一种快速拆装的紧固螺栓结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轻型飞机及小型无人机的部件设计，尤其涉及一种快速拆装的紧固螺栓结构，属于航空飞行器及机械设计技术领域。
【背景技术】
[0002]小型无人机以及轻型飞机的外壳固定一直是飞机设计和生产制造中必须要考虑的问题，飞机在稳定的飞行中机壳固定的螺栓需要传递极大的拉力和微量的转矩，很多螺栓都直接裸露在机壳外表面，如果飞机的外壳不能得到很好的紧固，那么对于在飞行中的飞行器的稳定性将有极大的隐患，很可能将发生机毁人亡的严重后果。考虑到外界各种复杂环境对螺栓的腐蚀以及摩擦阻力，以及为了解决普通螺栓的安装不便的问题，我们通过将传统螺栓进行了改进使得新的紧固结构能够很好的解决上述问题，无论是从螺栓的紧固效果或者是安装和拆卸的角度都能很好的达到要求。
【发明内容】
[0003]1、要解决的技术问题
[0004]传统普通螺栓紧固结构承受的载荷比较单一，如果不是绞制孔螺栓的话只能够承受单方面的轴向载荷，即使是绞制孔螺栓对于横向载荷只能够靠附加预紧力在于机壳的接触中产生的摩擦力而相互平衡。但是这样对于机壳本身也是一种损害，再者如果施加转矩在螺栓上面，那么螺栓就很可能沿着周向失效或者转动松开，仅靠预紧力产生的摩擦力是不够的。加上普通的螺栓安装时螺栓螺母同时拆卸麻烦而且收装不便，安装过程中内外同时安装对于封闭机壳来说是极难操作的事情，这就必须要求你的排气孔和通风口的设计必须满足你的要求，或者你安装螺栓的地方不能单纯从紧固受力方面去考虑，必须得加上安装等等外界因素的影响，如此一来就显得非常麻烦不便。而设计一种保证你的轴向受载荷和横向载荷符合要求，以及可以在承受一定的转矩的机械性能方面的基本要求下，省去了麻烦的安装程序，采用快速拆卸可靠性更高的全新结构，利于安装维护方便装运轻巧有效。
[0005]2、采用的技术方案
[0006]本发明主要是通过和传统螺栓螺母结构形成对比来体现设计独特之处的。
[0007]以下说明本发明具体实施的技术方案。
[0008]以往的连接处设计一:见图1、图2，图1是传统设计的螺栓螺母连接件，I是螺母，2是螺栓；图2是传统设计的螺栓螺母连接机壳板3的情况；
[0009]传统设计利用机壳3内外部分紧密贴合，螺栓2在外，螺母I在内实现安装，这样操作复杂，而且仅能够承受轴向载荷，机壳板3必须和螺栓2螺母I拧的非常紧，才能够产生足够大的摩擦力，机壳板3损伤比较大，可能出现局部磨损过大甚至是损坏凹陷甚至是失效等等。加上小型飞机外壳厚度不算很大，也许稍微一点不算很大的预紧力就足以让机壳板3由于应力集中等等因素遭到破坏，更不能稳定的飞行。而且这种设计没法保证有足够的摩擦力来平衡横向载荷，所以这样在螺栓径向极易在飞行中出现松动的情况。拆装问题也是传统方案的致命缺点，这一点之前已经说得足够清楚了。
[0010]见图3、图4、图5、图6，新的一种快速拆装的紧固螺栓结构，由固定基座4、环槽螺钉5和卡位钢丝6构成，新的设计中卡位钢丝6和固定基座4固定在内壳体之上，环槽螺钉5独特的结构让它在安装过程中只需要轻轻用螺丝刀旋紧机壳板预留的小孔然后顺着环槽卡位钢丝就慢慢旋进螺钉中最后实现了卡位，这样安装的过程中是避免了预紧力对机壳的破坏的，但是最后还是能够实现机壳的轴向以及横向固定，因为独特的空间环槽设计让2.5mm的钢丝恰好在槽中固定好不会转动，能抵抗一定程度的转矩作用。最重要的是安装毫不费劲，尤其对于封闭壳体安装来说这个设计算是解决了一大问题，再者拆卸过程方便以外，携带也只需要一颗螺钉而不是螺栓+螺母如此庞大繁多的数目。不仅达到了工程力学方面的要求还能够节省安装维护时间，方便快捷经过测试可靠性也好。所述的固定基座4是阶梯轴状件；所述的环槽螺钉5的头部设有一字槽，尾部是中空且铣有弧形槽的圆柱状件；所述的卡位钢丝6是2.5mm的钢丝。
[0011]3.有益效果
[0012]本发明的优点在于:
[0013]I)首先优化了小型飞机外壳的安装和紧固操作，是全新的一种好方法。
