本发明涉及一种锁紧机构，特别是一种用于轮毂轴承的锁紧机构及其使用方法。
背景技术：
汽车车轮轮毂与转向节之间通过轮毂轴承支撑，车辆行驶中车轮轮毂绕轮毂轴承转动，同时车轮承载的重量通过轮毂轴承传递至转向节。轮毂轴承一般用锁紧螺母按一个精确的预紧力压紧在转向节上。若预紧力过小则螺母易松动，将导致轮毂轴承内部间隙大出现松旷，轴承磨损快，车轮轮毂晃动，影响车辆行驶稳定；若预紧力过大则轮毂轴承被压的过紧，轴承内部磨损快易发热烧蚀且转动阻力增大，车辆行驶油耗增高。所以轮毂轴承的锁紧螺母必须按规定的预紧力牢固拧紧，并且避免松动。
如图1所示，当前汽车轮毂轴承一般有内外两个，将内轮毂轴承400和轮毂500、外轮毂轴承300依次装配在转向节600的转轴上，装入垫片200压住外轮毂轴承300的内圈，锁紧螺母100锁紧在转向节600转轴末端的螺纹上。锁紧螺母100锁紧时的预紧力将外轮毂轴承300、轮毂500和内轮毂轴承400压紧在转向节600的转轴上。垫片200垫在锁紧螺母100和外轮毂轴承300之间，使锁紧螺母100与外轮毂轴承300接触更为均匀。锁紧螺母锁紧后，车轮和轮毂即可通过轮毂轴承绕转向节转动。
然而，现有技术存在以下缺点：
1、大型车辆的轮毂轴承比较大，需要的锁紧螺母规格大、预紧力大，需要专用的螺母拧紧机装配，在对轮毂轴承进行维修时，锁紧螺母拆装困难，维修不方便。
2、大型车辆的锁紧螺母所需的预紧力大，若没有专用设备则预紧力精度控制困难：
a)预紧力低于规定的数值，锁紧螺母容易松动，外轮毂轴承、内轮毂轴承失去固定后会沿转向节转轴晃动，轴承磨损快。
b)预紧力高于规定的数值，锁紧螺母将外轮毂轴承、内轮毂轴承压得过紧导致轴承磨损快易发热烧蚀且转动阻力大，车辆行驶阻力大，油耗高。
因此，对于较大的锁紧螺母，在实际操作时预紧力波动较大，难以精确把控，车辆的性能和安全性受到影响。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种轮毂轴承用锁紧机构及其使用方法，以解决现有技术中的不足，它能够方便对轮毂轴承的预紧和拆卸操作，能够准确控制预紧力。
本发明提供了一种轮毂轴承用锁紧机构，包括转向节，转向节具有转轴，转轴上套接有外轮毂轴承，所述轮毂轴承用锁紧机构还包括锁紧螺母和顶推螺栓，锁紧螺母具有螺纹孔，锁紧螺母通过螺纹孔与转轴的外周圈螺纹连接；锁紧螺母的边缘部位设有若干个安装孔，若干个安装孔以螺纹孔为中心呈圆形阵列排布；顶推螺栓的数目与安装孔相同，且两者一一对应螺纹连接，顶推螺栓包括相互固定连接的螺杆和栓帽，螺杆的长度大于安装孔的深度，螺杆的轴向延长线穿过所述外轮毂轴承的内圈。
如上所述的轮毂轴承用锁紧机构，其中，优选的是，还包括垫片，垫片为圆环形，垫片活动套接于转轴外围，且垫片位于锁紧螺母与外轮毂轴承之间，螺杆的末端与垫片相抵接。
如上所述的轮毂轴承用锁紧机构，其中，优选的是，所述垫片的外径大于外轮毂轴承的内圈的内径，且小于外轮毂轴承的外圈的内径。
如上所述的轮毂轴承用锁紧机构，其中，优选的是，所述锁紧螺母外周侧设有若干对相对设置的夹紧平面，每对夹紧平面的连线通过螺纹孔的中心。
如上所述的轮毂轴承用锁紧机构，其中，优选的是，所述顶推螺栓还包括限位挡片，限位挡片固定设置在螺杆与栓帽之间。
