专利名称：自锁螺旋线螺纹紧固件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于各种机器以及部件连接装配的紧固件，尤其涉及一种带有自锁功能的螺旋线螺纹紧固件。
背景技术：
各种机器及部件在连接装配中离不开紧固件。紧固件给机械工业带来了方便，普通常规螺纹紧固件多为60度V形螺纹，在其第一螺纹啮合面和第二螺纹啮合面承载了70～80％的负荷，而以后几个啮合面承受的负荷很少。由于普通螺纹紧固件主要受力仅仅是螺母的第一第二牙螺纹接触处，其余各牙基本上不受力，因此，当拧紧力矩较大时，应力集中在第一螺纹处，第一牙螺纹很容易产生弯曲和剪切变形，只有这样，才使第二牙螺纹面承受应力并产生锁紧力。以此类推，承载负荷面，将受力依次一个个传递，相应造成螺纹依次的剪切和磨损，各牙的剪切和磨损破坏十分严重，导致螺母的螺纹强度大幅度下降，最终产生滑牙，而产生转动，进而松脱。这就是普通螺纹紧固件松脱的原因所在。螺纹紧固件的松脱可以致使部件或一台完整的设备损坏、解体以至酿成事故。
为解决紧固件的松脱问题，从螺纹紧固件诞生开始，世界上许多国家的科研人员作了大量的试验和研究，他们采用锁片、销钉、尼龙嵌入、变形螺纹、化学涂胶等方法，在一定程度上延缓了紧固件会自行松脱的时间，但是没有从根本上解决松脱问题。
因此，设计出一种能够自锁的螺纹紧固件，改善紧固件的松脱现象成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能自锁的螺旋线螺纹紧固件，从根本上解决紧固件的松脱问题。
本实用新型解决技术问题的技术方案如下一种自锁螺旋线螺纹紧固件，包括相互螺纹连接的螺栓和螺母，所述螺母内设有阴螺纹，其特征在于，所述阴螺纹的牙底处设有楔型斜面，所述螺栓阳螺纹的牙尖抵靠在楔型斜面上。
所述楔型斜面与螺母中心线呈30度角。
本实用新型采用一种独特的结构通过在阴螺纹的牙底处设有的楔形斜面，当螺栓螺母相互拧紧时，螺栓的牙尖就紧紧地顶在斜面上，从而产生了很大的锁紧力，由于牙形的角度改变，使施加在螺纹间接触所产生的法向力与螺栓轴夹角比普通螺纹夹角大，从而是本实用新型的螺纹法向压力远远大于扣紧压力，因此，所产生的防松摩擦力也就必然大大增加了，形成了真正的自锁功能。
由以上公开的技术方案可知，本实用新型与现有技术相比具有如下优点(1)、采用本实用新型紧固件不需用其他辅助防松紧固措施，如锁紧垫片、螺纹粘胶、插片以及销或填充物等，从而达到减少施工步骤、提高生产效率、降低生产成本的目的。
(2)、本实用新型紧固件可与标准的螺栓配合。而且螺母可以重复使用多次，而不会减少锁紧力。
(3)、本实用新型紧固件可以将负荷较均匀地分布在内螺纹所有牙扣上，特别使用于软质材料上，通过把负荷均匀分布，与整个螺栓相咬合，并把受压作用力重新按径向分布，则螺丝可以有效地承受较高的负荷而不至造成磨损丝扣的现象。
综上，本实用新型紧固件可以广泛的应用于包括航天、航空、铁路、汽车、医疗、家具、工程机械和其他各种工业机械等。
图1是本实用新型结构示意图；图2是普通螺纹紧固件受力图；图3是本实用新型螺纹紧固件受力图；图4是普通螺纹与本实用新型螺纹受力承载图；图5是三种螺纹紧固件抗振动能力图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型。
参见图1，本实用新型自锁螺旋线螺纹紧固件，包括相互螺纹连接的螺栓1和螺母2，所述螺母2内设有阴螺纹3，阴螺纹3的牙底设有楔型斜面4，所述螺栓1阳螺纹7的牙尖5抵靠在楔型斜面4上。
