紧固系统、待装配件及带反牙自锁螺母的制作方法

本实用新型涉及一种紧固系统，特别涉及一种带反牙自锁螺母和待装配件。

背景技术：

航空航天产品中存在许多狭小甚至密闭空间，这些部位因空间局限往往导致局部位置扳手等工具无法进入，例如环腔型结构件诸如航空发动机燃烧室环腔，可以从外面安装螺栓，但是无法从内部拧紧螺母，从而无法安装普通的螺栓螺母紧固件。取而代之的是采用焊接或铆接托板螺母等方式将螺母提前固定在待装配零件上，最终通过装配后拧紧螺栓实现装配件的紧固连接。然而，对于普通拆装紧固件，多次拆装紧固件均需要进行更换，而狭小密闭空间内因螺母无法打保险丝，往往采用自锁螺母方式实现紧固件防松，但自锁螺母每次拆装后均会因变形而降低或失去自锁力矩导致螺母失效，因此，这种方式需要频繁更换托板螺母紧固件，以保证装配效果和可靠性。

例如，中国发明专利申请cn104963927a公开了一种翻铆自锁螺母，该翻铆自锁螺母的外形为变径圆柱体，变径圆柱体的中段为大圆柱，大圆柱一端为圆锥体，大圆柱另一端为小圆柱；变径圆柱体中间设有变径孔，小圆柱内为大孔，大圆柱和圆锥体内为小螺纹孔，大孔与小螺纹孔之间为倒角过渡；圆锥体上设有沿圆周均布的锁紧槽。

然而这种焊接或铆接托板螺母在拆装更换时，需要采用机械暴力方式打掉原有焊缝或者铆钉，拆换麻烦，且每次拆换必然会给零件本体带来较大的损伤，本体损伤影响再次焊接新的托板螺母，降低装配性，甚至会因多次拆装导致装配件本体损坏严重而失效。

基于上述问题，设计了本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可应用于无法实现扳手拧紧的空间诸如狭小密闭空间内的自锁紧固结构。

本实用新型提供一种紧固系统，包括：至少两待装配件，所述至少两待装配件具有内侧和外侧以及贯穿所述内侧和所述外侧之间的连接孔，至少两待装配件在所述内侧围成密闭空间，所述连接孔在邻近所述内侧的一端为螺纹孔；紧固螺栓；带反牙自锁螺母，包括螺母本体以及在所述螺母本体的一端沿轴向延伸出的轴套段，所述螺母本体具有自锁内螺纹，所述轴套段具有自锁外螺纹，所述自锁内螺纹与所述自锁外螺纹的旋向相反；其中，所述带反牙自锁螺母通过所述轴套段与所述螺纹孔螺纹连接，以预设在所述至少两待装配件内侧，所述紧固螺栓穿过所述连接孔与所述带反牙自锁螺母的所述螺母本体螺纹连接，以紧固所述至少两待装配件，其中，所述紧固螺栓与所述带反牙自锁螺母之间的螺纹副的摩擦力矩比所述带反牙自锁螺母与所述螺纹孔之间的拧紧力矩小。

在一个实施方式中，所述带反牙自锁螺母还包括收口自锁段，所述收口自锁段与所述轴套段位于所述螺母本体的相反两端。

在一个实施方式中，所述带反牙自锁螺母的所述螺母本体的外周侧构造成扳手作用段。

在一个实施方式中，所述自锁内螺纹与所述自锁外螺纹的螺距相等。

在一个实施方式中，所述轴套段的壁厚大于所述收口自锁段的壁厚。

在一个实施方式中，所述至少两待装配件围成航空发动机燃烧室环腔。

本实用新型还提供一种带反牙自锁螺母，包括螺母本体以及在所述螺母本体的一端沿轴向延伸出的轴套段，所述螺母本体具有自锁内螺纹，所述轴套段具有自锁外螺纹，所述自锁内螺纹与所述自锁外螺纹的旋向相反。

在一个实施方式中，所述带反牙自锁螺母还包括收口自锁段，所述收口自锁段与所述轴套段位于所述螺母本体的相反两端。

在一个实施方式中，所述自锁内螺纹与所述自锁外螺纹的螺距相等。

本实用新型还提供一种待装配件，具有内侧和外侧，贯穿所述内侧和所述外侧之间的螺纹孔，所述待装配件对应所述螺纹孔配置有上述带反牙自锁螺母，所述带反牙自锁螺母通过所述轴套段与所述螺纹孔螺纹连接，以预设在所述待装配件内侧。

通过带反牙自锁螺母通过与内螺纹旋向相反的外螺纹与待装配件连接的反牙结构可以将带反牙自锁螺母预先拧紧在待装配件上，装配待装配件以后只需拧紧紧固螺栓，即可以实现狭小密闭空间零件的可靠紧固联接。

