一种防松脱自紧装置的制作方法

本发明涉及锁紧构件技术领域，具体是一种防松脱自紧装置。

背景技术：

在现代工业领域中，螺母和螺栓此类产品被大量用于锁紧结构件，但同时我们也会发现，在很多情况下，尤其是长期处于振动或高温状态下，螺母很容易松脱，致使我们经常需要对已经锁紧的结构件进行定期检修加固，防止因为螺母螺栓松动带来的安全隐患。

针对上述这种情况，在实际操作中，人们使用各种方法去紧固已锁紧的螺母螺栓，例如用强力胶水，电焊，穿孔二次加固等等，但是这样还是没有办法从根本上去解决螺母松动移位的现象。

鉴于以上现象，通过业内工匠的不断钻研，先后研发出了例如中国专利：“公告号cn201083224y”；“公告号cn201705787u”；“公告号cn102705344a”这些防松机构，然而，这些机构从原理上分析均是通过增强机构与物体之间的摩擦力而实现增强防松脱效果，无法从根本上克服松脱现象，而后，中国专利“公告号cn103758845a”和“公告号cn205013482u”通过摩擦力与抬升力之间的相互抑制关系设置了自紧效果从而达到了一定的自紧防松脱效果，这从根本上解决了单向增大摩擦力防松脱存在的缺陷。

然而，这种利用摩擦力与抬升力相互抑制的原理，同时存在了以下的缺陷：单纯以斜面止松的螺母，如果与同型号的传统螺母相比，在给定同样的安装扭矩的情况下，防松螺母对轴力的抬升远不及传统型螺母，轴力不够，其夹紧力就不够，因而防松效果就大打折扣；斜面齿合型螺母，要想达到较好的防松效果，就必须施加比传统同型号螺母大很多的扭矩，如此巨大的安装扭矩，必然会伤及螺母和螺栓的内外螺纹，并出现咬死、滑牙等不安全因素，同时也缩短螺母使用寿命；由于许多大型、特种行业对螺母的安装扭矩都按传统螺母要求设定了统一的扭力标准，所以斜面齿合型螺母，因需要更大的安装扭矩，所以很难进入这些产业普及使用；多个斜面（螺旋面）的设置，使得以往的防松构件生产精度更高、材质和硬度要求更高，从而加大了产品的生产难度，不但效率低、成本高、不良率也高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单、便于生产加工，同时在有效防止松脱的情况下能有效拉升螺杆推进轴力、降低推进扭矩、增强防松构件与防松垫片之间的着力面积，有效的延长了防松构件的使用寿命，也使防松性能进一步加强，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防松脱自紧装置，包括相互叠合连接的防松构件和防松垫片，所述防松构件与防松垫片相向侧面上均设置有螺旋面，所述螺旋面互补嵌合，所述防松构件相向于防松垫片一侧面上设置有与防松构件径向平行设置的第一平面，所述防松垫片相向于防松构件一侧面上设置有与防松垫片径向平行设置的第二平面，所述第一平面与第二平面当防松构件与防松垫片处于叠合锁紧状态时抵触连接。

作为本发明进一步的方案：所述防松构件上的螺旋面与所述防松垫片上的螺旋面数量对应相同。

作为本发明再进一步的方案：所述第一平面与第二平面的数量对应相同。

作为本发明再进一步的方案：所述防松构件与一螺纹连接件螺纹连接。

作为本发明再进一步的方案：所述防松构件为螺母时，所述螺纹连接件为螺栓，所述螺母内螺纹与螺栓外螺纹螺纹连接。

作为本发明再进一步的方案：所述防松构件为螺栓时，所述螺纹连接件为螺孔，所述螺栓外螺纹与螺孔内螺纹螺纹连接。

作为本发明再进一步的方案：所述防松构件上的螺旋面与所述防松垫片上的螺旋面之间满足自紧原理设定的条件：[k+tan(θ1)]/[1-ktan(θ1)]≤m，且θ1＞θ2。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用自紧原理，在防松构件和防松垫片接触面之间通过设置有相互抵触连接的第一平面和第二平面，以及起到自紧防松脱功能螺旋面，通过简化结构，增加平行面着力面积，不仅大幅度的降低了生产成本，提高了生产效率，同时也使防松效果进一步提升，从而延长了防松构件的使用寿命；另外，也有效拉升螺杆推进轴力、降低推进扭矩，有利于产品的普及应用。

