一种防松螺栓组件及其防松螺栓和防松螺母的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种防松螺栓组件及其防松螺栓和防松螺母。
【背景技术】
[0002]各种机器及部件在连接装配中都离不开紧固件。紧固件给机械工业带来了方便，但是，它有一个不可避免的弱点，即在剧烈或频繁的震动中会自行松脱，致使部件或一台完整的设备损坏、解体，甚至酿成事故。为解决紧固件的松脱问题，从螺纹紧固件诞生开始，世界上许多国家的科学家和工程师作了大量的试验和研究，采用锁片、销钉、尼龙嵌入、化学涂胶等方法，在一定程度上缓解了紧固件自行松脱的时间，但是没从根本上解决问题。
[0003]现有的普通螺栓100的螺纹如图1所示，为一个个60°的完整锥体随着螺旋线排布构成，装配时如图2所示与带有常规螺纹的螺母200成组的配套使用，螺母200的内螺纹的小径尺寸与螺栓100的外螺纹的小径尺寸相同，螺母200的内螺纹的大径尺寸与螺栓的外螺纹的大径尺寸相同，螺母的内螺纹的螺纹牙的牙高等于螺母的大径尺寸与小径尺寸之差，螺栓的外螺纹的螺纹槽的槽深等于螺栓的大径尺寸与小径尺寸之差，旋装时，螺母的内螺纹的螺纹牙对应的选入螺栓的外螺纹的螺纹槽中，螺纹牙的两侧60°斜面与螺纹槽的两侧60°斜面相对应。如图3所示，螺母向工件所提供的夹紧力的方向与拧紧螺母的方向相同，将拧紧螺母时螺母在螺栓上轴向移动的方向定义为前方，装配过程中由于夹紧力的反向作用，外螺纹的螺纹槽的两侧斜面中背离夹紧力方向的后侧斜面与内螺纹的螺纹牙的两侧斜面中背离夹紧力方向的后侧斜面相接触(图2中A处)，同时由两后侧斜面摩擦来满足最低级的防松要求。由于夹紧力的反向作用，螺栓的外螺纹的两侧斜面中的前侧斜面与螺母的内螺纹的两侧斜面中的前侧斜面间隙配合(图2中B处)，间隙降低防松螺栓组件的自锁防松性能。
[0004]在授权公告号为CN201582278U的中国实用新型专利中公开了一种自锁螺栓，其包括螺栓本体及设置在螺栓本体上的外螺纹，外螺纹的螺纹槽的槽底面为楔形斜面。使用时，当螺母和螺旋旋合时，内螺纹的螺纹牙的牙尖紧顶在外螺纹的螺纹槽的楔形斜面上，从而产生比标准螺纹大得多的法向力，法向力的极大增加会增加内外螺纹之间的摩擦力，进而达到防松自锁的目的。但这种依靠楔形斜面增加组配时的法向力方式，仍然不能消除螺栓外螺纹的螺纹槽的两侧斜面中的前侧斜面和螺母内螺纹的螺纹牙的两侧斜面中的前侧斜面之间的间隙，降低了楔形斜面对螺栓组件自锁防松性能的影响。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种防松螺栓组件，以解决现有技术中螺栓外螺纹的螺纹槽的两侧斜面中的前侧斜面与螺母内螺纹的螺纹牙的两侧斜面中的前侧斜面之间存在间隙而影响螺栓组件的防松自锁性能的技术问题；同时，本发明还提供一种防松螺栓和防松螺母。
[0006]本发明所提供的防松螺栓组件的技术方案是:一种防松螺栓组件，包括具有外螺纹的螺栓和对应旋装在螺栓上的具有内螺纹的螺母，内螺纹的具有两侧斜面的螺纹牙与外螺纹的具有两侧斜面的螺纹槽螺旋配合，螺栓的外螺纹的大径尺寸与螺母的内螺纹的大径尺寸相同，所述的螺栓的外螺纹的小径尺寸大于螺母的内螺纹的小径尺寸，所述螺栓的硬度大于所述螺母的硬度，内螺纹的螺纹牙在将螺母螺旋强装在螺栓上的过程中被外螺纹的螺纹槽底部顶压产生形变以填满所述外螺纹的螺纹槽，所述内螺纹的螺纹牙的两侧斜面分别对应与所述螺栓的螺纹槽的两侧斜面顶压接触。
