主动力矩型防松螺母的制作方法

本实用新型涉及一种防松螺母。

背景技术：

目前各行各业对于紧固件的使用越来越多，对于一些长期处于冲击、振动、变载荷的工况中的紧固件而言，螺母的防松就尤其重要。目前，公知的防松方法有摩擦防松、机械防松和永久防松，其作用机理都是基于努力使螺母保持锁紧位，相对于螺杆不作松动的运动，在螺母有松动趋势时，产生一个防止松动的力来达到防松的目的，但对于由螺纹副旋合螺纹产生蠕变、被连接件的支承表面塑性的环状压陷等引起的松动其实质是内外螺纹间未发生相对运动而轴向夹紧力减小的状况，目前的防松螺母是无能为力的。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对上述现有技术存在的不足，提供一种能够在已锁紧的螺母上主动提供一个常态存在的上紧力，来防止螺母的轴向夹紧力减小的主动力矩型防松螺母。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种主动力矩型防松螺母，其特征是它包括有锁紧螺母，所述锁紧螺母上安装有螺套，螺套的一端与弹性防松体一端相连，螺套的另一端与弹性拉力体相连；所述弹性防松体的另一端与防松头相连。

所述锁紧螺母上设有螺套保护壳，所述螺套安装在螺套保护壳内，所述防松头安装在螺套保护壳上。

所述弹性防松体为防松头拨块，或是防松头拨块与防松头弹簧的组合，或是仅为防松头弹簧。

所述弹性拉力体为拉力头拨块，或是拉力头拨块与拉力头弹簧的组合，或是仅为拉力头弹簧。

所述弹性防松体为防松头拨块与防松头弹簧的组合时，螺套的一端与防松头拨块相连，另一端与拉力头拨块相连；所述防松头拨块还与防松头弹簧一端相连，防松头弹簧的另一端与防松头相连，所述防松头安装在螺套保护壳上。

所述弹性防松体为拉力头拨块与拉力头弹簧的组合时，拉力头拨块与拉力头弹簧一端相连，拉力头弹簧另一端与拉力头相连，拉力头安装在螺套保护壳上。

所述螺套保护壳设有固定座，所述拉力头安装在固定座中。

所述拉力头弹簧和防松头弹簧其中一个为S型弹簧或两个全部为S型弹簧。

所述拉力头弹簧和防松头弹簧其中一个为扭簧或两个全部为扭簧。

所述锁紧螺母与螺杆配合安装时，螺套对螺杆的有效缠绕至少一圈。

所述螺套钢丝的截面为菱形或圆形。

所述螺套与锁紧螺母螺旋方向一致。

所述锁紧螺母与螺套保护壳一体制成，所述螺套保护壳内表面为无牙光面。

所述螺套由不锈钢丝或弹簧钢丝绕制而成，螺套、拉力头拨块、防松头拨块和防松头弹簧由一条钢丝加工成型。

本实用新型的有益效果有：

本实用新型的功能是由锁紧螺母部、定位部和常态上紧力提供部三部分构成，锁紧螺母部紧压工件，提供正常的轴向夹紧力；定位部对于螺杆定位，正常情况不允许其往松动螺母的方向运动；常态上紧力提供部连接锁紧螺母部及定位部，其是基于定位部不做周向运动的基础上，由常态上紧力提供部上的弹性部件弹性变形来提供一个力给锁紧螺母部，使得锁紧螺母部有往锁紧方向运动的趋势，在工作过程中，当常态上紧力大于锁紧螺母所受到的松动力及摩擦力时，锁紧螺母往上紧方向运动，从而实现阻止螺母对工件的轴向夹紧力的减小，防止松动。

本实用新型将现有防松螺母的只有在螺母有松动趋势时才有防松力的被动防松模式改变成主动防松，使得轴向夹紧力工作于要求的范围内，既使失去常态上紧力，由于有对螺杆进行定位的定位部的存在，螺母也不会脱落，提高了防松的可靠性，延长了螺纹副的维护周期，降低了人的工作强度。