如上所述的轮毂轴承用锁紧机构，其中，优选的是，所述安装孔和顶推螺栓均设置为8个。
本发明还提供了一种轮毂轴承用锁紧机构的使用方法，该方法包括以下具体步骤：
将锁紧螺母套接在转向节的转轴上，并使锁紧螺母的朝向外轮毂轴承的一端面与外轮毂轴承的内圈之间保留间隙；
将顶推螺栓安装在各个安装孔中，并使各个顶推螺栓的末端均与外轮毂轴承的内圈相抵接；
锁紧各个顶推螺栓。
如上所述的轮毂轴承用锁紧机构的使用方法，其中，优选的是，所述锁紧螺母的朝向外轮毂轴承的一端面与外轮毂轴承的内圈之间保留的间隙为1mm～3mm。
如上所述的轮毂轴承用锁紧机构的使用方法，其中，优选的是，该使用方法还包括：
在锁紧顶推螺栓时，具体操作步骤如下：
用顶推螺栓的额定预紧力的50％交叉拧紧相对的顶推螺栓；
用顶推螺栓的额定预紧力的100％交叉拧紧相对的顶推螺栓；
用顶推螺栓的额定预紧力的100％沿圆周方向依次拧紧全部顶推螺栓；
当全部顶推螺栓均达到额定预紧力后即可。
如上所述的轮毂轴承用锁紧机构的使用方法，其中，优选的是，该使用方法还包括：
在拆卸顶推螺栓时，具体操作步骤如下：
先沿锁紧螺母的圆周方向依次松开每个顶推螺栓的1/4圈；
再沿锁紧螺母的圆周方向依次松开每个顶推螺栓的1/4圈；
再次沿锁紧螺母的圆周方向依次松开每个顶推螺栓的1/4圈；
将所有顶推螺栓全部松开，即可用手或工具旋动锁紧螺母将其取下。
与现有技术相比，本发明提供的轮毂轴承用锁紧机构，通过在锁紧螺母的圆周方向设置安装孔以及与之螺纹连接的顶推螺栓，且顶推螺栓的轴线延长线穿过外轮毂轴承的内圈，则通过先紧固锁紧螺母，再紧固顶推螺栓，即可使得顶推螺栓与外轮毂轴承的内圈相抵接，达到预紧力之后，顶推螺栓就会因受到外轮毂轴承内圈的反向作用力而使锁紧螺母间接受力，从而导致锁紧螺母与转向节的螺纹间隙减小，使得锁紧螺母与外轮毂轴承之间的相对位置关系保持稳定；锁紧螺母的紧固以及顶推螺栓的拆装操作比较灵活，均不需要专用设备，便于维护保养，而且锁紧螺母的预紧力可以较为精准的控制，有利于加强锁紧螺母防松效果；另外，由于顶推螺栓的作用力是施加在外轮毂轴承的内圈，对于轮毂轴承的正常运行影响很小。
另外，本发明提供的轮毂轴承用锁紧机构的使用方法，首先将锁紧螺母安装到转向节上，并与外轮毂轴承之间保留间隙，然后通过锁紧所有的顶推螺栓，使得外轮毂轴承的内圈受到预紧力作用而轴向固定，整个操作过程无需使用专用设备，而且顶推螺栓的预紧力可以调控，操作灵活方便，便于降低生产成本以及提高可靠性。
附图说明
图1是现有技术中的轮毂轴承用锁紧机构的剖视图；
图2是本发明的实施例提供的轮毂轴承用锁紧机构的剖视图；
图3是图2的拆解图；
图4是顶推螺栓、锁紧螺母和垫片三者相连的轴测图；
图5是锁紧螺母的轴测图；
图6是顶推螺栓的结构示意图；
图7是垫片的轴测图；
图8是顶推螺栓预紧顺序的示意图；
图9是本发明的另一个实施例提供的轮毂轴承用锁紧机构的使用方法的流程图。
