1.本实用新型涉及防松紧固件领域，尤其涉及一种金属垫圈、其防松结构及防松螺纹副。
背景技术：
2.现有金属垫圈，指垫在被连接件与螺母之间的零件。为扁平形的金属环，用来保护被连接件的表面不受螺母擦伤，分散螺母对被连接件的压力，如国家标准gb/t3103.3-2000，这些金属垫圈的两端是相互平行的，扁平形的金属环的上下厚度是相同的，并起不到防松作用。
3.现有双螺母摩擦防松，是两个相同旋向的螺母对顶在同一个螺栓的外丝上，对拧一下，使两个螺母之间产生对顶力，使底下的主螺母和弹簧垫产生摩擦，又和上面的辅螺母产生摩擦，双摩擦达到预紧的效果，但在剧烈振动后，这种平行螺纹双螺母防松结构，仍会很快出现松动现象。
4.为此，现有技术cn204493402u提供了一种防松螺母结构，包括平螺母和斜螺母。斜螺母的一个端面为斜面，该斜面与斜螺母的螺孔轴线的垂直线之间形成夹角，所述平螺母与所述斜螺母先后安装在螺栓上，两螺母的配合接触面包括该斜面，依次拧紧。斜面与螺栓轴线不垂直，上部对螺栓产生一定弯矩，此弯矩加强防松效果。该案存在以下缺点：1、由于主螺母与辅螺母，一个是平螺母，另一个是斜螺母，两者在同一螺栓上预紧后，相接触的平面和斜面全面接触，避免不了的会出现螺栓的螺杆在全面接触面处向一侧弯曲；2、由于螺栓弯了，只能一次性使用，不能重复使用；3、由于螺栓在两螺母之间被拧紧螺纹变形折弯，所以折弯处向下的螺母无法拆卸，此螺母也只能使用一次；4、由于斜面螺母用模具或切割手段而得的斜面加工复杂，且浪费材料，所以成本高；5、由于螺栓的螺杆弯曲，所以其屈服强度及抗拉强度将大幅度下降，会在剧烈的振动时，从螺杆的弯曲处屈服断裂；6、由于平螺母和斜螺母各自的轴都分别与它们所预紧的该段的螺栓轴为同轴，即平螺母与斜螺母的每个螺纹牙都分别与所拧的该段的螺栓的螺纹牙面互为平行的，且螺纹牙的一面接触、拉伸，螺母的轴线与螺栓的轴线为同轴线，当螺母在螺杆振动并处于自由活动时，螺母易在螺杆的外丝上无摩擦力地振动、退转、松动。
技术实现要素：
5.为克服以上现有技术的缺点，本案旨在提供一种防松可靠、低廉、且能重复使用的一种金属垫圈、其防松结构及防松螺纹副。
6.本案所述的一种金属垫圈，包括周边为圆形的，中间为同轴的圆孔，组成的扁形的金属环，其特征在于：
7.所述一种金属垫圈为偏厚的金属垫圈，其上下两端面之间不平行的，或为斜面偏厚的；或为至少一端面带凸点的偏厚的；
8.所述斜面偏厚金属垫圈的金属环的上、下端面互成一夹角α，且0
°
＜α＜ 30
°
；
9.所述上、下端面互成的夹角α，指的是上下两个端平面所组成的四个二面角中，锐角的那一对，几何之父欧几里得普定义角为在平面中两条不平行的直线的相对斜度；
10.所述上、下端面互成一夹角α的计算方法之一是：首先找到上、下端面的交线，分别在这两个面中作这条交线的垂线，这两条线的夹角就是上、下端面的夹角α；第二种方法是：两个平面不相交，首先延长两个平面直到相交，然后重复第一种方法的步骤；
11.平面角是以二面角的棱上任意一点为端点，在两个面内分别作垂直于棱的两条射线，这两条射线所成的角叫做二面角的平面角α；或者从二面角的棱上任一点在两个半平面内分别作垂直于棱的射线，则这两条射线所成的角叫做二面角的平面角α。
12.所述斜面偏厚金属垫圈，用模具冲压而成的。
13.所述带点偏厚金属垫圈，包括周边为圆形的，中间为同轴的圆孔，组成的扁平形的金属环，金属环的两端面互相平行，构成金属平垫圈本体，其特征在于：
14.金属环的一端平面分别与主螺母或辅螺母的圆环平面相接触，金属环的另一端平面上任一处设有一凸点；
