一种可调整预紧力的松不脱螺钉的制作方法

1.本实用新型涉及夹具技术领域，尤其涉及一种可调整预紧力的松不脱螺钉。


背景技术：

2.机械设备中常常有需要做工装固定的场景，现有技术的工装夹具，如图1所示，通过螺钉实现对装夹物的固定，且通过螺钉作为夹具对装夹物进行固定时，其预紧力大小的控制往往通过经验判断或通过扭矩控制。由经验判断无法精确控制预紧力的大小；而通过扭矩控制，则存在因不同被夹装物摩擦系数不一致而产生实际预紧力偏差的问题，两种方式都常无法准确控制螺钉施加在装夹物上的预紧力的大小，存在预紧力过大损伤装夹物或者预紧力过小装夹物被夹持得不紧实的风险。
3.鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的技术问题是：
5.现有技术的工装夹具中通过螺钉对装夹物进行固定时，其预紧力大小的控制往往通过经验判断或通过扭矩控制。由经验判断无法精确控制预紧力的大小；而通过扭矩控制，则存在因不同被夹装物摩擦系数不一致而产生实际预紧力偏差的问题，两种方式都常无法准确控制螺钉施加在被夹物上的预紧力的大小，存在预紧力过大损伤被夹物或者预紧力过小被夹物夹持得不紧实的风险。
6.本实用新型是这样实现的：
7.本实用新型提供一种可调整预紧力的松不脱螺钉，包括螺帽、弹性部、光杆、止位螺杆和固定螺杆；
8.所述止位螺杆的两端分别与所述光杆的一端和所述固定螺杆的一端连接，所述止位螺杆用于与止位螺母耦合，以实现松不脱螺钉的止位功能；
9.所述光杆的另一端连接所述螺帽，所述弹性部套接在所述光杆上；
10.其中，所述固定螺杆或所述止位螺杆上设置有刻度。
11.优选的，若所述固定螺杆与所述止位螺杆的螺纹方向相同，则所述固定螺杆的螺距大于所述止位螺杆的螺距。
12.优选的，若所述固定螺杆与所述止位螺杆的螺纹方向相反，则所述固定螺杆的螺距大于、等于或小于所述止位螺杆的螺距。
13.优选的，所述固定螺杆的顶径小于所述止位螺杆的顶径。
14.优选的，若所述固定螺杆的顶径大于等于所述止位螺杆的顶径，则所述固定螺杆与所述止位螺杆为可拆卸结构。
15.优选的，所述弹性部具体为弹簧。
16.优选的，还包括挡块，所述挡块设置通孔，所述通孔与所述光杆耦合，从而使所述弹簧位于所述螺帽和所述挡块之间，以便于所述弹簧通过挡块将预紧力作用于被夹物上。
17.优选的，所述通孔为圆形光孔或圆形螺纹孔。
18.优选的，所述弹簧的最大直径大于所述通孔的直径。
19.优选的，所述螺帽设置有十字槽、一字槽或六角槽。
20.本实用新型通过在松不脱螺钉的止位螺杆或者固定螺杆上设置刻度，以便可视化、数字化和精确化调整止位螺母在止位螺杆的位置，从而间接控制弹性部的压缩量，以达到精确调整松不脱螺钉对被夹物的预紧力的大小的效果，从而有效避免预紧力过大损伤被夹物或者预紧力过小被夹物夹持得不紧实的风险。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的一种可调整预紧力的松不脱螺钉的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供的一种可调整预紧力的松不脱螺钉的调整预紧力的结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例提供的一种可调整预紧力的松不脱螺钉的刻度在止位螺杆上的结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例提供的一种可调整预紧力的松不脱螺钉的固定螺杆的顶径大于止位螺杆的结构示意图；
26.图5为本实用新型实施例提供的一种可调整预紧力的松不脱螺钉在不需要使用挡块的场景下的结构示意图。
具体实施方式
27.在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.实施例1：