对于冲击性负荷，防止螺纹副的失效的常见方法是定期的检查上紧，本实用新型能实现可控范围内自动上紧，从而有效的延长维护周期，降低工作量。

附图说明

图1为本实用新型中的整体结构示意图之一。

图2为图1中螺套的结构示意图。

图3为本实用新型应用的专用套筒的结构示意图之一。

图4为图3中专用套筒上的引导孔结构示意图。

图5为本实用新型中的整体结构示意图之二。

图6为图5中螺套的结构示意图。

图7为本实用新型中的整体结构示意图之三。

图8为图7中螺套的结构示意图。

图9为本实用新型中的整体结构示意图之之四。

图10为图9中螺套的结构示意图。

图11为本实用新型中的整体结构示意图之五。

图12为图11中螺套的结构示意图。

图13为本实用新型中的整体结构示意图之六。

图14为图13中螺套的立体结构示意图。

图15为图13中螺套的断面结构示意图。

图16为本实用新型中的整体结构示意图之七。

图17为图16中螺套的结构示意图。

图18为本实用新型的专用套筒的结构示意图之二。

图19为图18中专用套筒上的引导孔结构示意图。

图20为本实用新型可调专用套筒的整体结构示意图。

图21为可调专用套筒中调节环的结构示意图。

图22为可调专用套筒中调节环的断面结构示意图。

图23为可调专用套筒中活动斜面块的结构示意图。

图24为可调专用套筒形成的引导孔的结构示意图。

图25为本实用新型另一可调专用套筒的整体结构示意图。

图26为本实用新型中的整体结构示意图之八。

图27为本实用新型中的整体结构示意图之九。

图28为图27中螺套的立体结构示意图。

图29为本实用新型中的整体结构示意图之十。

图30为图29中螺套的立体结构示意图。

图31为本实用新型另一可调专用套筒的主体结构示意图。

图32为本实用新型另一可调专用套筒的外套结构示意图。

图33为本实用新型另一可调专用套筒的卡簧结构示意图。

图34为本实用新型另一可调专用套筒的异形弹簧结构示意图。

图35为本实用新型中的整体结构示意图之十一。

图36为图35中螺套的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步地说明：

如图1、2所示，本实用新型由锁紧螺母1和螺套25组成，锁紧螺母1可以为任何形状或类型，锁紧螺母1及配合的螺杆螺旋形式可以为左旋或右旋，在本实施例中为六角螺母，螺旋方式为右旋。锁紧螺母1上部设有螺套保护壳20，其下部为螺牙，其作用同等于常规螺母。螺套保护壳20其内表面为无牙光面，内径适合放置螺套25。螺套25安装在螺套保护壳20内。如图2所示，螺套25由钢丝制成，其截面可以为任何形状，优选菱形或圆形，在本实施例中为圆形。螺套25优选在自由状态下与螺杆配合时能贴合缠绕或紧压缠绕于螺杆的螺套，其对于螺杆的有效缠绕至少一圈。螺套25的一端与防松头拨块24相连，另一端与拉力头拨块19相连。防松头拨块24还与防松头弹簧26一端相连，防松头弹簧26的另一端与防松头21相连，防松头21安装在螺套保护壳20上。拉力头拨块19可以悬置；也可以与拉力头弹簧16一端相连，拉力头弹簧16另一端与拉力头18相连，拉力头18安装在螺套保护壳20上。

如图1、2所示，螺套保护壳20设有固定座23，将拉力头18、防松头21固定于螺套保护壳20上部的固定座23内，且镶嵌尾端17可在镶嵌用尾槽22位置。本实用新型拉力头弹簧16和防松头弹簧26可以是其中一个或两个全部为S型弹簧。

图3为安装时的专用套筒29结构示意图，其内周面为台阶状，下部为正常的套筒，上部为略大于螺套保护壳20的圆柱腔，并在周面开有引导孔30。如图4所示，引导孔30整体为上窄下宽的直角梯形，引导孔30的防松头拨块引导斜面28在下，拉力头拨块引导斜面27在上，处于上部的直角处，引导孔30的斜面为自底部逐渐向上的并互相靠近的斜面。防松头拨块引导斜面28及拉力头拨块引导斜面27倾斜角为20－40°。

