一种限定力矩锁紧条的制作方法

本实用新型涉及锁紧条技术领域，具体地讲，是涉及一种限定力矩锁紧条。

背景技术：

锁紧条是常用于军用设备上，保证军用电子设备在高速震动下能稳定工作的部件。限定力矩锁紧条是锁紧条系列中最高端的系列，它的诞生是迎合军事维护中的二级维护和快速维护的要求，在恶劣情况下都能完成电子设备的安装力一致性的需求。

在电子设备进行加固的时候使用限定力矩锁紧条，可以不用力矩扳手，普通扳手就可以实现锁紧力能快速达到预设值。而不会因为安装人不同，安装力道不同，导致未达到锁紧力的要求，或者超出锁紧力的要求，出现安装误差，导致没锁紧，电子设备在震动中松动，导致损坏设备。或导致锁的太紧，模块变形/锁紧条锁死，导致维护设备的时候花更多的时间拆卸设备。

目前市面上的限定力矩锁紧条以美国进口为主(如calmark品牌)，国内尚无自己的限定力矩锁紧条；限定力矩锁紧条由于全靠进口，价格非常昂贵，并且货期长(至少需要两个月)，不能满足国防军工事业上自给自足的需求。从产品结构性能上讲，如图1和2所示，这类进口的限定力矩锁紧条产品均采用棘轮机构7实现，也比较依赖材料强度，其棘轮机构在到达设定的锁紧极限后，利用打滑的模式实现限定，故齿顶高会有磨损的隐患，一旦磨损到一定程度，棘轮机构即会失效，导致锁紧条放松的功能失效，甚至可能导致整个模块报废。并且，这类进口的限定力矩锁紧条产品在力矩力量的设定上主要依赖压缩弹簧8的弹力，弹力的制定差额受装配尺寸限制，并且固定弹簧的弹力是一定的，可调节的范围并不是很自由。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的上述问题，本实用新型提供一种限定力矩锁紧条，通过改变限定力矩调节方式以降低磨损程度并避免磨损后功能失效的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种限定力矩锁紧条，包括调节螺杆，串接于调节螺杆上的固定楔块和活动楔块，固定设置于调节螺杆端部并用于放松调节的限位调节头，以及套置于限位调节头外壁并用于锁紧调节的锁紧调节套，其中，所述限位调节头的外壁呈圆面状，所述锁紧调节套以该圆面在相对于调节螺杆轴向的圆周方向上带动限位调节头和调节螺杆转动实现锁紧，并在达到预设锁紧力时与限位调节头呈现转动打滑趋势。

具体地，在所述限位调节头上背离调节螺杆的端部设有放松调节口。

具体地，所述限位调节头的外壁上设有沿调节螺杆轴向走向的凹槽，该凹槽用于传递锁紧调节力，并在锁紧调节力达到预设锁紧力时使锁紧调节套打滑。

具体地，所述凹槽的截面为弧形。

具体地，所述凹槽的两端配置有防脱件。

具体地，在所述锁紧调节套上背离固定楔块的端部设有锁紧调节口，且该锁紧调节口将限位调节头的端部露出。

具体地，在所述锁紧调节套与限位调节头套接的部分设有至少两个在限位调节头外面的圆面上呈圆周均布的弹性施力机构，该弹性施力机构以该圆面的径向方向对所述限位调节头施力，以使其传递锁紧调节力，并在锁紧调节力达到预设锁紧力时与限位调节头呈现转动打滑趋势。

具体地，所述弹性施力机构包括开设于锁紧调节套内壁的盲孔，置于盲孔内的弹性体，以及置于盲孔内的受弹性体弹力作用并对限位调节头传递锁紧调节力的球体。

进一步地，所述弹性施力机构在沿调节螺杆的轴向方向上至少布置一组。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型在调节螺杆的限位调节头上设置套接转动形式的锁紧调节套，使其实现锁紧调节和锁紧后的打滑，改变了对限定力矩调节的方式，更便于锁紧操作和放松操作。并且本实用新型设计巧妙，结构简单，使用方便，适于在限定力矩锁紧条中应用。

(2)本实用新型通过锁紧调节套间接向调节螺杆传递限定力矩的锁紧力，并通过限位调节头直接对调节螺杆传递放松作用力，巧妙地将锁紧和放松两个过程的操作面分离，在保证方便操作的基础上避免了锁紧部件因磨损导致无法放松的问题。