附图说明

图1为本发明使用状态示意图；

图2为本发明防松构件与防松垫片结构示意图；

图3为本发明防松构件为螺栓形态结构示意图。

图中：1防；11第一平面；12内螺纹；13外螺纹；2防松垫片；21第二平面；3螺旋面；4被锁紧物体；5螺纹连接件。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-3，一种防松脱自紧装置，包括相互叠合连接的防松构件1和防松垫片2，所述防松构件1与防松垫片2相向侧面上均设置有螺旋面3，所述螺旋面3互补嵌合，所述防松构件1相向于防松垫片2一侧面上设置有与防松构件1径向平行设置的第一平面11，所述防松垫片2相向于防松构件1一侧面上设置有与防松垫片2径向平行设置的第二平面21，所述第一平面11与第二平面21当防松构件1与防松垫片2处于叠合锁紧状态时抵触连接。

所述防松构件1上的螺旋面3与所述防松垫片2上的螺旋面3数量对应相同，可以设置一个或多个，所述第一平面11与第二平面21的数量对应相同，可以设置一个或多个，但同时，第一平面11与第二平面21是必须存在的，当防松构件1与防松垫片2锁紧被锁紧物体4时，第一平面11与第二平面21处于抵触连接状态，可以增大防松构件1与防松垫片2之间的受力面积。

所述防松构件1需要完成锁紧被锁紧物体4时需与一螺纹连接件5螺纹连接，这样才能实现自紧原理，当所述防松构件1为螺母时，所述螺纹连接件5为螺栓，所述螺母内螺纹12与螺栓外螺纹螺纹连接；当所述防松构件1为螺栓时，所述螺纹连接件5为螺孔，所述螺栓外螺纹13与螺孔内螺纹螺纹连接。

自紧原理：

防松构件1与防松垫片2上的螺旋面3对应的螺旋角相同，设定为“θ1”。

螺纹连接件5上的螺纹对应的螺旋角设定为“θ2”。

m为防松垫片2和被锁紧物体4之间的静摩擦系数。

k为防松构件1上的螺旋面3和防松垫片2上的螺旋面3之间的静摩擦系数。

当满足条件[k+tan(θ1)]/[1-ktan(θ1)]≤m，且θ1＞θ2时，自紧效果成立，此时被紧固的物体将被永久锁定，防松构件1无法出现松动或都移位，除非防松构件1与防松垫片2同时被人为拧动才会松脱，或防松构件1本体被破坏。防松构件1在锁紧被锁紧物体4时，防松构件1和防松垫片2是处于叠合状态同时向螺纹连接件5推进的，直至锁紧被锁紧物体4止。

从原理公式上可见，当θ1、θ2不变时，可以通过改变m和k的数值改变自紧力的效果；例如，当需要减小k的值时，可以对螺旋面进行抛光处理、加镀光滑膜等方式来减小其静摩擦系数，当需要增大m的值时，可以设置为反向的倒齿、磨砂面或者镀金刚砂等来增大其静摩擦系数。

通俗讲，本发明是在过去防松构件1与防松垫片2单纯以斜面叠合的基础上，采用平面和斜面（螺旋面）相结合设置，平面使轴力垂直拉升，斜面（螺旋面）用以阻止防松构件1松脱，当防松构件1有松脱趋势时，防松构件1上的螺旋面3在防松垫片2上的螺旋面3向防松构件1方向上爬坡，只要设置符合自紧原理公式，爬坡不会使防松垫片2发生位移，又因所述螺旋面3的角度大于螺纹连接件5的螺纹角，爬坡必然受阻，所以防松构件1就不会松动，而增加了防松构件1与防松垫片2之间的第一平面11和第二平面21的设置，根本上消除了单纯以斜面（螺旋面）接触的防松装置在施加扭力时产生的斜切力，使轴力得以垂直拉升，防松效果进一步增强。

本发明采用自紧原理，在防松构件1和防松垫片2接触面之间通过设置有相互抵触连接的第一平面11和第二平面21，以及起到自紧防松脱功能螺旋面3，通过简化结构，增加平行面着力面积，不仅大幅度的降低了生产成本，提高了生产效率，同时也使防松效果进一步提升，从而延长了防松构件1的使用寿命；另外，也有效拉升螺杆推进轴力、降低推进扭矩，有利于产品的普及应用。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。