15.所述凸点与所述金属平垫圈本体固定为一体的。
16.进一步地，所述凸点的高度至少为该金属垫圈内圈所套的螺杆外螺纹牙距的1/10～1倍；所述凸点的底面积的径向长度不低于所套螺杆外螺纹牙距的1/3 倍。
17.进一步地，所述凸点的与其高度垂直的横截面为任意形状的。
18.进一步地，所述凸点的与其高度垂直的横截面为圆形的、或椭圆形的、或矩形的、或梯形的、或三角形的、或棱形任一形状的。
19.进一步地，所述凸点与所述金属垫圈一端的圆环平面之间的固定连接，或用模具冲压而成一体的；或焊接为一体的；或用胶粘接为一体的。
20.本案所述一种偏厚金属垫圈，如与现有防松螺母配合使用，防松效果更好，主要由本案所述一种偏厚金属垫圈配合主螺母与辅螺母一起防松；当本案的一种金属垫圈处于自由松动状态时，由现有辅螺母起作用，防止本案的辅螺母自由活动，临时固定住所述金属垫圈，等待下一周期的振动紧固，这样防松效果更好！
21.本案所述的防松结构，包括
22.主螺母，为普通螺母，用于旋接螺栓的固定端，
23.辅螺母，为普通螺母或防松螺母，用于旋接于螺栓的固定端，且位于主螺母外侧，
24.螺栓的螺杆的外螺纹，用于同轴旋接主螺母与辅螺母的内螺纹，
25.其特征在于：
26.所述主螺母和所述辅螺母之间夹有同轴的所述斜面偏厚金属垫圈；
27.或所述主螺母和所述辅螺母之间夹有同轴的所述带点偏厚金属垫圈，其凸点在金属平垫圈本体与主螺母上端的圆环平面之间时，且凸点的顶点与螺栓上旋接的主螺母上端的圆环平面螺旋点接触；
28.或所述一种偏厚金属垫圈，其凸点在金属垫圈主体与辅螺母下端的圆环平面之间时，且凸点的顶点与螺栓上旋接的辅螺母下端的圆环平面螺旋点接触；
29.当本案的一种斜面或带点的偏厚金属垫圈上的凸点或斜面的顶点与主螺母或辅螺母一端的圆环平面螺旋点接触时，主螺母由于一种偏厚金属垫圈上的凸点或斜面最高顶点的作用，利用辅螺母内螺纹与螺栓外螺纹之间的间隙，使辅螺母内螺纹的面与螺栓外螺
纹的面掉斜，辅螺母在退松方向单向旋转锁死，凸点或斜面最高的顶点挡住主螺母，使主螺母只能旋紧，不能退松，而起到止退防松的作用；
30.或再以一定预紧力将主螺母与辅螺母对拧一下，本案防松结构将主螺母与辅螺母双向螺旋锁死，固定于所述螺栓的螺杆上，形成本案所述的防松结构。
31.普通螺母为一种固定工具，其中心有孔，孔的内侧有螺纹，周围为相互对称的正六角边，或方角边，通过圆孔的内侧的螺纹，与同规格螺栓的外螺纹螺旋连接在一起，在螺栓头与普通螺母之间螺旋紧固被紧固件甲和被紧固件乙，两端设有相互平行的、且与螺孔轴垂直的圆环平面。
32.防松螺母，包括螺母本体和环形弹性锁紧片，所述环形弹性锁紧片设置在螺母本体上端、且与螺母本体为一体式结构，所述的环形弹性锁紧片向螺母本体有螺纹内侧弯折，并与螺母本体形成一个环形沟道；所述的环形弹性锁紧片内径小于螺母本体内螺纹部分内径，或者所述的环形弹性锁紧片与螺母本体内螺纹部分有轻微的轴向或径向的错位。所述环形弹性锁紧片，或为尼龙锁紧圈的，或为金属锁紧圈的。
33.进一步地，所述普通螺母的螺孔的内螺纹上设有涂层，涂层上涂有橡胶、或不干胶状物质，用于增大螺母与螺栓的摩擦力。
34.本案所述的防松螺纹副，包括
35.螺栓，一端为螺栓头，另一端为固定端；
36.前述的本案防松结构，设置于所述螺栓的固定端；
37.其中，所述螺栓头与所述防松结构之间，安装、紧固被紧固件甲和被紧固件乙；
38.在一些方式中，所述防松结构与所述被紧固件甲之间，分别设有主平垫圈、或主弹垫圈，且主平垫圈位于主弹垫圈与被紧固件甲之间；