本实用新型涉及的紧固系统特别适用于航空发动机燃烧室环腔等狭小密闭、无法在装配后拧螺母的情况下实现零件的紧固联接(如外帽罩与机匣组件联接)，可以通过预先拧紧螺母在装配件的一个零件上，施加足够力矩，然后在装配后无法或无需接触螺母的情况下拧紧螺栓，实现紧固连接，解决了密闭空间在本体上开螺纹或者焊接螺母，导致更改螺母时本体损坏或者螺纹损坏后本体报废的问题，可以实现狭小密闭环境下紧固件的可靠联接及简易无损拆换。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是示出带反牙自锁螺母的视图。

图2是示出与带反牙自锁螺母配合的待装配件的视图。

图3是示出紧固系统的视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施方式的内容限制本实用新型的保护范围。

例如，在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的示例中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

如本实用新型所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的器件，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而，示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向)，因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外，还将理解，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。

需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。此外，不同实施方式下的变换方式可以进行适当组合。

图1示出了带反牙自锁螺母10的示例构造。带反牙自锁螺母10包括螺母本体11以及在螺母本体11的一端(图1中的上端)沿轴向d1延伸出的轴套段12。螺母本体11具有自锁内螺纹111，轴套段12具有自锁外螺纹121，螺母本体11的自锁内螺纹111与轴套段12的自锁外螺纹121的旋向相反。例如，螺母本体11的自锁内螺纹111可以为右旋，而轴套段12的自锁外螺纹121为左旋。又或者，螺母本体11的自锁内螺纹111为左旋，而轴套段12的自锁外螺纹121为右旋。螺母本体11的自锁内螺纹111与轴套段12的自锁外螺纹121可以螺距相等。

图示实施方式中，带反牙自锁螺母10还包括收口自锁段13。收口自锁段13与轴套段12位于螺母本体11的相反两端。如图1所示，轴套段12位于螺母本体11的上端，而收口自锁段13位于螺母本体11的下端。收口自锁段13可以通过采用螺纹收口变形来增大摩擦力。其中，带反牙自锁螺母10的轴套段12的壁厚可以大于收口自锁段13的壁厚。

图2示出了与带反牙自锁螺母10配合的待装配件20。待装配件20具有内侧21(图2中的下侧)和外侧22(图2中的上侧)。待装配件20还具有贯穿内侧21和外侧22之间的螺纹孔23。

待装配件20与带反牙自锁螺母10配合的构造参见图3。图3示出了紧固系统100的总体示例构造。其中，待装配件20对应螺纹孔23配置有带反牙自锁螺母10，带反牙自锁螺母10通过轴套段12与待装配件20的螺纹孔23螺纹连接，以预设在待装配件20的内侧21。具体地，待装配件20的螺纹孔23的内螺纹与带反牙自锁螺母10的外螺纹121配合，形成螺纹副a。或者说，待装配件20的螺纹孔23的内螺纹与带反牙自锁螺母10的外螺纹121规格一致，包括旋向、螺距等。特别地，螺纹孔23的内螺纹的长度可以大于带反牙自锁螺母10的外螺纹121的长度，可以确保螺纹预拧紧可靠。

结合图1和图3，带反牙自锁螺母10的螺母本体11的外周侧11a可以构造成扳手作用段，以将带反牙自锁螺母10预设在待装配件20的内侧21。螺母本体11的外周侧11a可以为便于扳手作用的六角、十二角、十六角等的对应形状。

继续参见图3，图3所示的实施方式中，紧固系统100除了包括待装配件20，还包括待装配件30，在另一实施方式中，紧固系统100还可以包括其他待装配件，也即，紧固系统100包括至少两待装配件。

虽然图中未示出，但是两待装配件20、30在内侧可以围成密闭空间sn。图示实施方式中，待装配件30位于外侧，也即图3中的上侧，而待装配件20位于内侧，也即图3中的下侧；密闭空间sn可以由待装配件20围成，也可以由待装配件30围成，密闭空间sn例如可以是航空发动机燃烧室环腔，狭小密闭，难以接近。图中，为了便于表述，相对于密闭空间sn，将外部空间用su标示。

两待装配件20、30具有内侧和外侧。内侧也即密闭空间sn所在的一侧，图3中的下侧，也即待装配件20的内侧21；外侧也即外部空间su所在的一侧，图3中的上侧，或者待装配件30的外侧33。

两待装配件20、30还具有贯穿内侧21和外侧33之间的连接孔203，连接孔203在邻近内侧21的一端为待装配件20的螺纹孔23。连接孔203在邻近外侧33的一端为设置于待装配件30的通孔段31。

