一种胀缩式防松螺母制造技术

一种胀缩式防松螺母，利用热胀冷缩的原理，加热以后与标准螺母尺寸相同，可与螺栓配合，待防松螺母冷却以后，尺寸会缩小，防松螺母会因收缩紧箍在螺栓上，从而起到很好的防松作用，拆卸时再将防松螺母加热即可将螺母取下。本发明专利技术提供的胀缩式防松螺母制作简单，成本低，防松效果非常好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种螺母，具体涉及一种胀缩式防松螺母及其应用方法。
技术介绍
长期以来，机械行业所使用的普通标准螺母都是不具有防松螺母功能的，但实际应用中大多要求螺母不能松动以保证紧固可靠。目前常用的防松措施有两类，一类是采用辅助垫圈，如弹簧垫圈、防松垫圈等。这类方法效果不明显，尤其是在剧烈震动的工况下防松不可靠；另一类是赋予螺母自身防松功能，这就出现了各种各样的防松螺母，归纳起来这些防松螺母不外乎是采用两种办法来增强防松能力，一是改变螺母结构，二是改变螺母螺纹牙形。这些防松螺母虽然防松能力有所增强，但仍不尽人意，且成本大大提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了解决现在广泛使用的螺母防松不可靠和成本高的问题，提供一种胀缩式防松螺母及其应用方法。本专利技术的目的是以下述技术方案实现的：一种胀缩式防松螺母，它为采用以下方法制备而成：（1）设定螺母防松扭矩值Mf；（2）根据设定的防松扭矩值Mf，计算得到螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p；（3）根据螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p，计算得到螺母的产生压强p所需的收缩量Δi，以及收缩量Δi加上消除配合间隙h的总收缩量i；（4）制作胀缩式防松螺母，胀缩式防松螺母螺纹直径D≤d-i；d为标准螺母螺纹直径；i为螺母的总收缩量。它为采用以下方法制备而成：（1）设定螺母防松扭矩值Mf；（2）根据设定的防松扭矩值Mf，计算得到螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p；其中p计算公式如式（1）所示：p=Mf/(π×d×l×f×d)/2式（1）其中，Mf为设定螺母防松扭矩值；d为标准螺母螺纹直径；l为标准螺母厚度；p为螺纹收缩的抱紧力所产生的压强；f为螺母材料的摩擦系数；（3）根据螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p，计算得到螺母的总收缩量i；其中i计算公式如式（2）所示：i=Δi+h式（2）其中，Δi为产生螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p所需要的收缩量；h为标准螺母和螺栓配合最大间隙；Δi计算公式如式（3）所示：Δi=pd(C1/E1+C2/E2)式（3）其中，p为螺纹收缩的抱紧力产生的压强；d为标准螺母螺纹直径；C1=（d2+d12）/（d2-d12）-μ1；C2=（d22+d2）/（d22-d2）-μ2；d1为标准螺栓孔径；d2为标准螺母外径；μ1为螺栓的泊松比；μ2为螺母的泊松比；E1为螺栓的弹性模量；E2为螺母的弹性模量；（4）制作胀缩式防松螺母，胀缩式防松螺母螺纹直径D≤d-i；d为标准螺母螺纹直径；i为螺母的总收缩量。步骤（4）具体为：首先根据螺母总收缩量i计算得到所需加热温度t，将螺母毛坯加热至温度t，并在该温度下攻丝，制作得到胀缩式防松螺母。所述加热温度t的计算公式如式（4）所示：t=i/ka*d+t0（式4）其中，i为螺母总收缩量i；ka为螺母材料的线膨胀系数；t0为室温。所述加热温度t在200-400℃之间。如上所述的胀缩式防松螺母的应用方法为：（1）根据总收缩量i计算得到加热温度t；（2）螺栓和防松螺母配合时，首先将防松螺母加热至≥温度t，再将螺栓和防松螺母配合；（3）拆卸防松螺母时，首先将防松螺母加热至≥温度t，再将螺栓和防松螺母拆卸。步骤（2）和步骤（3）采用生锈螺丝拆卸器将防松螺母加热至所需温度。所需温度t在200-400℃之间。本专利技术利用热胀冷缩的原理，提供的胀缩式防松螺母加热以后与标准螺母尺寸相同，可与螺栓配合，待防松螺母冷却以后，尺寸会缩小，防松螺母会因收缩紧箍在螺栓上，从而起到很好的防松作用，拆卸时再将防松螺母加热即可将螺母取下。本专利技术提供的胀缩式防松螺母制作简单，成本低，防松效果非常好。具体实施方式一种胀缩式防松螺母，它为采用以下方法制备而成：（1）设定螺母防松扭矩值Mf；（2）根据设定的防松扭矩值Mf，计算得到螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p；其中p计算公式如式（1）所示：p=Mf/(π×d×l×f×d)/2式（1）其中，Mf为设定螺母防松扭矩值；d为标准螺母螺纹直径；l为标准螺母厚度；p为螺纹收缩的抱紧力所产生的压强；f为螺母材料的摩擦系数；（3）计算得到螺母的产生压强p所需的收缩量Δi，以及收缩量Δi加上消除配合间隙h的总收缩量i；其中i计算公式如式（2）所示：i=Δi+h式（2）其中，Δi为产生螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p所需要的收缩量；h为标准螺母和螺栓配合最大间隙；Δi计算公式如式（3）所示：Δi=pd(C1/E1+C2/E2)式（3）其中，p为螺纹收缩的抱紧力产生的压强；d为标准螺母螺纹直径；C1=（d2+d12）/（d2-d12）-μ1；C2=（d22+d2）/（d22-d2）-μ2；d1为标准螺栓孔径；d2为标准螺母外径；μ1为螺栓的泊松比；μ2为螺母的泊松比；E1为螺栓的弹性模量；E2为螺母的弹性模量；（4）制作胀缩式防松螺母，胀缩式防松螺母螺纹直径D≤d-i；d为标准螺母螺纹直径；i为螺母的总收缩量i；胀缩式防松螺母可在加热温度t下攻丝制作；具体为：首先根据螺母总收缩量i计算得到所需加热温度t，将螺母毛坯加热至温度t，并在该温度下攻丝，制作得到胀缩式防松螺母；加热温度t的计算公式如式（4）所示：t=i/ka*d+t0（式4）其中，i为螺母总收缩量；ka为螺母材料的线膨胀系数；t0为室温。