申请/专利权人：华侨大学

申请日：2019-01-17

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN109595245B

主分类号：F16B39/16

分类号：F16B39/16;F16B39/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2019.05.03#实质审查的生效;2019.04.09#公开

摘要：本发明提供了一种自锁唐氏螺栓，包括右旋螺母、左旋螺母及设置有唐氏螺纹的螺杆；所述左旋螺母及左旋螺母的内部均设置有螺纹；右旋螺母的第一端面上设置有多个卡位，所述卡位以所述右旋螺母的中心为中心呈中心对称分布形成卡位环；左旋螺母的第三端面上设置有多个卡头槽；所述卡头槽以所述左旋螺母的中心为中心呈中心对称分布；所述卡头槽内设置有卡头片，所述卡头片伸出所述卡头槽的一端向背向所述左旋螺母旋转的方向弯曲，具体为限位端；所述左旋螺母向左旋转，所述限位端进入卡位实现所述左旋螺母与右旋螺母在旋转方向上的相互限位。应用本技术方案可实现螺栓在使用过程中能够避免松动。

主权项：1.一种自锁唐氏螺栓，其特征在于包括右旋螺母、左旋螺母及设置有唐氏螺纹的螺杆；所述右旋螺母及左旋螺母的内部均设置有螺纹；所述右旋螺母与左旋螺母抵接的一面为第一端面，所述右旋螺母背向所述左旋螺母的一面为第二端面；所述第一端面上设置有多个卡位，所述卡位以所述右旋螺母的中心为中心呈中心对称分布形成卡位环；所述左旋螺母与右旋螺母抵接的一面为第三端面，所述左旋螺母背向所述右旋螺母的一面为第四端面；所述第三端面上设置有多个卡头槽；所述卡头槽以所述左旋螺母的中心为中心呈中心对称分布；所述卡头槽内设置有卡头片，所述卡头片伸出所述卡头槽的一端向背向所述左旋螺母旋转的方向弯曲，具体为限位端；所述左旋螺母向左旋转，所述限位端进入卡位实现所述左旋螺母与右旋螺母在旋转方向上的相互限位；所述卡位环在沿平行于所述右旋螺母的中心轴的方向上的截面具体为锯齿状截面；各个所述的卡位在沿垂直于所述右旋螺母的半径的方向上的截面具体为直角三角形截面，所述直角三角形的第一直角边垂直于所述右旋螺母的中心轴设置，所述直角三角形的第二直角边平行于所述右旋螺母的中心轴设置，各个直角三角形截面的第一直角边头尾相连形成环形分布的所述锯齿状截；所述卡头槽包括嵌固槽及缓冲槽；所述卡头片远离所述限位端的一端具体为固定端，所述固定端插入所述嵌固槽并固定于所述嵌固槽内；所述限位端抵接所述直角三角形截面的第二直角边实现所述左旋螺母与右旋螺母的相互限位；所述左旋螺母旋转时，所述限位端受到直角三角形截面的斜边挤压直至完全与所述左旋螺母的第三端面平行，所述限位端完全陷入所述缓冲槽；所述左旋螺母或右旋螺母转动一定角度使所述限位端抵接所述直角三角形截面的第二直角边；所述卡位环具体包括72个卡位；所述卡头槽具体设置有5个，具体为第一卡头槽、第二卡头槽、第三卡头槽、第四卡头槽及第五卡头槽；以所述第一卡头槽沿径向的中心线为起始位置，沿周向间隔72°依次设置为所述第一卡头槽、第二卡头槽、第三卡头槽、第四卡头槽及第五卡头槽的参照位置；所述第一卡头槽、第二卡头槽、第三卡头槽、第四卡头槽及第五卡头槽的实际设置位置具体为所述第一卡头槽、第二卡头槽、第三卡头槽、第四卡头槽及第五卡头槽的参照位置向相同方向递增1°所在的位置；所述螺杆自下而上依次连接有螺帽、紧固连接件、右旋螺母、左旋螺母；所述螺杆安装进所述紧固连接件后，将右旋螺母及左旋螺母依次安装上所述螺杆；左旋螺母或右旋螺母每旋转1°时，均有卡头片可以卡进对应的卡位。

