牙侧与螺栓的左侧外螺纹的上牙侧之间是相互脱离的趋势，所以当螺纹件联接副撞击固定物的瞬间，螺母的右侧内螺纹的下牙侧与螺栓的右侧外螺纹的上牙侧之间的摩擦力比螺母的左侧内螺纹的下牙侧与螺栓的左侧外螺纹的上牙侧之间的摩擦力更大，所以当螺纹件联接副撞击固定物的瞬间，螺母会产生以右侧内螺纹的下牙侧与右侧外螺纹的上牙侧的接触面为支点(理论上，普通圆柱螺纹的一圈内、外螺纹的上、下牙侧都是由很多相互不平行的直线沿螺纹的螺旋线排列而成的，所以相互吻合接触的普通圆柱螺纹的一圈内螺纹的下牙侧与一圈外螺纹的上牙侧之间只要改变相互吻合接触的状态，在内螺纹的下牙侧与外螺纹的上牙侧之间，就会只有一个接触点而不是接触面，所以这个接触点就是理论上的支点)做向左旋转运动的趋势，所以当螺纹件联接副撞击固定物的瞬间螺母受到的合力超过一定值，螺母就会做无固定轴向左旋转的运动，也就是螺母相对于螺栓松退的运动，而内、外螺纹之间的横向间隙正好提供了螺母做无固定轴向左旋转运动的空间。如同下面一个小实验:在一个水平悬置的圆柱形铅笔上套上一个内径是铅笔的外径的两倍以上(这样便于进行实验，同时也能放大实验的视觉效果)的圆圈，用力推圆圈的中部，圆圈就会做无固定轴纵向旋转的运动，而且只要推力方向不变，圆圈的旋转方向也不变，只要推力方向一变，圆圈的旋转方向也变。
[0006]因此，可以认为普通圆柱螺纹件联接副在横向振动或冲击的环境里产生松动的原因是:普通圆柱螺纹件联接副在横向振动或冲击的环境里，因为螺纹的螺旋结构，一侧内、外螺纹的牙侧之间的摩擦力比另一侧内、外螺纹的牙侧之间的摩擦力更大，所以内螺纹件或外螺纹件会产生以摩擦力更大的一侧内、外螺纹的牙侧的接触面为支点做横向旋转运动的趋势，所以当内螺纹件或外螺纹件受到的合力超过一定值时，内螺纹件或外螺纹件就会做无固定轴横向旋转的运动，横向旋转的方向就是内、外螺纹件之间相对松退的方向，而内、外螺纹之间的横向间隙提供了内、外螺纹件之间做无固定轴横向旋转运动的空间，而且内、外螺纹的牙侧之间的动摩擦因数与牙侧的倾角不能满足螺纹件联接副横向自锁的条件。
[0007]因此，只要阻止内、外螺纹件之间的无固定轴横向旋转运动，就能够实现螺纹件联接副在横向振动或冲击的环境里的完全防松。
[0008]美国的Horace D.Holmes设计了 Spiralock螺帽,20世纪70年代获得了专利并投了产，取得了用户的极大好评，但是MIT (美国麻省理工学院)的一位教授称:“这种紧固系统的试验情况特别好，试验的目的是因为缺乏理论依据”。通常Spiralock圆柱螺纹件的内螺纹或外螺纹的牙底有与内螺纹或外螺纹的纵向中轴线呈夹角30°的楔形斜面，而大多数需要防松的圆柱螺纹件联接副的螺纹表面之间的动摩擦因数都小于tan30° (?0.577)，所以内螺纹或外螺纹的表面与楔形斜面之间不能横向锁止，因此必须得用推荐的很大的预紧力使内螺纹或外螺纹的表面与楔形斜面之间产生变形而成为横向锁止的结构，从而有效阻止内、外螺纹件之间的无固定轴横向旋转运动，才能实现圆柱螺纹件联接副的有效防松。
[0009]物体静止在斜面上，当斜面的倾角增大为Θ时，物体恰好能从斜面上匀速下滑，此时的斜面倾角Θ叫做摩擦角，根据摩擦角大小可以计算物体与斜面之间的动摩擦因数，S卩μ = tan Θ，也可以根据物体与斜面之间的动摩擦因数计算摩擦角大小，g卩Θ =tan—i。当斜面倾角小于摩擦角Θ时，在斜面上的物体无论变得多重，物体都不会滑动；当斜面倾角大于摩擦角Θ时，在斜面上的物体无论变得多重，物体都会滑动。
[0010]螺纹紧固件的使用中，如果内、外螺纹之间的动摩擦因数过大，容易导致因夹紧力不够而使被联接件之间产生松动的危机。根据德国汽车工业协会所制定的VDA235-101标准，内、外螺纹件的内、外螺纹之间的动摩擦因数不应大于0.15。
[0011]现有的楔形螺纹的圆柱螺纹件的防松，必须依赖螺纹件与工件的纵向伸缩力获得预紧力才能实现，所以仅适用于刚性紧固联接的防松，现有的楔形螺纹的圆柱螺纹件联接副长时间处在复杂的震动或冲击的环境里，会因为螺纹件与工件的纵向变形等原因失去部分或全部预紧力，从而导致防松失效。