30.本实用新型实施例提供一种可调整预紧力的松不脱螺钉，如图1所示，包括螺帽1、弹性部2、光杆3、止位螺杆4和固定螺杆6；所述止位螺杆4的两端分别与所述光杆3的一端和所述固定螺杆6的一端连接，所述止位螺杆4用于与止位螺母5耦合，以实现松不脱螺钉的止位功能；所述光杆3的另一端连接所述螺帽1，所述弹性部2套接在所述光杆3上；其中，所述固定螺杆6或所述止位螺杆4上设置有刻度。所述螺帽1设置有十字槽、一字槽或六角槽等方便使用工具的标准形状，用于接收外力；所述弹性部2为一切具有弹性的材料，如：弹簧、橡胶等，所述弹性部2与所述光杆3套接，所述弹性部2的压缩引起的弹力即表现为对被夹物8
的预紧力，若弹性部2无法将弹力直接作用于被夹物8上，就需要设置一个挡块7，所述挡块7与所述光杆3耦合，使所述弹性部2位于所述螺帽1和挡块7之间，以便于所述弹性部2的弹力直接作用在挡块7后，挡块7将预紧力传递给被夹物8，若弹性部2可以将弹力直接作用于被夹物8上，就不需要设置挡块7，其中，挡块7是否需要，可以根据实际场景进行选择；所述止位螺杆4与止位螺母5配合实现松不脱功能；固定螺杆6，用于与底座9进行固定；所述止位螺杆4或者固定螺杆6上设置有刻度，用于调整止位螺母5与止位螺杆4之间的位置关系，从而间接调整弹性部2对被夹物8的预紧力。图1是固定螺杆6上设置由刻度的场景，图3是止位螺杆4上设置有刻度的场景。
31.本实施例提供一种实际场景中可实现的方式，假设该松不脱螺钉的螺帽1设置十字槽用于接收外力；弹性部2为弹簧，该弹簧的弹性系数为k，该弹簧套接在光杆3上，且弹簧无法将预紧力直接作用于被夹物8上，因此本场景包含一个挡块7用于直接接收弹簧的弹力，以便于挡块7将弹力传递给被夹物8，所述弹簧位于挡块7与螺帽1之间；所述止位螺杆4与所述固定螺杆6的螺纹方向相同，所述止位螺杆4的螺距小于所述固定螺杆6的螺距以达到止位功能，且所述止位螺杆4的顶径大于所述固定螺杆6的顶径，以便于止位螺母5由下至上与止位螺杆4进行耦合，因此本实施例根据国家标准优选了止位螺杆4和固定螺杆6的螺纹型号，以保证同时满足止位螺杆4的顶径大于固定螺杆6的顶径，而止位螺杆4的螺距小于固定螺杆6的螺距的要求，具体为：止位螺杆4为m3细牙，螺距为0.35毫米；固定螺杆6为m2.5粗牙，螺距为0.45毫米；所述固定螺杆6上设置有刻度；接下来解释该松不脱螺钉在实际应用中对被夹物8预紧力的调整，如图2所示：
32.(1)如图2中的图(a)所示，松不脱螺钉在对被夹物8进行夹持前，首先使止位螺母5与止位螺杆4进行耦合，并调整止位螺母5在止位螺杆4上的位置，此处使止位螺母5的下表面对应固定螺杆6上的0刻度(固定螺杆6上的刻度表现为由上至下递增)，然后将调整好的松不脱螺钉对标准厚度的被夹物8进行夹持，当松不脱螺钉的固定螺杆6旋入底座9，且底座9的上表面与止位螺母5的下表面接触后，由于止位螺母5的作用，松不脱螺钉无法继续旋入底座9，此时弹簧的压缩量最大，对被夹物8有最大的预紧力fa，此处的fa可以需求进行人为设计。
33.(2)在图2中的图(a)的基础上，假设需要减小松不脱螺钉对标准厚度的被夹物8的预紧力至fb＝f
a-kl，操作如下；
34.如图2中的图(b)所示，松不脱螺钉在对被夹物8进行夹持前，首先使止位螺母5与止位螺杆4进行耦合，并调整止位螺母5在止位螺杆4上的位置，此处需使止位螺母5的下表面对应固定螺杆6上的l刻度(固定螺杆6上的刻度表现为由上至下递增)，此时止位螺母5下移高度l，然后将调整好的松不脱螺钉对标准厚度的被夹物8进行夹持，当松不脱螺钉的固定螺杆6旋入底座9，且底座9的上表面与止位螺母5的下表面接触后，由于止位螺母5的作用，松不脱螺钉无法继续旋入底座9，此时松不脱螺钉对标准厚度的被夹物8的预紧力减小kl，则松不脱螺钉对标准厚度的被夹物8的预紧力便减小至要求的预紧力大小fb＝f
a-kl。
35.(3)在图2中的图(b)的基础上，被夹物8的厚度增加了h，假设需要保证被夹物8所受的预紧力不变，即fc＝fb，操作如下；
36.如图2中的图(c)所示，松不脱螺钉在对被夹物8进行夹持前，首先使止位螺母5与止位螺杆4进行耦合，并调整止位螺母5在止位螺杆4上的位置，此处需使止位螺母5的下表
面对应固定螺杆6上的l+h刻度(固定螺杆6上的刻度表现为由上至下递增)，即在图2中的图(b)的基础上，调整止位螺母5使其相比于图2中的图(b)下移h，然后将调整好的松不脱螺钉对增加了厚度的被夹物8进行夹持，当松不脱螺钉的固定螺杆6旋入底座9，且底座9的上表面与止位螺母5的下表面接触后，由于止位螺母5的作用，松不脱螺钉无法继续旋入底座9，此时，则能保持弹簧的压缩量不变，即预紧力不变，便可得到fc＝fb。