全文数据：一种自锁唐氏螺栓技术领域本发明涉及机械领域，具体是指一种自锁唐氏螺栓。背景技术据来源于机械工业通用零部件产品质量监督检测中心检测报告通检委字第01226号显示：项目产品的主要组成部分唐氏螺纹紧固件经过120秒振动仍保持82％的预紧力，而普通螺纹加弹簧垫圈的防松方式经过1至2秒的振动其预紧力已下降为80％左右，经过15秒的振动，预紧力基础损失殆尽。虽然市面上已有的唐氏螺栓，通过右旋螺母和左旋螺母双螺母的形式，利用上下螺母之间的摩擦力来减少冲击或往复荷载在螺母的松动，但是通过上述检测报告可看出，即使防松动性能较好的唐氏螺栓仍会存在一定程度的预紧力损失，特别是在更大更长时间类似于检测振动的作用下，即使唐氏螺栓也无法完全避免螺母松动的现象。究其原因，还在于不管是普通螺栓的双右旋螺母还是唐氏螺栓的一右一左的双螺母，在拧紧状态下，螺母的受压面紧，螺纹处的受力基本都是朝向受压的连接件来提供压紧力。而当连接件承受温度变化或者振动情况下，可能会使得外螺母产生一定的松动，从而给内螺母留下松动空间，故而形成螺母的松动和预紧力损失。发明内容本发明的目的在于提供一种自锁唐氏螺栓，实现螺栓在使用过程中能够避免松动。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自锁唐氏螺栓，包括右旋螺母、左旋螺母及设置有唐氏螺纹的螺杆；所述右旋螺母及左旋螺母的内部均设置有螺纹；所述右旋螺母与左旋螺母抵接的一面为第一端面，所述右旋螺母背向所述左旋螺母的一面为第二端面；所述第一端面上设置有多个卡位，所述卡位以所述右旋螺母的中心为中心呈中心对称分布形成卡位环；所述左旋螺母与右旋螺母抵接的一面为第三端面，所述左旋螺母背向所述右旋螺母的一面为第四端面；所述第三端面上设置有多个卡头槽；所述卡头槽以所述左旋螺母的中心为中心呈中心对称分布；所述卡头槽内设置有卡头片，所述卡头片伸出所述卡头槽的一端向背向所述左旋螺母旋转的方向弯曲，具体为限位端；所述左旋螺母向左旋转，所述限位端进入卡位实现所述左旋螺母与右旋螺母在旋转方向上的相互限位。在一较佳的实施例中，所述卡位环在沿平行于所述右旋螺母的中心轴的方向上的截面具体为锯齿状截面。在一较佳的实施例中，各个所述的卡位在沿垂直于所述右旋螺母的半径的方向上的截面具体为直角三角形截面，所述直角三角形的第一直角边垂直于所述右旋螺母的中心轴设置，所述直角三角形的第二直角边平行于所述右旋螺母的中心轴设置，各个直角三角形截面的第一直角边头尾相连形成环形分布的所述锯齿状截面。在一较佳的实施例中，所述卡头槽包括嵌固槽及缓冲槽；所述卡头片远离所述限位端的一端具体为固定端，所述固定端插入所述嵌固槽并固定于所述嵌固槽内；所述限位端抵接所述直角三角形截面的第二直角边实现所述左旋螺母与右旋螺母的相互限位。在一较佳的实施例中，所述左旋螺母旋转时，所述限位端受到直角三角形截面的斜边挤压直至完全与所述左旋螺母的第三端面平行，所述限位端完全陷入所述缓冲槽；所述左旋螺母或右旋螺母转动一定角度使所述限位端抵接所述直角三角形截面的第二直角边。在一较佳的实施例中，所述卡位环具体包括72个卡位。在一较佳的实施例中，所述卡头槽具体设置有5个，具体为第一卡头槽、第二卡头槽、第三卡头槽、第四卡头槽及第五卡头槽；以所述第一卡头槽沿径向的中心线为起始位置，沿周向间隔72°依次设置为所述第一卡头槽、第二卡头槽、第三卡头槽、第四卡头槽及第五卡头槽的参照位置；所述第一卡头槽、第二卡头槽、第三卡头槽、第四卡头槽及第五卡头槽的实际设置位置具体为所述第一卡头槽、第二卡头槽、第三卡头槽、第四卡头槽及第五卡头槽的参照位置向相同方向递增1°所在的位置。在一较佳的实施例中，所述螺杆自下而上依次连接有螺帽、紧固连接件、右旋螺母、左旋螺母；所述螺杆安装进所述紧固连接件后，将右旋螺母及左旋螺母依次安装上所述螺杆。相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：1利用卡头片和卡位的机械咬合作用，避免因振动、温度变化而造成的双螺母之间的摩擦力损失导致的转动或滑移，进而所产生的松动现象。2卡头片的不均匀弹力使得上下螺母之间存在偏心挤压的情况，进而抵抗螺母松动时的旋转或滑移。3依次错位排列的卡头片，使得左旋螺母或右旋螺母每旋转1°时，均有卡头片可以卡进对应的卡位，避免螺栓紧固到位时，卡头片不容易卡进卡位的情况。4依次错位排列的卡头提供多重防松动保障，即使一个卡位或卡头片因意外原因导致断裂等不能实现机械咬合，则相邻卡头片马上可以卡进卡位，从而限制上下螺母的错位旋转，依次直至5个卡头全部失效，才可能发生两个螺母的松动滑移。