实用新型内容
[0012]本实用新型所要解决的技术问题是:为了克服现有的楔形螺纹的圆柱螺纹件的上述不足，本实用新型提供一种防松动圆柱螺纹件，在没有螺纹件与工件的纵向伸缩力的情况下也能实现圆柱内螺纹件与圆柱外螺纹件之间的有效防松，适用于刚性紧固联接、弹性联接等各种圆柱螺纹件联接的防松，而且防松的稳定性更强。
[0013]为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是:内螺纹件的内孔中设置有圆柱内螺纹，外螺纹件的螺杆上设置有圆柱外螺纹，外螺纹件的螺杆上有与外螺纹的纵向中轴线相互平行的圆柱表面，圆柱表面的外径小于外螺纹的最大外径，内螺纹与外螺纹的表面以及圆柱表面上未覆有防松材料，内螺纹与外螺纹之间相互旋合后，圆柱表面与内螺纹的牙顶之间是相互紧密接触的结构，也就是横向锁止的结构，从而能有效阻止内、外螺纹件之间的无固定轴横向旋转运动，也就是能实现圆柱内螺纹件与圆柱外螺纹件之间的有效防松。
[0014]本实用新型的有益效果是:上述的防松动圆柱螺纹件，与现有的楔形螺纹的圆柱螺纹件相比，其在没有螺纹件与工件的纵向伸缩力的情况下也能实现圆柱内螺纹件与圆柱外螺纹件之间的有效防松，适用于刚性紧固联接、弹性联接等各种圆柱螺纹件联接的防松，而且防松的稳定性更强；上述的防松动圆柱螺纹件，其结构简单、使用方便，并且利用现有的工艺与设备就能实现规模生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的第一实施例的内螺纹与外螺纹之间相互旋合后的螺纹件联接副的中心纵剖侧视示意图；
[0016]图2是本实用新型的第二实施例的内螺纹与外螺纹之间相互旋合后的螺纹件联接副的中心纵剖侧视示意图；
[0017]图中:1、内螺纹件，2、外螺纹件，3、内螺纹，4、外螺纹，5、纵向中轴线，6、圆柱表面。【具体实施方式】
[0018]下面通过具体实施例对本实用新型的防松动圆柱螺纹件作进一步的详细描述。
[0019]实施例1
[0020]如图1所示，防松动圆柱螺纹件，包括内螺纹件I和外螺纹件2，其中:内螺纹件I的内孔中设置有圆柱内螺纹3，外螺纹件2的螺杆上设置有圆柱外螺纹4，外螺纹4的牙底有与外螺纹4的纵向中轴线5相互平行的圆柱表面6，圆柱表面6的外径小于外螺纹4的最大外径；内螺纹3与外螺纹4的表面上未覆有防松材料；如图1所示，内螺纹3与外螺纹4之间相互旋合后，圆柱表面6与内螺纹3的牙顶之间是相互紧密接触的结构。
[0021]实施例2
[0022]如图2所示，防松动圆柱螺纹件，包括内螺纹件I和外螺纹件2，其中:内螺纹件I的内孔中设置有圆柱内螺纹3，外螺纹件2的螺杆上设置有圆柱外螺纹4，外螺纹件2的螺杆上有与外螺纹4的纵向中轴线5相互平行的圆柱表面6，圆柱表面6的外径小于外螺纹4的最大外径；内螺纹3与外螺纹4的表面以及圆柱表面6上未覆有防松材料；如图2所示，内螺纹3与外螺纹4之间相互旋合后，圆柱表面6与内螺纹3的牙顶之间是相互紧密接触的结构。
[0023]上述的实施例仅例示性说明本实用新型创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本实用新型；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.防松动圆柱螺纹件，包括内螺纹件与外螺纹件，内螺纹件的内孔中设置有圆柱内螺纹，外螺纹件的螺杆上设置有圆柱外螺纹，外螺纹件的螺杆上有与外螺纹的纵向中轴线相互平行的圆柱表面，圆柱表面的外径小于外螺纹的最大外径，内螺纹与外螺纹的表面以及圆柱表面上未覆有防松材料，其特征在于:内螺纹与外螺纹之间相互旋合后，圆柱表面与内螺纹的牙顶之间是相互紧密接触的结构。
【文档编号】F16B39/282GK203374616SQ201320391528
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2013年7月3日
【发明者】许松林 申请人:许松林