(3)本实用新型利用径向作用的弹性施力机构进行锁紧调节力的传递，通过多个圆周均布弹性施力机构的增减配合，可便于后续对力矩设定的调整，避免了以往弹簧弹力固定无法调节的问题。

(4)本实用新型在锁紧调节套与限位调节头之间巧妙地采用了球体滚珠传力的方式，在调节打滑过程中球体滚动，有效地降低了部件磨损程度，可极大地延缓传力面的磨损时间，从而明显提高了使用寿命。

(5)本实用新型可在圆面上配置多个弹性施力机构并可沿轴向配置多组，极大地扩展了对限定力矩的上限设定范围，而且不再依赖弹簧本身材料强度的局限，可在一定程度上降低成本。

附图说明

图1为现有采用棘轮机构的限定力矩锁紧条的整体结构示意图。

图2为图1中棘轮机构部分的局部结构示意图。

图3为本实用新型-实施例的结构示意图。

图4为本实用新型-实施例中限位调节头和锁紧调节套的局部结构示意图。

图5为本实用新型-另一实施例中限位调节头上防脱件设置的结构示意图。

图6为本实用新型-实施例中限位调节头和锁紧调节套的端面结构示意图。

图7为本实用新型-另一实施例中限位调节头和锁紧调节套的端面结构示意图。

图8为本实用新型-实施例中另一锁紧调节套的局部结构示意图。

图9为本实用新型-实施例中单个弹性施力机构的作用力分析示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-调节螺杆，2-固定楔块，3-活动楔块，4-限位调节头，5-锁紧调节套，6-螺母，7-棘轮机构，8-弹簧，11-放松调节口，12-凹槽，13-锁紧调节口，14-防脱件，15-卡环，20-弹性施力机构，21-盲孔，22-弹性体，23-球体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图3至图9所示，该限定力矩锁紧条，包括调节螺杆1，串接于调节螺杆上的固定楔块2和活动楔块3，固定设置于调节螺杆端部并用于放松调节的限位调节头4，以及套置于限位调节头外壁并用于锁紧调节的锁紧调节套5，其中，固定楔块和活动楔块以及调节螺杆本身的形式与数量均可采用与现有技术相同的构造，如调节螺杆中间为光杆、端部为丝杆形式，本技术中对此未做改进；一般地，在调节螺杆的丝杆上还配置有用于整体固定和调节的螺母6。

所述限位调节头的外壁呈圆面状，即限位调节头为圆柱形外壁，所述锁紧调节套以该圆面在相对于调节螺杆轴向的圆周方向上带动限位调节头和调节螺杆转动实现锁紧，并在达到预设锁紧力时与限位调节头呈现转动打滑趋势。

具体地，在所述限位调节头上背离调节螺杆的端部设有放松调节口11，该放松调节口可以为内六角、十字槽、一字槽等形式，优选为内六角形式。所述限位调节头的外壁上设有沿调节螺杆轴向走向的凹槽12，该凹槽用于传递锁紧调节力，并在锁紧调节力达到预设锁紧力时使锁紧调节套打滑。该凹槽可以通槽形式，以便于加工和锁紧调节套的套置操作，也可以是仅在限位调节头外壁上形成的槽缺形式，如此可将凹槽两端的外壁作为防脱件，以对锁紧调节套进行一定的限制，减少滑脱风险。所述凹槽的截面可以为弧形、倒梯形、矩形、三角形等形式，一般优选为弧形，以便于达到预设锁紧力时的转动打滑。

在另一实施例中，为了避免锁紧调节套轴向滑脱，尤其是当凹槽设置为通槽形式时，在所述限位调节头上远离调节螺栓的端部固定设置一防脱件14，该防脱件凸出于限位调节头外壁，从而对锁紧调节套该端及凹槽该侧端部形成阻挡，如图5所示。在进一步的配置中，在调节螺栓与限位调节头连接的部分配置有卡环15，作为在限位调节头该端的防脱件，该卡环可以卡置于调节螺栓的该端上，也可以卡置于限位调节头的该端上，均保证卡环外缘凸出于限位调节头外壁即可，通过该可拆装的卡环既保证了对锁紧调节套轴向的限位效果，又方便了锁紧调节套的装配和拆卸操作。

具体地，在所述锁紧调节套上背离固定楔块的端部设有锁紧调节口13，用于外部工具对锁紧调节套的操作，该锁紧调节口一般配置为内六角形式，且该锁紧调节口将限位调节头端部的放松调节口露出，即锁紧调节口的口径大于放松调节口的口径，以便于使用工具放松调节的操作。