安装时，将专用套筒29的引导孔30位置与锁紧螺母1上的拉力头拨块19、防松头拨块24的位置对应，专用套筒29的下部的套筒部分先行套入锁紧螺母1的六角部分，压下专用套筒29，在拉力头拨块引导斜面27及防松头拨块引导斜面28的作用下，拉力头拨块19、防松头拨块24受拉并弹性变形，被迫向相互靠近的方向运动，至集合槽31，此时螺套25内径已扩张，将锁紧螺母1拧进螺杆并按规定力矩拧紧，脱开专用套筒29。由于专用套筒29脱开时，是拉力头拨块引导斜面27先退出，则拉力头拨块19仍然保持一定的弹性变形并受拉，螺套25落到螺杆牙上并缠绕，接着，防松头拨块引导斜面28退出，由于螺套25已落到螺杆牙上并缠绕且有拉力头拨块19拉力的存在，防松头拨块引导斜面28退出后，螺套25对防松头拨块24的剩余拉力阻止其任意地回复到自然状态，因此防松头拨块2仍然保持一定的弹性变形并受拉，此受拉产生的力不足以拉动螺套25使其作对螺杆的周向运动，此时防松头拨块24的变形拉力大于拉力头拨块19的变形拉力（这个跟设计有关，如防松头拨块24较粗或变形大等，总之防松头拨块24的拉力大于拉力头拨块19的拉力），这样防松头拨块24就提供了所谓的常态存在的主动上紧力。当防松头拨块24在松动方向上与参考圆点33接近对齐，表明需要再上紧。

工作中，基于螺套25相对于螺杆定位，是不能向松退方向运动的，由防松头拨块24提供的常态存在的主动上紧力，能够阻止锁紧螺母1的松动。在螺纹副旋合螺纹发生蠕变、被连接件的支承表面塑性的环状压陷等引起的轴向夹紧力下降的情况下，当常态存在的主动上紧力大于锁紧螺母所受到的松动力及摩擦力时，主动的上紧锁紧螺母1，以维持轴向夹紧力工作在正常的范围。

拆卸原理同上，只需反向转动专用套筒29。

如图5、6所示，本实用新型也可以是将防松头21固定于螺套保护壳20上部的固定座23内，镶嵌尾端17可在镶嵌用尾槽22位置，将拉力头18卡于拉力头卡孔32内。或如图7、8所示，将拉力头18勾于拉力头卡块34内。

如图9、10所示，本实用新型还可以是锁紧螺母1上部为螺套保护壳20及圆螺母头37，内表面为无牙光面，内径适合放置螺套25，下部为螺牙。将拉力头18、防松头21固定于螺套保护壳20内。

本实用新型图还可以为11、12所示结构，将拉力头拨块19设置成处于自由状态。

如图13－15所示，本实用新型还可以在防松头拨块24上连接上扭簧35或变径扭簧，下部设置成下扭簧36，如将上扭簧35线径变粗，来实现足够的常态存在的主动上紧力。

上述实施例的防松头弹簧26及拉力头弹簧16功能还可以是其中一个或两个全部用扭簧来实现。

如图1、5、7、9、11、16所示，本实用新型还可将拉力头弹簧16的线径减小，或防松头弹簧26线径变粗，以实现加大防松头弹簧26的拉力与拉力头弹簧16的拉力的差值。

本实用新型的常态上紧力提供部提供一个常态存在的上紧力的方式可以是扭转或拉伸，螺套25可以实施S型弹簧、扭簧、变径簧的任意组合，采用不锈钢丝、弹簧钢丝等弹性丝绕制而成。防松头21和拉力头18可以是固定于螺套保护壳20的上端或下端或螺母上。当拉力头拨块19、防松头拨块24固定在保护壳20上部时，螺套25上的拉力头拨块19、防松头拨块24最外点接近锁紧螺母1外立面的内接圆，使用的如图3所示专用套筒29。螺套25在未固定于锁紧螺母1时，为能在自由状态下与螺杆配合时能贴合缠绕或紧压缠绕于螺杆的螺套，锁紧螺母1锁紧工件时，螺套25上的拉力头弹簧16、防松头弹簧26都为受拉状态，且尽量避免与螺套25主体及锁紧螺母1接触，防松头弹簧26所受拉力大于拉力头弹簧16所受拉力。

本实用新型螺套25上的拉力头弹簧16、防松头弹簧26可以实施S型弹簧（如图16、17所示）。将拉力头拨块19、防松头拨块24安置于螺套保护壳20的下部，要求拉力头拨块19、防松头拨块24的最外点接近锁紧螺母1外立面的外接圆，使用如图18所示的专用套筒38，其集合槽31安排于锁紧螺母1外立面的一角。

本实用新型的专用套筒结构还可以设计成如图20－24所示的可调专用套筒39（针对图3所示专用套筒开发出的），将活动斜面块40放于可调专用套筒39下部开孔（空间足够），将活动斜面块40下部套入调节环41至活动斜面块40的凸块44与凹槽48结合，将调节环41拧进公螺纹49，母螺纹47、公螺纹49相结合，此时已形成具有完整引导孔30的套筒，通过拧动调节环41来调节拉力头拨块引导斜面27的上下并参考预紧标志线43及预紧活动标45的相对位置达到提供不同的常态上紧力及可上紧行程的目的。