39.在一些方式中，所述防松结构与所述被紧固件甲之间，或不设有主平垫圈，或不设有主弹垫圈。
40.本实用新型的防松原理是：通过对现有金属垫圈的改进，而成的斜面或带点偏厚垫圈，在普通双螺母对顶螺丝的基础上，通过一边高，另一边低的偏厚添置螺栓上的辅螺母，利用辅螺母内螺纹与螺栓外螺纹之间的间隙，使辅螺母内螺纹面与螺栓外螺纹面，原本相互平行螺旋啮合的两个螺纹面掉斜，为相互倾斜交叉、相互撬住、螺旋侧向力的作用，松退方向锁死、拉伸，使辅螺母内螺纹与螺栓外螺纹面之间的摩擦力突然加大，从而使所述凸点或斜面最高点相对于螺栓为固定点，不能旋动，当主螺母退转时，凸点或斜面最高点顶住辅螺母，更加增大了辅螺母的侧向力，达到防松目的，从而使主螺母旋紧，而不能向松懈的方向旋动。如在螺栓的螺杆上对拧一下主螺母与辅螺母，则将主螺母、辅螺母及螺栓三者同轴紧紧牢固地绑定为一体，不能有丝毫的退转。
41.只有用扳手等工具先松开辅螺母后，才能使金属垫圈上的凸点或斜面最高点远离主螺母或辅螺母，才能再松开主螺母，最后才能拆开螺栓，从被紧固件的螺孔中抽出螺栓，这样可反复拆装，使用。
42.综上内容，本案一种金属垫圈、其防松结构及防松螺纹副具有以下优点：
43.1、本案基于现有紧固件基础上的实用新型，通用性强，可直接在现有双螺母防松结构上添加一个本案的偏厚金属垫圈而成；
44.2、本案包含四个、或多个部件，且防松结构或在螺杆上、下颠倒使用，能满足实际
需求；
45.3、本案结构简单，便于加工生产、成本低廉；
46.4、本案安装操作方便，不需特殊工具；
47.5、本案防松性能好，当辅螺母紧固后，主螺母只能紧，不能松，且主螺母振动后没有丝毫的松动；
48.6、本案的防松结构、原理与最相近的现有技术cn204493402u对比，两者的防松结构原理、使用效果、加工工艺完全不同，本案在不改变主螺母或辅螺母结构的情况下，安装后辅螺母、主螺母、螺栓仍为同一轴线，主螺母的上圆环平面与辅螺母的下圆环平面并不直接接触，而是在两者之间添加一个偏厚金属垫圈，使主螺母与辅螺母之间互成一角度，充分预紧后，直接接触的是凸点的顶点或斜面的最高点。螺栓承受预紧拉力的同时，承受少量的侧向力，就能使偏厚金属垫圈、主螺母、辅螺母及螺栓固定为一体，使用后螺栓的轴并不弯曲，不影响屈服强度及抗拉强度，预紧后，偏厚金属垫圈、主螺母、辅螺母、螺栓相对紧固为一体，丝毫不会松动，因此防松可靠性高，且使用中不损坏原来所有配件，易拆卸，可重复使用，结构、加工工艺简单，加工成本很低。
附图说明
49.图1是本实用新型一种带点偏厚金属垫圈的主视图；
50.图2是图1的俯视图；
51.图3是图1在防松螺纹副中的第一种安装结构图；
52.图4是图1在防松螺纹副中的第二种安装结构图；
53.图5是本实用新型一种辅螺母的上斜视图；
54.图6是图5的a-a剖视结构示意图；
55.图7是本实用新型一种斜面偏厚金属垫圈主视图；
56.图8是图7的俯视图；
57.图9是图7在防松螺纹副中的第三种安装结构图。
58.图中：
59.1.偏厚金属垫圈；
ꢀꢀ
2.主螺母；
ꢀꢀ
3.辅螺母；
60.4.螺栓；
ꢀꢀ
5.螺杆；
ꢀꢀ
6.内螺纹；
61.7.外螺纹；
ꢀꢀ
8.凸点；
ꢀꢀ
9.螺栓头；
62.10.固定端；
ꢀꢀ
11.防松结构；
ꢀꢀ
12.圆环平面；
63.13.防松螺纹副；
ꢀꢀ
14.螺孔；
ꢀꢀ
15.螺母一端；
64.16.金属平垫圈本体；
ꢀꢀ
17.环形沟道；
ꢀꢀ
