抗振防松磁性对顶螺母的制作方法

技术领域：

本发明属于工业标准件紧固件制造技术领域，涉及一种磁性材料在紧固技术领域中的应用，具体涉及一种抗振防松磁性对顶螺母。

背景技术：
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螺纹紧固件是应用最广泛的配件之一，涉及工业、农业、交通、国防、日常生活等各个领域。绝大多数螺纹连接在装配式都必须拧紧，使连接在承受工作载荷之前连，预先受到力的作用，并能满足自锁条件。此外，拧紧后的螺母和螺栓头部等支撑面上的摩擦力也有防松作用，但在冲击、振动或变载荷的作用下，螺旋副间的摩擦力可能减小或瞬间消失。这种现象多次重复后，就会使连接松脱。在高温或温度变化较大的情况下，由于螺纹连接件和被连接件的材料发生蠕变和应力松弛，也会使连接中的预紧力和摩擦力减小，最终导致链接失效。

随着科学技术的迅猛发展，人们对螺纹连接的要求也越来越高，尤其是在防松、抗振等方面，为此，人们作了不懈的努力，研究了许多具有某些功能的新型螺栓、螺母，并取得了可喜的成绩，中国专利已公开了很多有关这方面的发明创造，其中绝大部分都是从机械构造方面提出新设想、新技术、新方法，但尚未见到磁性材料在这方面的应用。

技术实现要素：
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本发明的目的是克服已有技术的不足，提供一种抗振防松磁性对顶螺母。本发明所提供的一种抗振防松磁性对顶螺母包括一对上下设置的第一磁性螺母及第二磁性螺母；所述第一磁性螺母包括第一凹槽螺母1及第一永磁体4，所述第一凹槽螺母1是在通用螺母或非通用螺母的一端设有凹槽7，所述第一永磁体4设置在所述凹槽7中，所述第一永磁体4与所述凹槽7相匹配；所述凹槽7的轴向尺寸小于所述凹槽螺母1的轴向尺寸，所述凹槽7的径向尺寸小于所述第一凹槽螺母1的径向尺寸；所述第二磁性螺母的组成结构与所述第一磁性螺母的组成结构相同，所述第一磁性螺母中的第一永磁体4的极性与所述第二磁性螺母中的第二永磁体5的极性相反。

所述凹槽7的形状为环形或其他形状；所述第一永磁体4具有与所述凹槽7相匹配的几何形状，或者说所述第一永磁体4具有能够填充所述凹槽7的几何形状；所述第一永磁体4的内外壁均为光滑表面，加工方便。

第一凹槽螺母1及第二凹槽螺母2的材料为导磁材料或非导磁材料。

第一永磁体4及第二永磁体5包括钕铁硼、铁氧体及纳米复合磁体中的任一种永磁体材料或任二种以上的复合永磁体材料。

本发明涉及的抗振、防松磁性对顶螺母的工作原理：将所述磁性螺母之一拧紧于螺栓之上，使其凹槽中的永磁体n(s)极向上，s(n)极向下，保证连接预紧后，此时将另一磁性螺母n(s)极向下，s(n)极向上拧紧于螺栓之上，随着两磁性螺母的间距的减小，之间的磁斥力增加。两磁性螺母对顶拧紧后，上/下螺母分别受到向上/下的磁斥力，使上下螺母旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力作用，工作载荷有变动时，该摩擦力始终存在。若支撑面材质为导磁体，下螺母则亦受到向下的磁吸力，保证了连接预紧力的存在，使得上磁性螺母、下磁性螺母、螺栓、工作界面四者被磁力连成一体，从而大大地提高了它们的紧固强度，也使得该抗震、防松磁性对顶螺母具有良好的防松性能及任意定位功能。由于磁性材料对震波具有吸收作用，使得本发明又具有减振、抗振的功能。

如果被紧固体是导磁体，或在与所述磁性螺母接触时在永磁体的磁场范围内是导磁体，磁性螺母在紧固被紧固体时，永磁体同时还会对被紧固体产生磁吸力，从而使本发明的抗振、防松对顶螺母的抗振、防松性能进一步得到增强。