对于拉力头拨块19、防松头拨块24在螺套保护壳20下部的实施例，即使同样大小的主动力矩型防松螺母，根据不同的工作环境，材料等需要提供不同的常态上紧力及可上紧行程。此时专用套筒需要设计成如图21－25所示的另一可调专用套筒50（针对图18所示专用套筒开发出的），将活动斜面块40放于另一可调专用套筒50开孔下部（空间足够），从另一可调专用套筒50下部套入调节环41至活动斜面块40的凸块44与凹槽48结合，将调节环41拧进公螺纹49，母螺纹47、公螺纹49相结合成具有完整引导孔30的套筒，通过拧动调节环41来调节拉力头拨块引导斜面27的上下并参考预紧标志线43及预紧活动标45的相对位置达到提供不同的常态上紧力及可上紧行程的目的。与可调专用套筒39不同的是，此引导孔30对应部分至套筒底部均为圆弧形，以引导拉力头拨块19，防松头拨块24，其集合槽31安排于锁紧螺母1外立面的一角。

如图26所示，在螺套保护壳20上设有挡块51，其作用是在主动力矩型防松螺母未拧于螺杆时，使得防松头拨块24或防松头弹簧26（此实施例中未涉及，因此需将防松头弹簧26加入另外的实施例）预先得到一个力（对于s形弹簧来讲是拉力，对于扭簧是扭力，对于拨块只是变形），当锁紧螺母1拧于螺杆并压紧工件，此时防松头拨块24与挡块51是有一定距离的；由于种种原因锁紧螺母主动上紧，防松头拨块24渐渐靠近挡块51，在靠近挡块51前，上述的力能够保证主动力矩型防松螺母的防松力不低于要求值；这样的设计同时也能限制自动上紧的最大角度。

如图27、28所示，本实用新型由锁紧螺母1和螺套25组成，锁紧螺母1可以为任何形状或类型，锁紧螺母1及配合的螺杆螺旋形式可以为左旋或右旋，在本实施例中为六角螺母，螺旋方式为右旋。锁紧螺母1上部设有螺套保护壳20，其下部为螺牙，其作用同等于常规螺母。螺套保护壳20其内表面为无牙光面，内径适合放置螺套25。螺套25安装在螺套保护壳20内。如图2所示，螺套25由钢丝制成，其截面可以为任何形状，优选菱形或圆形，在本实施例中为圆形。螺套25优选在自由状态下与螺杆配合时能贴合缠绕或紧压缠绕于螺杆的螺套，其对于螺杆的有效缠绕至少一圈。螺套25的一端与防松头拨块24相连，另一端与拉力头拨块19相连。在空间许可的情况下，拉力头拨块19及防松头拨块24尽量以与螺套25相切的方式与螺套25相连，这样做使得专用套筒能够使用较小的弧度即能张松螺套25。

防松头拨块24与防松头21相连，防松头21安装在螺套保护壳20上。拉力头拨块19可以悬置；也可以与拉力头18相连，拉力头18安装在螺套保护壳20上。

如图27、28所示，螺套保护壳20设有固定座23，将拉力头18、防松头21固定于螺套保护壳20上部的固定座23内，且镶嵌尾端17可在镶嵌用尾槽22位置。

如图29-34所示，本实用新型由锁紧螺母1和螺套25组成，锁紧螺母1可以为任何形状或类型，锁紧螺母1及配合的螺杆螺旋形式可以为左旋或右旋，在本实施例中为六角螺母，螺旋方式为右旋。锁紧螺母1上部设有螺套保护壳20，其下部为螺牙，其作用同等于常规螺母。螺套保护壳20其内表面为无牙光面，内径适合放置螺套25。螺套25安装在螺套保护壳20内。如图2所示，螺套25由钢丝制成，其截面可以为任何形状，优选菱形或圆形，在本实施例中为圆形。螺套25优选在自由状态下与螺杆配合时能贴合缠绕或紧压缠绕于螺杆的螺套，其对于螺杆的有效缠绕至少一圈。螺套25的一端与防松头弹簧26相连，另一端与拉力头弹簧16相连。在空间许可的情况下，防松头弹簧26及拉力头弹簧16尽量以与螺套25相切的方式与螺套25相连，这样做使得专用套筒能够使用较小的弧度即能张松螺套25。