5与国内外现有的防松动螺栓相比，该发明的防松动措施受力方式明确，措施简单，便于加工，造价可控制在较低的区间。附图说明图1为本发明优选实施例中一种自锁唐氏螺栓的右旋螺母的俯视图；图2为本发明优选实施例中一种自锁唐氏螺栓的右旋螺母的Ⅰ-Ⅰ剖面图；图3为本发明优选实施例中一种自锁唐氏螺栓的左旋螺母的仰视图；图4为本发明优选实施例中一种自锁唐氏螺栓的左旋螺母的Ⅱ-Ⅱ剖面图；图5本发明优选实施例中一种自锁唐氏螺栓的右旋螺母及左旋螺母的使用状态剖面示意图；图6发明优选实施例中一种自锁唐氏螺栓安装后的使用状态示意图。具体实施方式下文结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。一种自锁唐氏螺栓，参考图1至6，包括右旋螺母1、左旋螺母2及设置有唐氏螺纹的螺杆3；所述右旋螺母1及左旋螺母2的内部分别设置有第一螺纹12、第二螺纹21；所述右旋螺母1与左旋螺母2抵接的一面为第一端面，所述右旋螺母1背向所述左旋螺母2的一面为第二端面；所述第一端面上设置有多个断面为三角形的卡位11，所述卡位11以所述右旋螺母1的中心为中心呈中心对称分布形成卡位环；所述左旋螺母2与右旋螺母1抵接的一面为第三端面，所述左旋螺母2背向所述右旋螺母1的一面为第四端面；所述第三端面上设置有多个卡头槽；所述卡头槽以所述左旋螺母2的中心为中心呈中心对称分布；所述卡头槽内设置有卡头片27，所述卡头片27伸出所述卡头槽的一端向背向所述左旋螺母2旋转的方向弯曲，具体为限位端271；所述左旋螺母2向左旋转，所述限位端271进入卡位11实现所述左旋螺母2与右旋螺母1在旋转方向上的相互限位。具体来说，在沿平行于所述右旋螺母1的中心轴的方向上的截面具体为锯齿状截面。各个所述的卡位11在沿垂直于所述右旋螺母1的半径的方向上的截面具体为直角三角形截面，所述直角三角形的第一直角边垂直于所述右旋螺母1的中心轴设置，所述直角三角形的第二直角边平行于所述右旋螺母1的中心轴设置，各个直角三角形截面的第一直角边头尾相连形成所述环形分布的锯齿状截面。具体来说，嵌固槽28及缓冲槽29；所述卡头片27远离所述限位端271的一端具体为固定端272，所述固定端272插入所述嵌固槽28并固定于所述嵌固槽28内；所述限位端271抵接所述直角三角形截面的第二直角边实现所述左旋螺母2与右旋螺母1的相互限位。所述左旋螺母2旋转时，所述限位端271受到直角三角形截面的斜边挤压直至完全与所述左旋螺母2的第三端面平行，所述限位端271完全陷入所述缓冲槽29；所述左旋螺母2或右旋螺母1转动一定角度使所述限位端271抵接所述直角三角形截面的第二直角边。利用卡头片27和卡位11的机械咬合作用，避免因振动、温度变化而造成的双螺母之间的摩擦力损失导致的转动或滑移，进而所产生的松动现象。卡头片27的不均匀弹力使得上下螺母之间存在偏心挤压的情况，进而抵抗螺母松动时的旋转或滑移。具体来说，括72个卡位11。所述卡头槽具体设置有5个，还可以设置其他数量的卡位11及卡头槽，属于等同替换，不能以此限定本发明的保护范围。所述卡头槽具体包括第一卡头槽22、第二卡头槽23、第三卡头槽24、第四卡头槽25及第五卡头槽26；以所述第一卡头槽22沿径向的中心线为起始位置，沿周向间隔72°依次设置为所述第一卡头槽22、第二卡头槽23、第三卡头槽24、第四卡头槽25及第五卡头槽26的参照位置261；所述第一卡头槽22、第二卡头槽23、第三卡头槽24、第四卡头槽25及第五卡头槽26的实际设置位置具体为所述第一卡头槽22、第二卡头槽23、第三卡头槽24、第四卡头槽25及第五卡头槽26的参照位置向相同方向递增1°所在的位置。依次错位排列的卡头片27，使得左旋螺母2或右旋螺母1每旋转1°时，均有卡头片27可以卡进对应的卡位11，避免螺栓紧固到位时，卡头片27不容易卡进卡位11的情况。依次错位排列的卡头提供多重防松动保障，即使一个卡位11或卡头片27因意外原因导致断裂等不能实现机械咬合，则相邻的卡头片27马上可以卡进卡位11，从而限制上下螺母的错位旋转，依次直至5个卡头全部失效，才可能发生两个螺母的松动滑移。所述螺杆3自下而上依次连接有螺帽4、紧固连接件5、右旋螺母1、左旋螺母2；所述螺杆3安装进所述紧固连接件5的螺栓孔后，然后拧紧右旋螺母1使其达到预定的预紧力，再安装左旋螺母2，也达到预定的预紧力即可实现完全自锁而无法再松动。与国内外现有的防松动螺栓相比，该发明的防松动措施受力方式明确，措施简单，便于加工，造价可控制在较低的区间。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。