[0014]2)相对于传统紧固方式更加快捷方便，而且安装步骤缩小，所需要携带的拆卸的零件也减少。
[0015]3)对于封闭壳体的限位在相比传统方案效率大大提高，比较容易就实现了径向向和轴向固定，由于钢丝自身两端固定于基座，所以周向也固定住，系统的稳定性和可靠性也得以保障。
【附图说明】
[0016]图1是传统设计的螺栓螺母连接件示意图；
[0017]图2是传统设计的螺栓螺母连接机壳板时的示意图；
[0018]图3是环槽螺钉立体图；
[0019]图4是一种快速拆装的紧固螺栓结构示意图；
[0020]图5a是快速拆装的紧固螺栓结构固定机壳板的主视图；
[0021]图5b是快速拆装的紧固螺栓结构固定机壳板的俯视图；
[0022]图6是快速拆装的紧固螺栓结构固定机壳板的立体图。
[0023]图中符号说明如下:
[0024]1、螺母；2、螺栓；3、机壳板；4、固定基座；5、环槽螺钉；6、卡位钢丝。
【具体实施方式】
[0025]下面通过实例对本发明的实施方式进行说明。
[0026]见图1一图6，本发明一种快速拆装的紧固螺栓结构，由固定基座4、环槽螺钉5和卡位钢丝6构成，新的设计中卡位钢丝6和固定基座4固定在内壳体之上，环槽螺钉5独特的结构让它在安装过程中只需要轻轻用螺丝刀旋紧机壳板预留的小孔然后顺着环槽卡位钢丝就慢慢旋进螺钉中最后实现了卡位，这样安装的过程中是避免了预紧力对机壳的破坏的，但是最后还是能够实现机壳的轴向以及横向固定，因为独特的空间环槽设计让2.5mm的钢丝恰好在槽中固定好不会转动，能抵抗一定程度的转矩作用。最重要的是安装毫不费劲，尤其对于封闭壳体安装来说这个设计算是解决了一大问题，再者拆卸过程方便以外，携带也只需要一颗螺钉而不是螺栓+螺母如此庞大繁多的数目。不仅达到了工程力学方面的要求还能够节省安装维护时间，方便快捷经过测试可靠性也好。所述的固定基座4是阶梯轴状件；所述的环槽螺钉5的头部设有一字槽，尾部是中空且铣有弧形槽的圆柱状件；所述的卡位钢丝6是2.5mm的钢丝。
[0027]对于安装，只需要将两个相同的固定基座4对称的安装在计算好的两位置，然后把卡位钢丝6和固定基座4固定死在机壳板3上面，卡位钢丝6要求刚度和抗弯能力都比较大，因为必须保证环槽螺钉5卡位住以后不能轻易变形和弯曲，加上其主要受到是沿着螺栓的轴向力即是垂直于卡位钢丝6的剪切力和弯曲正应力，所以卡位钢丝6的抗弯曲和抗剪切能力都相应的有材料保证。安装完毕后，旋紧环槽螺钉5用一字螺丝刀轻轻旋紧卡位住就能结实的把壳体锁紧了。
【主权项】
1.一种快速拆装的紧固螺栓结构，其特征在于:它由固定基座(4)、环槽螺钉(5)和卡位钢丝(6)构成，卡位钢丝(6)和固定基座⑷固定在内壳体之上，环槽螺钉(5)在安装过程中只需用螺丝刀旋紧机壳板预留的小孔然后顺着环槽卡位钢丝慢慢旋进螺钉中实现了卡位，并实现机壳的轴向以及横向固定；所述的固定基座(4)是阶梯轴状件；所述的环槽螺钉(5)的头部设有一字槽，尾部是中空且铣有弧形槽的圆柱状件；所述的卡位钢丝(6)是.2.5mm的钢丝。
【专利摘要】一种快速拆装的紧固螺栓结构，它由固定基座(4)、环槽螺钉(5)和卡位钢丝(6)构成，卡位钢丝(6)和固定基座(4)固定在内壳体之上，环槽螺钉(5)在安装过程中只需用螺丝刀旋紧机壳板预留的小孔然后顺着环槽卡位钢丝慢慢旋进螺钉中实现了卡位，并实现机壳的轴向以及横向固定；该固定基座(4)是阶梯轴状件；该环槽螺钉(5)的头部设有一字槽，尾部是中空且铣有弧形槽的圆柱状件；该卡位钢丝(6)是2.5mm的钢丝。本发明优化了小型飞机外壳的安装和紧固操作，系统的稳定性和可靠性也得以保障。
【IPC分类】F16B35-00, F16B5-02
【公开号】CN104791338
【申请号】CN201510151945
【发明人】王川, 易品
【申请人】天峋创新（北京）科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月1日