偏心式防松螺母组件的制作方法

本实用新型涉及一种用于机械设备中的螺纹连接紧固件，特别是一种偏心式防松螺母组件。

背景技术：

螺纹连接紧固件通常指普通螺栓螺母以轴向力紧固方式防松，制成标准通用件，由于受工作条件环境的影响，往往紧固的螺母易发生松动、退出导致紧固失效，严重的会造成安全事故。随着技术的发展，各行各业对螺纹连接紧固件的防松要求越来越高，目前对螺母的防松方式主要有以下几种：内置尼龙防缓环式防松螺母、内置防缓钢片式防松螺母、内置防缓圆弹簧式防松螺母、内置防缓销(球)式防松螺母、改变螺纹牙型角式防松螺母、在径向面开防缓槽式防松螺母、将螺纹冲变形以增加螺母与螺栓摩擦力矩式防松螺母等。

许多设备上存在采用螺母连接的部位受振动、载荷变化大、冲击比较大，在这些部位往往由于受到冲击和振动，现有的单螺母组件的防松形式经常性的发生松动，在其工作螺纹副上，应力分布很不均匀，在前三圈应力集中显著，其他圈应力很小，故即使增加工作螺纹旋合圈数，组件的放松效果也得不到显著改善，这种锁紧方式存在很大的局限性。而双螺母组合的防松结构设计由于细节设计不到位，其受力分布也不理想，防松效果仍未尽人意。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种偏心式防松螺母组件，既能达到紧固又能达到防松效果好的目的，并且结构简单，加工容易，安装方便。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种偏心式防松螺母组件，包括成对的上螺母和下螺母，所述下螺母的上部有锥形凸台，所述上螺母的下部有与下螺母锥形凸台相配合的锥形凹槽；所述上螺母的圆锥凹槽中心轴线与其螺纹所在中心轴线同心，所述下螺母的圆锥凸台中心轴线与其螺纹所在中心轴线不同心，下螺母上的圆锥凸台高度小于上螺母上的圆锥凹槽的深度。

优选的，所述上螺母及下螺母为M20螺母，下螺母的偏心距为0.8-0.82mm，下螺母锥形凸台的高度为4.8-5.2mm，上螺母圆锥凹槽的深度为6-6.5mm。

优选的，所述上螺母及下螺母为M24螺母，下螺母的偏心距为0.91-0.93mm，下螺母锥形凸台的高度为5-5.4mm，上螺母圆锥凹槽的深度为6.6-7mm。

优选的，所述上螺母和下螺母的材质均为40Cr。

优选的，下螺母上的圆锥凸台与上螺母上的圆锥凹槽的锥度相同。

本实用新型的积极效果：本实用新型偏心双螺母锁紧结构因为下螺母偏心锥面的存在，迫使上螺母需要向偏心方向偏移补偿偏心量，上螺母相对于螺栓偏心，上螺母工作螺纹在偏心方向与螺栓螺纹过盈接触，产生指向偏心方向的径向载荷。螺栓在上螺母的压迫下也会产一个沿偏心方向的小位移，使螺栓螺纹在偏心方向压紧下螺母螺纹，产生指向偏心反方向的径向载荷。故与传统单螺母锁紧方式相比，这种锁紧方式额外增加两个径向力且在强制横向位移条件下应力保持能力良好，锁紧性能提升显著。

附图说明

图1是实施例1所述偏心式防松螺母组件的结构示意图；

图2是实施例2所述偏心式防松螺母组件的结构示意图；

图3是实施例2所述连接套筒的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。

实施例1

参照图1，本实用新型优选实施例1提供一种偏心式防松螺母组件，包括成对的上螺母1和下螺母2，所述下螺母2的上部有锥形凸台4，所述上螺母1的下部有与下螺母锥形凸台4相配合的锥形凹槽3；所述上螺母的圆锥凹槽3中心轴线与其螺纹所在中心轴线同心，所述下螺母的圆锥凸台4中心轴线与其螺纹所在中心轴线不同心，下螺母上的圆锥凸台4高度小于上螺母上的圆锥凹槽3的深度。

所述上螺母1和下螺母2的材质均为40Cr。

所述下螺母2上的圆锥凸台4与上螺母上的圆锥凹槽3的锥度相同。

在实际应用过程中，我们发现理论上锥角相同的凸台和凹台其锥角并不严格相同，测量结果表明上螺母锥角大于下螺母锥角，且大端及小端均扩大，即理论上在该位置上下螺母刚好接触，但是上螺母锥角大了，上螺母还需要下移才能接触下螺母，这会导致拧紧后的安装距离不理想，因此，发明人通过各种实验分析后，发现对偏心距及下螺母凸台高度的修改是保证实际安装锁紧效果的关键，并通过大量试验得出如下优化结果：

所述上螺母1及下螺母2选用M20螺母，下螺母的偏心距a为0.81mm，下螺母锥形凸台的高度为4.8mm，上螺母圆锥凹槽的深度为6mm。

所述上螺母1及下螺母2选用M24螺母，下螺母的偏心距a为0.92mm，下螺母锥形凸台的高度为5mm，上螺母圆锥凹槽的深度为6.6mm。

实施例2

参照图2及图3，本实用新型优选实施例2提供一种偏心式防松螺母组件，与实施例1所不同的是，上螺母的锥形凹槽上方还设有竖直过渡台5，下螺母的锥形凸台上方设有与过渡台5相对应的上体6，所述过渡台5与上体6之间通过连接套筒7相互联接固定。

所述连接套筒7包括连接基部8及设置在连接基部8下方的接触套筒9，所述接触套筒9的内侧面为上窄下宽的锥形，锥度优选为2度，所述接触套筒9的内侧上部还设有阻尼套环10。

所述过渡台5的深度小于锥形凹槽的深度，大于所述上体6的高度。

使用本实施例产品时，除凸台及凹槽之间的相互作用外结合了过渡台与上体之间的相互配合，一方面更有利于锁紧，另一方面也可有效防止振动引发的松动，进一步确保防松可靠。

以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。