本发明提供的抗振防松磁性对顶螺母明显提高了抗振、防松性能，并具有任意定位的功能。在达到同样的紧固强度时，本发明磁性对顶螺母可比普通对顶螺母减少材料30％以上。本发明具有抗振、防松、安全性好、可以任意定位、结构简单、容易制造、使用方便、进退灵活，可反复使用、通用性强及节省材料等特点，同时还开辟了磁性材料应用的新领域。

附图说明：

图1是本发明磁性对顶螺母紧固相关联接部件时的结构示意图；

图2是图1中螺栓与对顶螺母旋合螺纹间的接触情况示意图；

图3是本发明中的凹槽螺母结构示意图；

图4是图3的a-a截面图。

图中：1：第一凹槽螺母；2：第二凹槽螺母；3：螺栓；4：第一永磁体；5：第二永磁体；6：被紧固件；7：凹槽；7-1：环形凹槽外表面；7-2：环形凹槽内表面。

具体实施方式：

本发明提供的一种抗振防松磁性对顶螺母，如图1、图2、图3、图4所示，第一磁性螺母1包括凹槽螺母1和第一永磁体4。第一凹槽螺母1是在通用螺母的一端设有环形凹槽7，第一永磁体4与凹槽7相匹配并安装在凹槽7内。

如图1、图2所示，第一永磁体4安装在第一凹槽螺母1中，磁性螺母安装时要注意永磁体的n极安装在靠近凹槽螺母凹槽的一侧。将安装好的第一凹槽螺母1中的第一永磁体4的n极向上与螺栓3旋合拧紧后定位在被紧固件6上，将第二磁性螺母2中的第二永磁体5的n极向下与螺栓旋合拧紧。此时第一永磁体4与第二永磁体5之间将产生磁斥力，随着两磁性螺母的间距的减小，磁斥力增加。两磁性螺母对顶拧紧后，上/下螺母分别受到向上/下的磁斥力，使上下螺母旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力作用，工作载荷有变动时，该摩擦力始终存在。若被紧固件材质为导磁体或在磁性螺母接触时在永磁体的磁场范围内是导磁体，下螺母则亦受到向下的磁吸力，保证了连接预紧力的存在，使得上磁性螺母、下磁性螺母、螺栓、被紧固件四者被磁力连成一体，从而大大地提高了它们的紧固强度和防松性能。

凹槽螺母的材料可以不限，即可以是导磁材料也可以是非导磁材料。当所述凹槽螺母是导磁体时，所述永磁体应预先充磁再装入所述凹槽即可，因为磁力会将它们牢固地联接为一体；相反，如果所述凹槽螺母是非导磁体时，所述永磁体就必须要通过粘接、卡合、注塑等方式与所述凹槽螺母固接。所述永磁体包括钕铁硼、铁氧体及纳米复合磁体中的任一种永磁体材料或任二种以上的复合永磁体材料。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种抗振防松磁性对顶螺母，属于工业标准件紧固件制造技术领域。该对顶螺母包括两个磁性螺母，每个磁性螺母由一个带有凹槽的螺母和一块永磁体组成，且每个磁性螺母中的永磁体极性相反。该磁性对顶螺母利用两磁性螺母间磁斥力的增加实现螺母的对顶拧紧，并保证上下螺母旋合螺纹间始终受到附加压力和摩擦力的作用；当工作载荷有变动时，该摩擦力始终存在；若被紧固件材质为导磁体，或在永磁体的磁场范围内是导磁体，下螺母则受到向上的磁吸力，使得上、下磁性螺母、螺栓、被紧固件成为一体，从而大大地提高了紧固强度和防松性能。本发明磁性对顶螺母具有抗震防松安全性好、可以任意定位、结构简单、使用方便、可反复使用、通用性强、节省材料等特点，同时还开辟了磁性材料应用的新领域。

技术研发人员：刘庆运;景甜甜;刘涛
受保护的技术使用者：安徽工业大学
技术研发日：2017.04.17
技术公布日：2017.11.03