上述带反牙自锁螺母10也包括于紧固系统100中。带反牙自锁螺母10通过轴套段12与螺纹孔23螺纹连接，以预设在两待装配件20、30的内侧21。

紧固系统100还包括紧固螺栓40。紧固螺栓40穿过连接孔203与带反牙自锁螺母10的螺母本体11螺纹连接，以紧固两待装配件20、30。具体地，紧固螺栓40具有外螺纹41，紧固螺栓40的外螺纹41与带反牙自锁螺母10的自锁内螺纹111配合，形成螺纹副c。紧固螺栓40可以采用普通螺栓，只需要该螺栓的外螺纹可以与带反牙自锁螺母10的自锁内螺纹111配合即可，对螺栓头及螺栓螺纹并无其他特殊要求，适配性广。

紧固螺栓40与带反牙自锁螺母10之间的螺纹副c的摩擦力矩t2比带反牙自锁螺母10与两待装配件20、30(具体地，待装配件20)的螺纹孔23之间的拧紧力矩m小，也即，t2<m，以保证将紧固螺栓40从带反牙自锁螺母10中拧松时不会使得带反牙自锁螺母10从待装配件20的螺纹孔23中拧松。

下面将示例性地描述紧固系统100的装配方法，并且会具体描述紧固系统100的部分效果，具体方位可以参照图3。并且，以带反牙自锁螺母10的自锁内螺纹111为正旋螺纹或右旋螺纹而带反牙自锁螺母10的外螺纹121为反旋螺纹或左旋螺纹为例。

1)装配时，首先将带反牙自锁螺母10从图3中的下侧预先拧紧至待装配件20。

此时，带反牙自锁螺母10与两待装配件20、30(具体地，装配件20)的螺纹孔23之间的拧紧力矩为m，假定在拧紧力矩m下，带反牙自锁螺母10的外螺纹121与待装配件20的内螺纹23之间的螺纹副a的摩擦力矩为m1，带反牙自锁螺母10的螺母本体11与待装配件20在内侧21处的平面阻尼面之间也即位置b处的摩擦力矩为m2，则，m＝m1+m2。

2)然后，安装待装配件30，经由连接孔203的通孔段31插入紧固螺栓40并拧紧。

此时，紧固螺栓40与带反牙自锁螺母10的自锁内螺纹111之间的拧紧力矩为t，假定紧固螺栓40与待装配件30的在外侧33处的平面阻尼面之间也即位置d处的摩擦力矩为t1，紧固螺栓40的外螺纹41与带反牙自锁螺母10的自锁内螺纹111之间的螺纹副c的摩擦力矩为t2，则，t＝t1+t2。

紧固螺栓40的拧紧过程中，紧固螺栓40传递给带反牙自锁螺母10的正旋力矩使得反向装配的带反牙自锁螺母10相对于待装配件20同样为拧紧状态，因此不会出现预先拧紧的带反牙自锁螺母10松动的情况，只需拧紧紧固螺栓40即可实现可靠的自锁紧固联接。

3)拆卸时，仅需旋松紧固螺栓40即可。

此时，由于t2<m，也即，紧固螺栓40与带反牙自锁螺母10之间的螺纹副c的摩擦力矩t2比带反牙自锁螺母10与两待装配件20、30(具体地，待装配件20)的螺纹孔23之间的拧紧力矩m小，所以，松开紧固螺栓40时，由紧固螺栓40传递给带反牙自锁螺母10的力矩t2不会引起带反牙自锁螺母10与待装配件20的联接松动，从而可以通过仅松动紧固螺栓40即可实现紧固结构的拆卸。更进一步，可以使得带反牙自锁螺母10与装配件20的螺纹孔23之间的拧紧力矩m大于等于紧固螺栓40与带反牙自锁螺母10的自锁内螺纹111之间的拧紧力矩t，也即，m≥t，此时，可以进一步保证m＞t-t1，也即，m＞t2，从而保证只需松动紧固螺栓40即可实现顺利拆卸，也即可以实现紧固螺栓40的轻松装配与拆卸。

带反牙自锁螺母10采用旋向相反的双螺纹形式，可以预先拧紧在待装配件20上，以此实现螺母的预先紧固联接，也即，带反牙自锁螺母10与待装配件20通过螺纹联接代替传统托板螺母的焊接、铆接、变形等固定方式，可以实现紧固件的无损拆换，且拆换方便简易，可大大改善维修性，而且传统托板螺母焊接、铆接、变形等与待装配件联接，往往需要较多工艺，且结构相对复杂，而使用带反牙自锁螺母10则结构简单，操作方便；带反牙自锁螺母10预先拧紧在待装配件20上以及与紧固螺栓40联接处螺母螺纹变形处理，可以实现双重自锁功能，避免因振动等导致螺栓螺母松动，提高了紧固联接的可靠性。

通过采用上述紧固系统，螺母可以预先拧紧在待装配件上，无需使用扳手拧紧螺母，在外侧即可装配与拆卸螺栓，特别适用于在狭小或密闭空间例如航空发动机燃烧室环腔内进行装配零件的紧固和拆卸。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。