在另一实施例中，为了使外部工具对锁紧调节套的锁紧调节操作和对放松调节口的放松调节操作，可将锁紧调节套的外壁设置为外角形式，如外六角，如图7所示，如此可使用扳手等工具进行锁紧调节操作。此时，在锁紧调节套背离固定楔块的端部仍需配置一通孔，以便于外部工具伸入对放松调节口的操作。

具体地，在所述锁紧调节套与限位调节头套接的部分设有多个在限位调节头外面的圆面上呈圆周均布的弹性施力机构20，该弹性施力机构以该圆面的径向方向对所述限位调节头施力，以使其传递锁紧调节力，并在锁紧调节力达到预设锁紧力时与限位调节头呈现转动打滑趋势。该弹性施力机构配置的数量以其单个产生的力矩与预设锁紧力大小的匹配关系来确定，本实施例图示中以6个为例。所述弹性施力机构20包括开设于锁紧调节套内壁并朝向限位调节头的盲孔21，置于盲孔内的弹性体22，以及置于盲孔内的受弹性体弹力作用并对限位调节头传递锁紧调节力的球体23，其中，弹性体可为弹簧，球体可为钢珠，钢珠直径与盲孔直径匹配，并且钢珠表面的圆弧与限位调节头上的凹槽弧形截面匹配，以提高锁紧调节力的传递。在实际制作中，可将锁紧调节套制作为其上带有多个盲孔的标准件，在装配不同预设锁紧力的产品时安置所需数量的弹性体和球体即可，多余的盲孔可作为留空。

在另一实施例中，设置在锁紧调节套上的盲孔可配置为贯穿内外壁的通孔形式，该通孔内壁配置为内螺纹，并使用与该内螺纹匹配的螺钉从外壁方向对该通孔进行封堵。采用该种配置，可通过调节该螺钉的旋入深度来对一个弹性施力机构产生的力矩进行调节，从而实现相对自由的预设锁紧力配置。

在另一实施例中，如图8所示，所述弹性施力机构在沿调节螺杆的轴向方向上布置两组，甚至多组，从而增加预设锁紧力的预设范围。

如图9所示，对于单个弹性施力机构在锁紧调节套和限位调节头之间产生的力矩fout以如下公式计算：

fout＝f*r*cos(α/2)-f*r*sin(α/2)*μ

其中，μ为球体表面的摩擦系数，α为球体与凹槽相接触的在截面方向上的接触面角度，f为输入转动力，r为接触面角度的力矩长度。

该力矩fout与弹性体产生的弹力f弹相关联，f弹与弹性体本身材料特性直接相关，并与盲孔深度间接相关，一般而言，产品中的锁紧调节套及盲孔制为标准件后即盲孔深度为固定参数，弹性体本身也按标准件方式制作后其材料特性也为固定参数，因此f弹一般是一固定值；当fout小于f弹时，球体会保持于凹槽内，使得锁紧调节套转动会带动限位调节头一起转动，当fout大于f弹时，球体会被压入盲孔，使得锁紧调节套转动会使得二者之间产生打滑情况。

对于整个锁紧调节套的限定力矩而言，预设锁紧力＝f弹*n-f，

其中，n为弹性施力机构的数量，f为锁紧条内部摩擦力，该f弹也相当于fout的最大值。也就是说，输入转动力f需要克服所有的弹性施力机构产生的锁紧力，才能够实现转动打滑，该上限即为预设锁紧力，可通过弹性施力机构的数量来灵活配置。

本实用新型的限定力矩锁紧条在生产加工时，会根据球体和凹槽的大小、弹性体弹力以及接触情况等具体参数计算fout最大值，即球体打滑所需力，再根据预设锁紧力的要求装配相应数量的弹性施力机构完成组装。使用时的锁紧过程为：先将该锁紧条安装到需要锁紧的部件上并置入对应的锁紧槽内；然后使用与锁紧调节口匹配的工具(如大内六角扳手)来转动锁紧调节套，由于弹性体对球体的弹力作用使球体能够保持在限位调节头外壁的凹槽内，使限位调节头随锁紧调节套一起转动，实现对锁紧条的锁紧过程。当锁紧条锁紧达到预设锁紧力后，锁紧调节套继续转动，由于此时fout大于f弹，球体会滚出凹槽，实现打滑，使得锁紧条不会继续进行锁紧。放松过程为：使用与放松调节口匹配的工具(如小内六角扳手)插入放松调节口内直接转动限位调节头，即可对锁紧条放松，十分便捷。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。