权利要求：1.一种自锁唐氏螺栓，其特征在于包括右旋螺母、左旋螺母及设置有唐氏螺纹的螺杆；所述右旋螺母及左旋螺母的内部均设置有螺纹；所述右旋螺母与左旋螺母抵接的一面为第一端面，所述右旋螺母背向所述左旋螺母的一面为第二端面；所述第一端面上设置有多个卡位，所述卡位以所述右旋螺母的中心为中心呈中心对称分布形成卡位环；所述左旋螺母与右旋螺母抵接的一面为第三端面，所述左旋螺母背向所述右旋螺母的一面为第四端面；所述第三端面上设置有多个卡头槽；所述卡头槽以所述左旋螺母的中心为中心呈中心对称分布；所述卡头槽内设置有卡头片，所述卡头片伸出所述卡头槽的一端向背向所述左旋螺母旋转的方向弯曲，具体为限位端；所述左旋螺母向左旋转，所述限位端进入卡位实现所述左旋螺母与右旋螺母在旋转方向上的相互限位。2.根据权利要求1所述的一种自锁唐氏螺栓，其特征在于，所述卡位环在沿平行于所述右旋螺母的中心轴的方向上的截面具体为锯齿状截面。3.根据权利要求2所述的一种自锁唐氏螺栓，其特征在于，各个所述的卡位在沿垂直于所述右旋螺母的半径的方向上的截面具体为直角三角形截面，所述直角三角形的第一直角边垂直于所述右旋螺母的中心轴设置，所述直角三角形的第二直角边平行于所述右旋螺母的中心轴设置，各个直角三角形截面的第一直角边头尾相连形成环形分布的所述锯齿状截面。4.根据权利要求3所述的一种自锁唐氏螺栓，其特征在于，所述卡头槽包括嵌固槽及缓冲槽；所述卡头片远离所述限位端的一端具体为固定端，所述固定端插入所述嵌固槽并固定于所述嵌固槽内；所述限位端抵接所述直角三角形截面的第二直角边实现所述左旋螺母与右旋螺母的相互限位。5.根据权利要求4所述的一种自锁唐氏螺栓，其特征在于，所述左旋螺母旋转时，所述限位端受到直角三角形截面的斜边挤压直至完全与所述左旋螺母的第三端面平行，所述限位端完全陷入所述缓冲槽；所述左旋螺母或右旋螺母转动一定角度使所述限位端抵接所述直角三角形截面的第二直角边。6.根据权利要求5所述的一种自锁唐氏螺栓，其特征在于，所述卡位环具体包括72个卡位。7.根据权利要求6所述的一种自锁唐氏螺栓，其特征在于，所述卡头槽具体设置有5个，具体为第一卡头槽、第二卡头槽、第三卡头槽、第四卡头槽及第五卡头槽；以所述第一卡头槽沿径向的中心线为起始位置，沿周向间隔72°依次设置为所述第一卡头槽、第二卡头槽、第三卡头槽、第四卡头槽及第五卡头槽的参照位置；所述第一卡头槽、第二卡头槽、第三卡头槽、第四卡头槽及第五卡头槽的实际设置位置具体为所述第一卡头槽、第二卡头槽、第三卡头槽、第四卡头槽及第五卡头槽的参照位置向相同方向递增1°所在的位置。8.根据权利要求7所述的一种自锁唐氏螺栓，其特征在于，所述螺杆自下而上依次连接有螺帽、紧固连接件、右旋螺母、左旋螺母；所述螺杆安装进所述紧固连接件后，将右旋螺母及左旋螺母依次安装上所述螺杆。

百度查询： 华侨大学 一种自锁唐氏螺栓

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