37.总之，通过调整止位螺母5与止位螺杆4的位置，从而达到调整松不脱螺钉对被夹物8预紧力的大小的目的，其中，止位螺母5与止位螺杆4的位置由刻度表达，松不脱螺钉对被夹物8的预紧力的关系式为f＝f
a-k(d-h)；其中，fa为止位螺母5的下表面对应固定螺杆6上的刻度d为零时，松不脱螺钉对标准厚度的被夹物8进行夹持时的预紧力；k为弹簧的弹性系数；d为止位螺母5的下表面对应固定螺杆6上的刻度；h为被夹物8的厚度相对于标准厚度的变化量，增加为正，减小为负。
38.根据以上预紧力的关系式可知，可以通过调整刻度d，改变止位螺母5与止位螺杆4的位置，从而精确调整松不脱螺钉对被夹物8的预紧力大小；当h改变，即被夹物8的厚度发生变化时，也能通过调整刻度d，改变止位螺母5与止位螺杆4的位置，达到精确控制松不脱螺钉对被夹物8的预紧力大小的目的。
39.实际场景中会出现两种场景，一种是固定螺杆6与所述止位螺杆4的螺纹方向相同；另一种是固定螺杆6与所述止位螺杆4的螺纹方向相反。为了实现松不脱螺钉的止位功能，对于第一种情况，即，若所述固定螺杆6与所述止位螺杆4的螺纹方向相同，则所述固定螺杆6的螺距大于所述止位螺杆4的螺距。当固定螺杆6与所述止位螺杆4的螺纹方向相同时，只有保证固定螺杆6的螺距大于所述止位螺杆4的螺距才可以实现止位螺母5的止位功能。对于第二种情况，即，若所述固定螺杆6与所述止位螺杆4的螺纹方向相反，则所述固定螺杆6的螺距大于、等于或小于所述止位螺杆4的螺距均可实现止位功能。当固定螺杆6与所述止位螺杆4的螺纹方向相反时，所述固定螺杆6与所述止位螺杆4的螺距大小没有特别的要求，即固定螺杆6的螺距可以大于所述止位螺杆4的螺距，固定螺杆6的螺距可以小于所述止位螺杆4的螺距或者固定螺杆6的螺距等于所述止位螺杆4的螺距，三种情形均可实现止位螺母5的止位功能。因此，实际场景中，可以根据需求选择进行选择。所述螺纹方向包括左旋螺纹和右旋螺纹。
40.为了便于所述止位螺母5与所述止位螺杆4的耦合，可以使所述固定螺杆6的顶径小于所述止位螺杆4的顶径，此时松不脱螺钉可以为一体成型。由于所述固定螺杆6的顶径小于所述止位螺杆4的顶径，因此可以满足止位螺母5从固定螺杆6向止位螺杆4方向安装，从而使所述止位螺母5与所述止位螺杆4耦合的要求。
41.为了便于所述止位螺母5与所述止位螺杆4的耦合，若所述固定螺杆6的顶径大于等于所述止位螺杆4的顶径，则所述固定螺杆6与所述止位螺杆4为可拆卸结构。如图4为固定螺杆6的顶径大于所述止位螺杆4的顶径的情况示例，由于所述固定杆螺杆的顶径大于所述止位螺杆4的顶径，因此止位螺母5无法从固定螺杆6向止位螺杆4方向安装，使所述止位螺母5与所述止位螺杆4耦合，此时，止位螺杆4与固定螺杆6为可拆卸结构；首先需要将止位螺杆4与固定螺杆6进行拆卸，当止位螺母5与止位螺杆4耦合后，再将止位螺杆4与固定螺杆6进行安装。
42.如图4所示，所述挡块7设置通孔71，松不脱螺钉穿过所述通孔71后，所述挡块7与
所述光杆3耦合，从而使所述弹簧位于所述螺帽1和所述挡块7之间，以便于所述弹簧通过挡块7将预紧力作用于被夹物8上，此时，需保证所述弹簧的最大直径大于所述通孔71的直径。所述通孔71具体包括圆形光孔和圆形螺纹孔。
43.本实施例还提供实际场景中可实现的方式，如图5所示，具体为：假设该松不脱螺钉的螺帽1设置一字槽用于接收外力；弹性部2为弹簧，该弹簧的弹性系数为k，该弹簧套接在光杆3上，且弹簧可以将预紧力直接作用于被夹物8上，因此本场景可以不需要挡块7；所述止位螺杆4与所述固定螺杆6的螺纹方向相反，且所述止位螺杆4的顶径大于所述固定螺杆6的顶径以便于止位螺母5由下至上与止位螺杆4进行耦合，由于此处止位螺杆4与所述固定螺杆6的螺纹方向相反，因此天然可以实现止位功能，因此对于止位螺杆4与所述固定螺杆6的螺距大小不作特殊要求；所述固定螺杆6上设置有刻度，用于调整止位螺母与止位螺杆4之间的位置从而间接调整弹簧对被夹物8的预紧力。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。