所述的胀缩式防松螺母的应用方法为：（1）根据总收缩量i计算得到加热温度t；（2）螺栓和防松螺母配合时，首先将防松螺母加热至≥温度t，再将螺栓和防松螺母配合；（3）拆卸防松螺母时，首先将防松螺母加热至≥温度t，再将螺栓和防松螺母拆卸。本专利技术采用科学的计算方法，得出防松螺母所需收缩量，此收缩量包括螺纹收缩的抱紧力产生的压强所需收缩量及消除螺栓和螺母配合间隙的收缩量，然后根据所需收缩量计算得到所需加热温度，在此温度下攻丝制作，可得到和标准螺母尺寸一致的防松螺母，可和螺栓配合使用，待防松螺母冷却后，会收缩抱紧螺栓，从而起到很好的防松作用；拆卸时再对防松螺母进行加热即可将防松螺母取下；可采用生锈螺丝拆卸器将防松螺母加热至所需温度。为了不改变螺母材料的金相组织，温度t优选在200-400℃之间，温度越高收缩量越大，防松效果越好，而取低温度值时由于螺母拆装时所需加温时间变短，效率会更高，因此可根据不同的防松等级要求选取不同的温度值。下面以性能等级8级的M20螺母（钢材）为例进一步说明：当使用胀缩式螺母时，冷却后其收缩力会使螺栓与螺母之间另外增加一个防松扭矩，设防松扭矩值为200N.m；根据公式Mf=π×d×l×p×f×d/2式（5）d:螺纹直径，20mm；l:螺母厚度，17mm；p:螺纹收缩的抱紧力所产生的压强，MPa；f:钢材的摩擦系数取0.15；p=Mf/(π×d×l×f×d)/2式（1）代入式（1）以后，p=125MPa产生p=125MPa所需要的收缩量为Δi，计算公式为Δi=pd(C1/E1+C2/E2)*103μm式（6）C1=（d2+d12）/（d2-d12）-μ1式（7）d:螺栓外径20mm；d1:螺栓孔径，常用螺栓都是无孔的，其值为0；μ1：螺栓的泊松比，0.3；将各数值代入式（7），C1=0.7；C2=（d22+d2）/（d22-d2）-μ2式（8）d2：螺母外径，取六角螺母最小处宽度，30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胀缩式防松螺母，其特征在于它为采用以下方法制备而成：（1）设定螺母防松扭矩值Mf；（2）根据设定的防松扭矩值Mf，计算得到螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p；（3）根据螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p，计算得到螺母的产生压强p所需的收缩量Δi，以及收缩量Δi加上消除配合间隙h的总收缩量i；（4）制作胀缩式防松螺母，胀缩式防松螺母螺纹直径D≤d‑i；d为标准螺母螺纹直径；i为螺母的总收缩量。

【技术特征摘要】
1.一种胀缩式防松螺母，其特征在于它为采用以下方法制备而成：（1）设定螺母防松扭矩值Mf；（2）根据设定的防松扭矩值Mf，计算得到螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p；（3）根据螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p，计算得到螺母的产生压强p所需的收缩量Δi，以及收缩量Δi加上消除配合间隙h的总收缩量i；（4）制作胀缩式防松螺母，胀缩式防松螺母螺纹直径D≤d-i；d为标准螺母螺纹直径；i为螺母的总收缩量。2.如权利要求1所述的胀缩式防松螺母，其特征在于它为采用以下方法制备而成：（1）设定螺母防松扭矩值Mf；（2）根据设定的防松扭矩值Mf，计算得到螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p；其中p计算公式如式（1）所示：p=Mf/(π×d×l×f×d)/2式（1）其中，Mf为设定螺母防松扭矩值；d为标准螺母螺纹直径；l为标准螺母厚度；p为螺纹收缩的抱紧力所产生的压强；f为螺母材料的摩擦系数；（3）根据螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p，计算得到螺母的总收缩量i；其中i计算公式如式（2）所示：i=Δi+h式（2）其中，Δi为产生螺母螺纹收缩的抱紧力产生的压强p所需要的收缩量；h为标准螺母和螺栓配合最大间隙；Δi计算公式如式（3）所示：Δi=pd(C1/E1+C2/E2)式（3）其中，p为螺纹收缩的抱紧力产生的压强；d为标准螺母螺纹直径；C1=（d2+d12）/（d2-d12）-μ1；C2=（d22+d2）/（d...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑涛，夏浩利，杨伟，李玉波，刘骁，李永生，房国库，
申请(专利权)人：林州重机集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41