18.环形弹性锁紧片；
65.19.条形切口；
ꢀꢀ
20.凹形压痕；
ꢀꢀ
21.防松螺母；
66.22.被紧固件甲；
ꢀꢀ
23.被紧固件乙；
ꢀꢀ
24.偏厚金属垫圈顶点；
67.25.普通螺母；
ꢀꢀ
26.限位台阶组合;
ꢀꢀ
27.主平垫圈；
68.28.主弹垫圈；
ꢀꢀ
29.涂层；
ꢀꢀ
30.六角侧面；
69.31.螺母另一端；
ꢀꢀ
32.斜面；
70.33.辅螺母内螺纹与螺杆外螺纹之间的间隙;
ꢀꢀ
34.碟形弹垫圈；
71.35.斜面偏厚金属垫圈；
ꢀꢀ
36.带点偏厚金属垫圈； 37.圆孔；
72.38.金属环的一端平面；
ꢀꢀ
39.螺母本体；
73.α.上、下端面互成的夹角。
具体实施方式
74.现结合附图及实施例对本实用新型做进一步地说明：
75.本实用新型所述的一种偏厚金属垫圈1，可应用于各种对顶防松结构11及防松螺纹副13。
76.图1～9中，一种偏厚金属垫圈1，包括周边为圆形的，中间为同轴的圆孔，组成的扁形的金属环，一种为金属垫圈的上下两端面之间的厚度不等的斜面偏厚的；另一种为在现有平垫圈金属环的一端的平面38上设有的凸点8，所述金属垫圈的上下两端面之间的厚度或为斜面偏厚的，两端面夹角为α，且0
°
＜α＜30
°
，或在现有金属平垫圈本体16金属环的一端的平面38上压制出凸点8；或用相同材质的焊丝、或焊条在所述金属环的一端平面38上焊接固定的凸点8；或用胶粘接固定的凸点8。所述凸点8在金属环的一端平面38上的高度，至少为所述偏厚金属垫圈1圆孔37所套的螺杆5外螺纹7牙距的1/10～1倍，如1/5 倍、1/4倍、或1/2倍、或1倍；凸点8与高度垂直的横截面为任意形状的，其面积的径向长度不低于螺栓4外螺纹7牙距的1/3倍，如1/2倍，1倍，2倍；其形状或为圆形的、或椭圆形的、或矩形的、或梯形、或三角形、或棱形之一的。
77.辅螺母3的内螺纹6上或带有涂层29，涂层29为橡胶、或不干胶状物质，用于增大螺母与螺栓之间的摩擦力，防止辅螺母3振动时出现自由松动状态。
78.图7～9中，偏厚金属垫圈1的一端面为斜面的，或两端面均为斜面的，辅螺母3为现有防松螺母21，包括本体螺母39和环形弹性锁紧片18，所述环形弹性锁紧片18，设置在螺母本体39上端与螺母本体39为一体结构；所述环形弹性锁紧片18，向螺母本体39有螺纹的内侧弯折，并与螺母本体39形成一个环形沟道17；所述环形弹性锁紧片18的内径小于螺母本体39螺纹部分内径，或者所述环形弹性锁紧片18与螺母本体39螺纹部分有轻微的轴向、或径向错位。限位台阶组合26为一个以上的半圆台阶组成；条形切口19，或凹形压痕 20或开设1个以上。所述弹性锁紧片18或为尼龙锁紧圈的，或为金属锁紧圈的。
79.图3中，本实用新型所述防松结构11，主螺母2为普通螺母25，辅螺母3 也为普通螺母25，由主螺母2与辅螺母3的内螺纹6对顶拧在螺杆5的外螺纹 7上组成，两螺母可互换位置，且凸点8位于主螺母2与辅螺母3之间的偏厚金属垫圈1的上端或下端，也可互相颠倒。本实用新型所述防松螺纹副13，包括偏厚金属垫圈1、螺栓4、防松结构11、或主平垫圈27、或主弹垫圈28，辅螺母3下端的偏厚金属垫圈1至少一面上设有一凸点8，构成本实用新型一种偏厚金属垫圈1，将螺栓4的固定端10穿入被紧固件乙23、被紧固件甲22、主平垫圈27、主弹垫圈28及主螺母2的螺孔14中，按所预先设定的扭矩拧紧，再穿入偏厚金属垫圈1的圆孔37中，再在露出的螺栓4的外螺纹7上旋上辅螺母3，当拧到辅螺母3或主螺母2与偏厚金属垫圈1的凸点8相接触时，再施加一定的预紧力矩，主螺母2的内螺纹，紧紧固定在螺栓4的外螺纹7上，使偏厚金属垫圈1、螺栓4、主螺母2、辅螺母3、主平垫圈27、主弹垫圈28、被紧固件甲22及被紧固件23牢牢地紧固在一体。