[0007]将拧紧螺母时螺母在螺栓轴向上移动的方向定义为前方，螺栓的外螺纹的螺纹槽的槽底面为由后向前沿径向逐渐向外倾斜的楔形斜面，所述螺纹槽的槽底面的最低处径向尺寸即为所述外螺纹的小径尺寸，所述的螺母的螺纹牙的牙顶具有与所述楔形斜面顶压接触的顶压平面。
[0008]所述的楔形斜面的倾斜角度为5°。
[0009]所述的螺栓的外螺纹的小径尺寸比螺母的内螺纹的小径尺寸大35%。
[0010]本发明所提供的防松螺栓的技术方案是:一种防松螺栓，包括螺栓本体，螺栓本体上设有用于与配套螺母上的内螺纹对应的外螺纹，外螺纹的具有两侧斜面的螺纹槽用于与所述内螺纹的具有两侧斜面的螺纹牙螺旋配合，外螺纹的大径尺寸与所述内螺纹的大径尺寸相同，所述的外螺纹的小径尺寸大于所述配套螺母的内螺纹的小径尺寸，螺栓本体的硬度大于所述配套螺母的硬度，所述外螺纹的螺纹槽的两侧斜面为用于在将螺母螺旋强装在螺栓上的过程中所述内螺纹的螺纹牙被外螺纹的螺纹槽底部顶压产生形变以填满所述外螺纹的螺纹槽时与所述内螺纹的螺纹牙的两侧斜面对应顶压接触的顶压斜面。
[0011 ] 将拧紧螺母时螺母在螺栓轴向上移动的方向定义为前方，螺栓的外螺纹的螺纹槽的槽底面为由后向前沿径向逐渐向外倾斜的楔形斜面，所述螺纹槽的槽底面的最低处径向尺寸即为所述外螺纹的小径尺寸。
[0012]所述的楔形斜面的倾斜角度为5°。
[0013]所述的螺栓的外螺纹的小径尺寸比螺母的内螺纹的小径尺寸大35%。
[0014]本发明所提供的防松螺母的技术方案是:一种防松螺母，包括具有通孔的螺母本体，螺母本体的通孔中设有用于配套螺栓上的外螺纹对应的内螺纹，内螺纹的具有两侧斜面的螺纹牙用于与所述外螺纹的具有两侧斜面的螺纹牙螺旋配合，内螺纹的大径尺寸与所述外螺纹的大径尺寸相同，所述螺母本体的内螺纹的小径尺寸小于所述配套螺栓的外螺纹的小径尺寸，螺母本体的硬度小于所述配套螺栓的硬度，所述内螺纹的螺纹牙的两侧斜面为用于在将螺母螺旋强装在螺栓上的过程中所述内螺纹的螺纹牙被外螺纹的螺纹槽底部顶压产生形变以填满所述外螺纹的螺纹槽时与所述外螺纹的螺纹槽的两侧斜面对应顶压接触的顶压斜面。
[0015]所述的螺母的螺纹牙的牙顶具有顶压平面。
[0016]本发明的有益效果是:本发明所提供的防松螺栓组件中，螺栓的外螺纹的小径尺寸大于配套的螺母的小径尺寸，并且，螺母的硬度小于螺栓的硬度，在将螺母螺旋强装在螺栓上时，螺母的内螺纹的螺纹牙被螺栓的外螺纹的螺纹槽顶压变形进而填满外螺纹的外螺纹槽，此时，内螺纹的螺纹牙的两侧斜面则与外螺纹的螺纹槽的两侧斜面对应顶压接触，增大螺栓和螺母的摩擦接触面积，有效加强螺栓和螺母之间的摩擦，达到更好的防松效果。并且，由于螺母的硬度小于螺栓的硬度，强装螺母时，变形和破坏均仅发生在螺母上，故螺栓可重复利用，大大降低成本。
[0017]进一步地，螺栓的外螺纹的槽底面为楔形斜面，一方面便于引导螺母的内螺纹的螺纹牙被外螺纹的螺纹槽的槽底面顶压时向后变形，另一方面提高作用在两侧斜面上的法向分力，提高防松效果。
【附图说明】
[0018]图1是现有常规螺栓螺纹结构示意图；
图2是图1所示常规螺栓与螺母组配时的局部剖面图；
图3是现有的螺栓组联接结构示意图(箭头