附图标记说明：100-锁紧螺母，200-垫片，300-外轮毂轴承，400-内轮毂轴承，500-轮毂，600-转向节，1-锁紧螺母，101-螺纹孔，102-安装孔，103-夹紧平面，2-顶推螺栓，201-栓帽，202-螺杆，203-限位挡片，3-垫片，4-外轮毂轴承，5-内轮毂轴承，6-轮毂，7-转向节，71-转轴。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图2至图6所示，本发明的实施例提供了一种轮毂轴承用锁紧机构，包括转向节7，转向节7具有转轴71，转轴71上沿轴向由内到外依次套接有内轮毂轴承5、轮毂6、外轮毂轴承4，转轴71的末端外周圈分布有外螺纹，还包括锁紧螺母1和顶推螺栓2，锁紧螺母1具有螺纹孔101，锁紧螺母1通过螺纹孔101与转轴71的外周圈螺纹连接；锁紧螺母1的边缘部位沿轴向设有若干个安装孔102，若干个安装孔102以螺纹孔101为中心呈圆形阵列排布；顶推螺栓2的数目与安装孔102相同，且两者一一对应螺纹连接，顶推螺栓2包括相互固定连接的螺杆202和栓帽201，螺杆202的长度大于安装孔102的深度，螺杆202的轴向延长线穿过所述外轮毂轴承4的内圈，在安装后可与外轮毂轴承4的内圈抵接。
本实施例提供的轮毂轴承用锁紧机构，通过在锁紧螺母的圆周方向设置安装孔以及与之螺纹连接的顶推螺栓，且顶推螺栓的轴线延长线穿过外轮毂轴承的内圈，则通过先紧固锁紧螺母，再紧固顶推螺栓，即可使得顶推螺栓与外轮毂轴承的内圈相抵接，达到预紧力之后，顶推螺栓就会因受到外轮毂轴承内圈的反向作用力而使锁紧螺母间接受力，从而导致锁紧螺母与转向节的螺纹间隙减小，使得锁紧螺母与外轮毂轴承之间的相对位置关系保持稳定；锁紧螺母的紧固以及顶推螺栓的拆装操作比较灵活，均不需要专用设备，便于维护保养，而且锁紧螺母的预紧力可以较为精准的控制，有利于加强锁紧螺母防松效果；另外，由于顶推螺栓的作用力是施加在外轮毂轴承的内圈，对于轮毂轴承的正常运行影响很小。
如图2、图3和图7所示，本实施例优选的是，还包括垫片3，垫片3为圆环形，垫片3活动套接于转轴71外围，且垫片3位于锁紧螺母1与外轮毂轴承4之间，螺杆202的末端与垫片3相抵接。垫片3用于与外轮毂轴承4直接接触，相对于通过顶推螺栓2与外轮毂轴承4直接接触实现对外轮毂轴承4进行预紧的方案，本优选方案能够大大增加对外轮毂轴承4施加预紧力的有效作用面积，使得作用力更加均匀，而且通过增设垫片3间接对外轮毂轴承4施加预紧力，还能够防止因顶推螺栓2直接作用于外轮毂轴承4而引起外轮毂轴承4产生磨损的情况，而垫片3一旦磨损变形失去功能后，可以通过更换而解决，方便可靠。
如图2所示，本实施例优选的是，所述垫片3的外径大于外轮毂轴承4的内圈的内径，且小于外轮毂轴承4的外圈的内径，从而使得垫片3在受到顶推螺栓2的预紧力作用后将该作用力传达至外轮毂轴承4的内圈，而不会与外轮毂轴承4的外圈发生干涉，有利于提高预紧效果和延长外轮毂轴承4的使用寿命。
本实施例优选的是，所述锁紧螺母1外周侧设有若干对相对设置的夹紧平面103，每对夹紧平面103之间的连线通过螺纹孔101的中心，即每对夹紧平面103均位于螺纹孔101的直径上。
进一步地，如图2至图5所示，夹紧平面103设置有一对，可以通过扳手等普通工具或者手动操作旋转锁紧螺母1，从而使得锁紧螺母1在转轴71上旋进或者旋退，便于操作。
如图6所示，本实施例优选的是，所述顶推螺栓2还包括限位挡片203，限位挡片203固定设置在螺杆202与栓帽201之间。通过设置限位挡片203，能够增大栓帽201对锁紧螺母1的端面的预紧力的作用面积。