防松头弹簧26与防松头21相连，防松头21安装在螺套保护壳20上。拉力头弹簧16可以悬置；也可以与拉力头18相连，拉力头18安装在螺套保护壳20上。

如图29-34所示，螺套保护壳20设有固定座23，将拉力头18、防松头21固定于螺套保护壳20上部的固定座23内，且镶嵌尾端17可在镶嵌用尾槽22位置。

图31-34为安装时的专用套筒52结构示意图，其主体为在正常套筒的基础上，上部开有卡簧槽53，中部合适位置开有工作孔54，下部有凸台55。外套56内表面开有引导孔30，引导孔30的下面为内径逐渐变大的过度坡面61，引导孔30整体为上窄下宽的直角梯形，引导孔30的防松头拨块引导斜面28在下，拉力头拨块引导斜面27在上，处于上部的直角处，引导孔30的斜面为自底部逐渐向上的并互相靠近的斜面。防松头拨块引导斜面28及拉力头拨块引导斜面27倾斜角为20－40°。异形弹簧59有2个拨头60。组装专用套筒52时，将异形弹簧59的2个拨头60分别放入工作孔54，2个拨头60在弹力作用下贴于工作孔54的边上；将外套56从专用套筒52上部套入并将异形弹簧59的拨头60压在工作孔54内，异形弹簧59紧贴外套56的内表面；继续套入至能将卡簧58卡于卡簧槽53，完成。

安装时，拉动外套56至其接触卡簧58，将专用套筒52套入锁紧螺母1的六角部分，下压外套56，2个拨头60在过度坡面61的作用下被下压至拨动位16-1及拨动位26-1旁，继续下压外套56至其与凸台55接触，2个拨头60在引导孔30的拉力头拨块引导斜面27及防松头拨块引导斜面28的作用下，被迫向相互靠近的方向运动，同时带动拨动位16-1及拨动位26-1至集合槽31，防松头弹簧26及拉力头弹簧16均受拉变形，此时螺套25内径已扩张，将锁紧螺母1拧进螺杆并按规定力矩拧紧。上拉外套56至其与卡簧58接触，此时2个拨头60处于过度坡面61下部，在异形弹簧59弹力的作用下，2个拨头60离开拨动位16-1及26-1，再退出专用套筒52。由于拉力头拨块引导斜面27先退出，则拉力头弹簧16仍然保持一定的弹性变形并受拉，螺套25落到螺杆牙上并缠绕，接着，防松头拨块引导斜面28退出，由于螺套25已落到螺杆牙上并缠绕且有拉力头弹簧16拉力的存在，防松头拨块引导斜面28退出后，螺套25对防松头弹簧26的剩余拉力阻止其任意地回复到自然状态，因此防松头弹簧26仍然保持一定的弹性变形并受拉，此受拉产生的力不足以拉动螺套25使其作对螺杆的周向运动，此时防松头弹簧26的变形拉力大于拉力头弹簧16的变形拉力（这个跟设计有关，如防松头弹簧26较粗或变形大等，总之防松头弹簧26的拉力大于拉力头弹簧16的拉力），这样防松头弹簧26就提供了所谓的常态存在的主动上紧力。

工作中，基于螺套25相对于螺杆定位，是不能向松退方向运动的，由防松头弹簧26提供的常态存在的主动上紧力，能够阻止锁紧螺母1的松动。在螺纹副旋合螺纹发生蠕变、被连接件的支承表面塑性的环状压陷等引起的轴向夹紧力下降的情况下，当常态存在的主动上紧力大于锁紧螺母所受到的松动力及摩擦力时，主动的上紧锁紧螺母1，以维持轴向夹紧力工作在正常的范围。

拆卸原理同上，只需反向转动专用套筒52。

如图35、36所示，本实用新型还可以不采用螺套保护壳20，此时防松头21和拉力头18均安装在锁紧螺母1上。

本实用新型中提及的弹性防松体可以为防松头拨块24，或是防松头拨块24与防松头弹簧26的组合，或是仅为防松头弹簧26，均可达到给螺套25一端一定的力来防松的目的。弹性拉力体可以是拉力头拨块19，或是拉力头拨块19与拉力头弹簧16的组合，或是仅为拉力头弹簧16，都能给螺套25另一端以一定的拉力来实现实用新型目的。其中，防松头拨块24和拉力头拨块19为用钢丝制成的U形拨头。

本实用新型涉及的其它未说明部分与现有技术相同。