专利名称：一种新型防松螺栓的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种螺栓，该螺栓的使用能够防止联接松动。
背景技术：
螺栓是螺纹连接紧固件的一种不可或缺的重要部件，螺栓与内螺纹配合形成螺纹联接副，广泛应用于各种机械设备制造行业。在静载荷作用下，一般的标准螺纹连接副都能保证自锁而不松脱，但是在处于高速运转、剧烈冲击、振动等恶劣环境下，因联接副受到交变载荷的作用，极易产生松动，从而导致联接副失效，非常容易引起设备故障和损坏，造成巨大的经济损失。因此如何可靠、有效地解决联接副易松动的问题，一直是该领域的一大技术难题。ZL95202463号和ZL95226607号实用新型专利公开的一种防松螺栓，都是采用标准外螺纹制成的，依靠一些附加的辅助零件来实现联接副的自锁；它们虽然具有较高的防松能力，但由于操作复杂、生产成本高、适用范围窄、加工工艺复杂等缺陷而难以大量推广使 用。由普通标准螺栓联接副的光弹试验，可做出失量分析图。普通标准螺栓联接副上的锁紧力(轴向力)70% 80%集中在联接副的第一牙和第二牙螺纹上，往下呈递减趋势，到了后几牙几乎完全丧失了锁紧力。而且从普通螺栓联接副的光弹试验图可以看出，外螺纹的螺纹外径与内螺纹的螺纹底径之间存在一定的间隙，这种间隙是由现行的工业标准所决定的，当遇到由外界的冲击、振动而引起的径向载荷时，普通螺栓副的螺母和螺栓之间将会产生径向位移，从而减少了内外螺纹啮合面间的摩擦力，造成螺栓联接副的松脱。
发明内容本实用新型的目的就在于克服上述不足提供一种新型防松螺栓，经国家机械工业通用零部件产品质量监督检测中心检验，其防松能力平均达到91. 67%，且结构简洁、操作方便、生产成本低、适用范围广、加工工艺简单、适合标准化生产极利于大规模推广使用。本实用新型的技术方案如下一种新型防松螺栓，包括螺栓本体，在螺栓本体上设置有外螺纹，外螺纹的牙底为一楔形斜面，楔形斜面的上端点位于外螺纹中径LI的下方，且楔形斜面与螺纹轴向夹角a是 35。-38。。上述新型防松螺栓，所述防松动螺栓的螺纹中径较标准螺纹中径减少了 fp。fp是螺距误差中径当量普通标准螺栓为了使有螺距误差的外螺纹可以旋入具有理想牙型的内螺纹，就必须将螺栓的外螺纹中径减少一个数值fp，或者将内螺纹的中径增大一个数值fp，这个fp (Fp)称为螺距积累误差的中径当量。fp= AP E cota/2，对于米制普通螺纹牙型半角a/2=30°则fp=1.732 A P E，牙型半角误差中径当量f a/2
(F a /2 )=0. 073P(K1 A a 1/2 +K2 A a 1/2 )，式中P-螺距，单位 mm A a 1/2、
A a 1/2——左、右牙型半角误差，Kl、K2——左、右牙型半角误差系数。对外螺纹，当Aa 1/2和A a 1/2为正值时，Kl、K2取2;为负时，Kl、K2取3。内螺纹取值与外螺纹相反。中径偏差的影响中径偏差是指中径的实际尺寸与其基本尺寸之间的差值。中径偏差直接影响螺纹的互换性。当外螺纹中径大于内螺纹中径时就会产生干涉，影响旋合性。但是如果外螺纹中径过小，内螺纹中径过大，则会削弱联结强度。因此，必须限制中径偏差。采用上述技术方案，本实用新型有以下优点如图5和图6所示，由防松动螺栓联接副的光弹试验做出的矢量分析图图6可以看出，防松动螺栓联接副上的锁紧力(轴向力)是均匀地分布在各牙螺纹之间，使整个啮合面都受力，从而大大提高了螺栓副整体防松能力并可以延长螺栓副的疲劳寿命。又由于受力点的改变，使锁紧力方向与螺栓轴线方向的夹角由普通螺栓连接副的30°改变为60°左右，引起联接副径向力的增大，从而限制了螺纹联接副的横向移动，达到了防止螺栓联接副松动的目的。防松螺栓的夹角为35° 38°是经过多次反复试验得出的实际应用值。夹角角度的增大使得螺旋楔形面底部向上抬升，从而使在标准公差范围内的内螺纹牙顶都能落在楔形面上，此举不但提高了螺栓的防松性能，而且扩大了防松螺栓的适用性和重复使用性。
图I是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型的另一种结构示意图。图3是图I中A部位和图2中B部位放大图。图4是本实用新型与普通内螺纹的配合示意图。图5是普通标准螺栓矢量分析图。图6是本实用新型螺栓的矢量分析图。
具体实施方式
如图I、图2、图3和图4所示的一种新型防松螺栓，包括螺栓本体I，在螺栓本体I上设置有外螺纹2，外螺纹2的牙底3为一楔形斜面，楔形斜面的上端点位于外螺纹中径LI的下方，且楔形斜面与螺纹轴向夹角a是35° -38°，所述防松动螺栓的螺纹中径较标准螺纹中径减少了 fp，防松动螺栓联接副中内螺纹中径为L2。防松螺栓的夹角为35° 38°是经过多次反复试验得出的实际应用值。夹角角度的增大使得螺旋楔形面底部向上抬升，从而使在标准公差范围内的内螺纹牙顶都能落在楔形面上，此举不但提高了螺栓的防松性能，而且扩大了防松螺栓的适用性和重复使用性。另外从生产加工角度考虑，角度的增大有利于生产刀具的制造和修整，减少了刀具的磨损提闻了生广效率。
权利要求1.一种新型防松螺栓，包括螺栓本体(I )，在螺栓本体(I)上设置有外螺纹(2)，其特征在于外螺纹(2)的牙底(3)为一楔形斜面，楔形斜面的上端点位于外螺纹中径的下方，且楔形斜面与螺纹轴向夹角a是35° -38°。
2.据权利要求I所述的新型防松螺栓，其特征在于所述防松动螺栓的螺纹中径较标准螺纹中径减少了 fp。
专利摘要一种新型防松螺栓，包括螺栓本体，在螺栓本体上设置有外螺纹，外螺纹的牙底为一楔形斜面，楔形斜面的上端点位于外螺纹中径L1的下方，且楔形斜面与螺纹轴向夹角a是35°-38°。防松动螺栓联接副上的锁紧力(轴向力)是均匀地分布在各牙螺纹之间，使整个啮合面都受力，从而大大提高了螺栓副整体防松能力并可以延长螺栓副的疲劳寿命。又由于受力点的改变，使锁紧力方向与螺栓轴线方向的夹角由普通螺栓连接副的30°改变为60°左右，引起联接副径向力的增大，从而限制了螺纹联接副的横向移动，达到了防止螺栓联接副松动的目的。
文档编号F16B39/30GK202510524SQ20122011385
公开日2012年10月31日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者李志航, 杨为民 申请人:河南伟瑞科技实业有限公司