所述楔型斜面4与螺母中心线呈30度角。
所述楔型斜面向4阴螺纹的非承载面6倾斜。
参见图2和图3本实用新型紧固件与传统60度角普通螺纹紧固件受力图比较二个箭头所表示的力均为Pa，传统的60度角螺纹紧固件的法向压力P＝1.15Pa，而本实用新型紧固件由于牙底有一个30度角的楔形斜面，其法向压力的角度，大小均有改变，法向压力P＝2Pa。这样本实用新型螺纹紧固件与传统60度螺纹紧固件相比，二者的法向压力12∶7，因此防松摩擦力相应地增加了。此外本实用新型螺纹紧固件由于结构独特，全部螺栓牙尖紧紧地顶在30度楔形斜面上，如图4所示，A曲线为本实用新型螺纹紧固件受力承载图，B曲线为普能螺纹紧固件受力承载图，本实用新型紧固件与普通螺纹紧固件相比其抗侧向移动的能力，前者要比后者大三倍；本实用新型螺纹紧固件螺母的第一个承受载面承受17％的负荷，而最后一个承载面也承受12.5％的承载负荷。这样在紧固件正常工作中，螺纹受力均匀，每牙、每周都均匀承受负载，不存在应力集中，使螺纹上各处产生防松摩擦力相近，能够有效抗击横向振动。因此，不会产生松脱或滑牙问题，疲劳强度也得到成倍的改善，消除了普通螺纹紧固件存在的受力不均匀、脱扣咬死等问题。
在实验室实验中，用容克式振动试验机作了横向负载振动试验，通过3种螺母测试，显示出本实用新型紧固件螺纹具有非常优异的抗振动能力。如图5所示，A曲线为本实用新型紧固件中螺母抗振动能力图；B曲线为普通的标准螺母抗振动能力图；C曲线为有效力矩锁紧螺母抗振动能力图。用同样的标准螺栓、同样的紧固负载力矩、同样的振幅频率和同样的实验室，同一台试验机上，控制二分钟的试验时间。结果是普通标准螺母几乎立即全部松脱了，失去了全产锁紧能力；有效力矩锁紧螺母失去了70％锁紧能力；而本实用新型紧固件螺母在两分钟试验期间仍保持了他们应有的自锁能力。
在以上试验的基础上，对三种螺纹的重复使用性作进一步的横向振动试验本实用新型全螺纹自锁螺母能够重复使用，经过反复拧紧和拧松，仍然不减少其锁紧力，保持螺母原有的锁紧效果；而普通螺母和有效力矩锁紧螺母在几次拧紧和拧松后，锁紧力不断减少，乃至完全丧失锁紧能力。
权利要求1.一种自锁螺旋线螺纹紧固件，包括相互螺纹连接的螺栓和螺母，所述螺母内设有阴螺纹，其特征在于，所述阴螺纹的牙底处设有楔型斜面，所述螺栓阳螺纹的牙尖抵靠在楔型斜面上。
2.根据权利要求1所述的自锁螺旋线螺纹紧固件，其特征在于，所述楔型斜面与螺母中心线呈30度角。
3.根据权利要求1所述的自锁螺旋线螺纹紧固件，其特征在于，所述楔型斜面向阴螺纹的非承载面倾斜。
专利摘要本实用新型公开了一种带有自锁功能的螺旋线螺纹紧固件，包括相互螺纹连接的螺栓和螺母，所述螺母内设有阴螺纹，其特征在于，所述阴螺纹的牙底处设有楔型斜面，所述螺栓阳螺纹的牙尖抵靠在楔型斜面上。楔型斜面与螺母中心线呈30度角。本实用新型通过在阴螺纹的牙底处设有的楔形斜面，当螺栓螺母相互拧紧时，螺栓的牙尖就紧紧地顶在斜而上，从而产生了很大的锁紧力，由此，所产生的防松摩擦力也就必然大大增加了，形成了真正的自锁功能。采用本实用新型紧固件不需用其他辅助防松紧固措施，而且螺母可以重复使用多次，不会减少锁紧力。
文档编号F16B39/282GK2921415SQ20052004582
公开日2007年7月11日 申请日期2005年10月21日 优先权日2005年10月21日
发明者顾茂众, 沈示威 申请人:上海底特精密紧固件有限公司