主螺母2、辅螺母3分别预紧后，由于偏厚金属垫圈1顶点24的添隔作用，利用辅螺母3内螺纹6与螺栓4外螺纹7 之间的间隙33，使辅螺母3内螺纹6在螺杆5的外螺纹7上掉斜，且主螺母2 的上圆环平面12与辅螺母3的下圆环平面12互成夹角α，
使辅螺母3充分掉斜，锁死在螺杆5的外螺纹7上，不能退转。
80.图4中，主螺母2为本实用新型所述的普通螺母25，辅螺母3为普通螺母 25，凸点8设在辅螺母3与偏厚金属垫圈1之间，且与偏厚金属垫圈1的金属平垫圈本体16为一体，辅螺母3或为内螺纹6上设有涂层29，用以防止辅螺母 3自由松动，其它结构，原理与图3所述相同。
81.图7～9中，辅螺母3或为螺母本体39一端镶嵌环形弹性锁紧片18，如尼龙锁紧圈或镶嵌金属锁紧圈的，在辅螺母3与主螺母2之间，设有斜面偏厚金属垫圈35，斜面32，上、下端面互成的夹角α或为5
°
、10
°
、15
°
、30
°
构成本实用新型一种偏厚金属垫圈1，辅螺母3的防松螺母21用于防止辅螺母3 自由松动，其它安装结构和原理与图3中相同，不再赘述。
82.防松结构11与被紧固件甲22之间分别设有主平垫圈27，或主弹垫圈28，且主平垫圈27位于主弹垫圈28与被紧固件甲22之间；也可不设任何垫圈；其中主弹垫圈28或为现有的开口圆形弹簧垫圈，或为现有的锥面碟形弹垫圈34，或为现有的球面碟形弹垫圈34、或为现有的任何一种弹性垫圈。
83.主弹垫圈28、主平垫圈27、普通螺母25、防松螺母21、螺栓4都是已有成熟技术，其结构、工作原理、材质、规格、选用方法该领域的普通技术人员都应已掌握，这里就不复述。
84.上述三种安装方式分别对应不同的偏厚金属垫圈的厚度、不同材质及不同规格、螺栓4、主螺母2、辅螺母3、本案的带凸点8的或带斜面的一种偏厚金属垫圈1、四者安装达到相同的防松目的，偏厚金属垫圈的顶点24或与主螺母 2的上圆环平面12接触；或与辅螺母3的下圆环平面12接触，其作用原理一样。
85.实验证明：本实用新型当主螺母2退转时，偏厚金属垫圈顶点24使辅螺母 3螺旋斜置于螺栓4的螺杆5的外螺纹7上，则退转方向单向旋转锁死，靠偏厚金属垫圈顶点24紧紧顶住主螺母2的螺旋上升，如用一定可大可小的扭矩，对拧一下主螺母2与辅螺母3，则二者双向锁死，而使主螺母2不能有丝毫的松动。
86.本实用新型所述一种偏厚金属垫圈1，所包括的金属平垫圈本体16，上设有固定凸点8，而形成的带点偏厚金属垫圈36，以及斜面偏厚金属垫圈35均为不锈钢、或碳钢、或锰钢、或合金钢、或铁的、或铜等金属制成，其构成的一种金属垫圈、防松结构及防松螺纹副用于铁路、桥梁、矿山、航空、航天、航海、铁塔、风电、核电、车辆、军工、振动机械、设施等振动防松紧固领域。
87.最后应当说明的是：以上实施例仅用于说明本案的技术方案，而非对其限制；尽管参照较佳实施例，对本案进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本案的具体实施方式进行修改，或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本案技术方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围之内。