专利名称：一种新型自锁螺母的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械类，主要用于航空航天领域飞行器上作为一种紧固件。自锁螺母目前主要应用在飞机发动机和飞机上联接发动机和飞机的各部分零件。它可使联接和锁紧同时完成，防止飞机和发动机工作时产生的振动使其脱落。采用自锁螺母可使发动机和飞机的许多结构彻底简化，大大降低发动机和飞机的重量，提高工作可靠性。对提高飞机性能具有重要意义。
目前国内外航空发动机和飞机普遍采用自锁螺母，许多地面燃气轮机也大量采用了自锁螺母。但目前的自锁螺母，或是通过将原来的螺母压扁，或在螺母和螺栓间填充锁紧物实现自锁的。以压扁的螺母为例，将压扁的螺母拧入螺栓，螺栓将把螺母的压扁部分撑圆，从而使螺母与螺栓间产生径向压力，靠径向压力产生摩擦力实现自锁。由于材料的限制，压扁变形可能很大，螺母的压扁部分撑圆后，大部分的变形是不能恢复的塑性变形。因此，再次装卸螺母时，螺母拧入螺栓后的变形比初次拧入的变形小，产生的自锁力矩相应变小。加上磨损等原因，现在自锁螺母的使用次数很少，一般不超过12次。并且在每次装卸时都要测量锁紧力矩。有些螺母使用次数更少。因此飞机在机场修理时，一旦许多自锁螺母失效，飞机和发动机则不能继续工作，有必要提高自锁螺母的工作次数。在国内，截止到目前，采用的均为上述类型自锁螺母，而且所需基本依赖进口。
本实用新型在于将记忆合金应用到紧固件中。应用记忆合金具有大范围弹性变形的特性，用记忆合金实现螺母的自锁。同时将记忆合金与原结构材料(如钢)结合，用结构材料制造螺母基体，将记忆合金部分装在基体螺母上，这样用基体螺母实现联接，用记忆合金实现自锁。
本实用新型技术方案是记忆合金在一定的温度范围内有超弹性变形性能，其可完全恢复应变最大可达17％。一旦记忆合金产生应变，随温度的升高，其内部产生的应力越来越大。本实用新型利用记忆合金这一特性设计而成。本实用新型由螺母基体和记忆合金锁紧环组成，在螺母拧入螺栓后，螺母的后半部分被胀开，从而使记忆合金环膨胀变形，为抗拒此变形，记忆合金环必然产生内应力，并作用于基体螺母上，使螺母与螺栓间产生压力，进而产生摩擦力，实现螺母自锁，防止振动时松脱。卸下后记忆合金变形恢复到原来形状，使自锁螺母完好如初。这样可使自锁螺母多次使用。
本实用新型的优点在于充分利用了记忆合金超弹性变形特性，延长了自锁螺母的使用时间和次数，简化了对自锁螺母装配时的要求，造价低。
本实用新型
如下图1、自锁螺母俯视图。
图2、自锁螺母C－C剖面图。
图中标号1、记忆合金锁紧环3、开槽2、自锁螺母基体4、压紧瓣本实用新型由螺母基体2和记忆合金锁紧环1组成(参见图1，图2)。记忆合金环1套在螺母基体2的上部。记忆合金环1与螺母基体2间为紧配合(过盈配合)。在螺母未安装时，记忆合金环1不会从螺母基体2上脱落。若将螺母基体2分为两部分，用于与记忆合金环1配合的部分为A部分，其余部分为B部分。在制造螺母基体时，使B部分的螺纹尺寸和公差(包括外径、中径、内径、螺距)符合螺纹的标准尺寸与公差的要求，这样可使螺栓很容易拧入该螺母。基体2的A部分螺纹的径向尺寸(中径、外径、内径)小于螺纹的标准径向尺寸。由于螺栓的螺纹是按螺纹的标准尺寸与公差制造的，因此基体A部分螺纹的中径、外径、内径均小于螺栓的中径、外径、内径。同时在基体2的A部分，沿螺母的轴线方向，在圆周上均匀地开了若干个开槽3(参见图2，图1)。这些开槽将A部分沿圆周方向上分成若干压紧瓣4。当螺母拧入螺栓时，螺栓先拧入B部分，B部分螺纹尺寸是标准的，所以可很顺利地拧入。当螺栓拧到A部分时，由于A部分螺纹的径向尺寸小，螺栓在拧入的同时，开始将A部分的各压紧瓣4和记忆合金环1向外胀开。由于制造时已将A部分沿圆周向分成若干压紧瓣，所以阻碍膨胀的主要是记忆合金环1的内部张力。由于该张力的作用，将A部分的各压紧瓣4紧紧压在拧入螺栓的螺纹面上，A部分各压紧瓣与螺栓间产生压力，同时产生抗拧紧和松动的摩擦力，实现螺母的自锁。
权利要求1.一种新型自锁螺母，由螺母基体和记忆合金锁紧环两部分构成，其特征在于锁紧环套在螺母基体外面。
2.根据权利要求1所述的自锁螺母，其特征在于螺母基体内的螺纹，沿中心轴方向由一端向另一端减小。
专利摘要本实用新型为一种新型自锁螺母，主要用于航空航天领域飞行器上作为紧固件。它利用记忆合金的超弹性变形特性使螺母拧入螺栓后，靠螺栓将螺母的一部分胀开，使记忆合金锁紧环拉伸，在螺栓和螺母间产生摩擦力，实现自锁螺母的自锁。它具有使用次数多，制造工艺简单，造价低等优点，可用于飞机及发动机部件联接。
文档编号F16B39/284GK2202823SQ9420963
公开日1995年7月5日 申请日期1994年4月27日 优先权日1994年4月27日
发明者刘宝江, 陈 光, 曹福梁 申请人:北京航空航天大学