进一步地，可以将限位挡片203与栓帽201和螺杆202通过一体成型方式加工而成，制成非标件，从而能够提高顶推螺栓2的结构强度，而且还有利于减少零件数量，便于拆装和零部件管理。
再进一步地，螺杆202的末端面为平面，从而有利于增大螺杆202与垫片3的接触面积，使得预紧作用力更加可靠稳定。
如图2至图5所示，本实施例优选的是，所述安装孔102和顶推螺栓2均设置为8个。当然，本领域的技术人员可以理解的是，通过改变安装孔102和顶推螺栓2的数量，可以达到改变顶推螺栓2对外轮毂轴承4的预紧力大小的目的，从而可以根据实际需要而设定安装孔102和顶推螺栓2的数目。
另外，本领域的技术人员还可以理解的是，锁紧螺母1的直径、轴向厚度和螺纹孔101的螺纹规格的不同，会导致锁紧螺母1可承受的预紧力大小不同，从而可以根据实际应用作出调整。
如图9所示，本实施例还提供了一种轮毂轴承用锁紧机构的使用方法，该方法包括以下具体步骤：
将锁紧螺母1套接在转向节7的转轴71上，并使锁紧螺母1的朝向外轮毂轴承4的一端面与外轮毂轴承4的内圈之间保留间隙；
将顶推螺栓2安装在各个安装孔102中，并使各个顶推螺栓2的末端均与外轮毂轴承4的内圈相抵接；
锁紧各个顶推螺栓2。
进一步地，当锁紧螺母1与外轮毂轴承4之间安装了垫片3之后，本实施例提供的轮毂轴承用锁紧机构的使用方法，包括以下具体步骤：
先将垫片3安装到转向节7的转轴71上，使其紧贴外轮毂轴承4的内圈；
再将锁紧螺母1套接在转轴71上，并使锁紧螺母1的朝向外轮毂轴承4的一端面与垫片3之间保留间隙；
然后将顶推螺栓2安装在各个安装孔102中，并使各个顶推螺栓2的末端均与外轮毂轴承4的内圈相抵接；
锁紧各个顶推螺栓2。
本实施例优选的是，所述锁紧螺母1的朝向外轮毂轴承4的一端面与外轮毂轴承4的内圈之间保留的间隙为1mm～3mm。
如图8所示本实施例优选的是，该使用方法还包括：
在锁紧顶推螺栓2时，具体操作步骤如下：
按照图8所示的预紧顺序，用顶推螺栓2的额定预紧力的50％交叉拧紧相对的顶推螺栓2；
按照图8所示的预紧顺序，用顶推螺栓2的额定预紧力的100％交叉拧紧相对的顶推螺栓2；
用顶推螺栓2的额定预紧力的100％沿圆周方向依次拧紧全部顶推螺栓2；
当全部顶推螺栓2均达到额定预紧力后即可。
本实施例优选的是，该使用方法还包括：
在拆卸顶推螺栓2时，具体操作步骤如下：
先沿锁紧螺母1的圆周方向依次松开每个顶推螺栓2的1/4圈；
再沿锁紧螺母1的圆周方向依次松开每个顶推螺栓2的1/4圈；
再次沿锁紧螺母1的圆周方向依次松开每个顶推螺栓2的1/4圈；
将所有顶推螺栓2全部松开，即可用手或工具旋动锁紧螺母1将其取下。
本实施例提供的轮毂轴承用锁紧机构的使用方法，首先将锁紧螺母安装到转向节上，并与外轮毂轴承之间保留间隙，然后通过锁紧所有的顶推螺栓，使得外轮毂轴承的内圈受到预紧力作用而轴向固定，整个操作过程无需使用专用设备，而且顶推螺栓的预紧力可以调控，操作灵活方便，便于降低生产成本以及提高可靠性。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。