一种永久自防松螺纹组件、制备螺纹组件的模具及方法技术

本发明专利技术提供一种永久自防松组件、制备模具及制备方法。永久自防松组件包括第一紧固件和第二紧固件，第一紧固件包括具有直杆部的本体，直杆部设有外螺纹，外螺纹的螺牙的两侧外表面分别为纹面齿螺纹面和普通螺纹面；纹面齿螺纹面位于螺牙的受力侧，普通螺纹面位于螺牙的非受力侧；纹面齿螺纹面上设有沿外螺纹法向平面分布的均匀的纹面齿，每圈外螺纹上的纹面齿齿数相等，齿形参数相同。第二紧固件与第一紧固件结合使用，构建出全新的纹面齿螺纹副关系及全新的防松原理。在达到额定预紧力矩后，当第一紧固件和第二紧固件之间产生相对运动或相对运动趋势时，由于受到纹面齿的制约，依靠二者之间的内力使得第二紧固件不可能发生松弛，实现永久自锁联接。实现永久自锁联接。实现永久自锁联接。

【技术实现步骤摘要】
一种永久自防松螺纹组件、制备螺纹组件的模具及方法


[0001]本专利技术涉及螺纹连接领域，尤其是涉及一种永久自防松螺纹组件、制备螺纹组件的模具及方法。

技术介绍

[0002]随着现代大工业发展的专业化、系列化越来越显著，工业设计只有部分或全部采用CKD(Completely Knock Down)的方式，才能做到性价比最高。
[0003]如果把不同企业的不同商品连接成一个大总成的系统，其核心要件就是基础的连接件，即螺栓
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螺母连接件。
[0004]在现行国家标准中的，或已用于某些领域的非标螺栓
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螺母联接件，虽然在静载条件下具有较好的自防松性能，但由于实际应用场合和环境相当复杂，不可能是静载条件，有的可能同时存在某一种或多种因素的干扰，如：机械振动(含冲击载荷)的影响、工作环境温度场的变化、联接件在润滑介质环境的场合、在室外长时间应用时会发生或加快应力蠕变等等。
[0005]这些因素的单一作用或者联合作用，都会引起联接件的松动、失效，从而导致整个大系统的可靠性降低，甚至崩溃。
[0006]现行螺纹防松方法按工作原理大致分为摩擦防松、机械强制防松、强力胶防松和破坏运动副关系等方式。从这些防松原理中又派生出不同的具体防松方法和结构，但每种防松放方法或结构各有所长，也各有弊端。
[0007]利用摩擦防松的优点是结构简单，但在机械振动、冲击载荷、温度场发生变化、在润滑介质环境中应用时，防松不可靠；尾部带金属嵌片的防松螺母，在室外或长时间使用时，会因发生应力蠕变而失效；利用机械强制防松的优点是防松效果好，但存在制作、安装麻烦、间接成本高，且连接长度不宜调整的缺点；强力胶防松不适用于温度较高的场合，且辅助工序复杂，导致成本增加；利用破坏运动副关系防松方法的优点是防松可靠，但存在不能重复使用，操作复杂的缺点。

技术实现思路

[0008]为了解决上述现有技术的不足，本专利技术的一个目的在于提供一种永久自防松螺纹组件，该永久自防松螺纹组件包括第一螺纹紧固件和第二螺纹紧固件，其能够实现永久防松，并且基于此，本专利技术还提供两种用于制造第一螺纹紧固件的模具及制造方法，以及一种制造第二螺纹紧固件的模具及制造方法，从而能够对上述的防松组件进行制造。
[0009]具体地，本专利技术提供一种永久自防松螺纹组件，其包括具有外螺纹的第一紧固件和具有内螺纹的第二紧固件，所述第一紧固件和第二紧固件螺纹连接；
[0010]所述第一紧固件包括具有直杆部的本体，所述直杆部上设有外螺纹，所述外螺纹的螺牙的两侧外表面分别为第一纹面齿螺纹面和第一普通螺纹面；所述第一纹面齿螺纹面位于所述螺牙的受力侧，所述第一普通螺纹面位于所述螺牙的非受力侧；
[0011]所述第二紧固件包括具有螺纹孔的本体，所述螺纹孔的内螺纹螺牙的两侧外表面分别为第二纹面齿螺纹面和第二普通螺纹面；所述第二纹面齿螺纹面位于所述内螺纹螺牙的受力侧，所述第二普通螺纹面位于所述内螺纹螺牙的非受力侧；
[0012]所述第一纹面齿螺纹面以及第二纹面齿螺纹面上均设有沿螺纹法向平面均匀分布的纹面齿，每圈螺纹上纹面齿的齿数相等，齿形参数相同，所述第一紧固件的直杆部能够旋入所述第二紧固件的螺纹孔内并预紧。
[0013]优选地，所述第一紧固件为螺栓或螺钉，所述第一紧固件的外螺纹为三角螺纹、梯形螺纹或T型螺纹。
[0014]优选地，第二紧固件的内螺纹为三角螺纹、梯形螺纹或T型螺纹。
[0015]优选地，本专利技术还提供三种制备螺纹组件的模具，其包括两种第一紧固件制备模具以及一种第二紧固件制备模具。
[0016]优选地，所述第一紧固件制备模具为与搓牙机匹配的搓牙板，搓牙板包括固定搓板和活动搓板，所述固定搓板固定安装在搓丝机的床身上，所述活动搓板安装在能滑动的导轨上，活动搓板相对于固定搓板能够做往返运动；
[0017]固定搓板和活动搓板上均设有用于搓牙的斜长条形的搓牙结构，固定搓板和活动搓板的搓牙结构均包括带齿斜面和普通斜面，所述带齿斜面用于形成第一紧固件的第一纹面齿螺纹面，所述普通斜面用于形成第一紧固件的第一普通螺纹面。
[0018]优选地，所述第二紧固件制备模具为纹面齿刀具、导向机构、工作台及压力装置，纹面齿刀具为柱形结构，纹面齿刀具外周面上加工有外螺纹，在该外螺纹的一侧外表面上加工有纹面齿，导向机构固定设置在工作台上，在导向机构上设置有螺纹孔；
[0019]纹面齿刀具能够旋入导向机构的螺纹孔，将预制内螺纹的紧固件毛坯置于与纹面齿刀具对心位置，然后旋入纹面齿刀具，使得紧固件毛坯与导向机构之间具有一定的间隙，然后，使用压力装置向毛坯施加压力F，使得紧固件毛坯在纹面齿刀具边界的约束下发生塑形变形，压力装置卸载后，即可在紧固件毛坯上形成对应的纹面齿，退出纹面齿刀具后，取走紧固件毛坯，此时，紧固件毛坯形成第二紧固件。
[0020]优选地，所述第一紧固件制备模具包括第一辊子、第二辊子以及挡块，所述第一辊子和第二辊子之间夹设待制备的第一紧固件的螺纹部，所述挡块设置在所述待制备的第一紧固件下方，所述第一辊子和第二辊子的辊面上设置有带齿斜面和普通斜面，所述带齿斜面用于形成第一紧固件螺纹部的第一纹面齿螺纹面，所述普通斜面用于形成第一紧固件的第一普通螺纹面；
[0021]所述第一辊子和第二辊子能够沿着各自的圆心中心点做匀速转动，并且第二辊子中心点能够沿两个辊子中心点连线以速度v做直线往复运动，将待制备的第一紧固件置于第一辊子和第二辊子之间，第一辊子和第二辊子等速转动，第二辊子中心点沿两个辊子中心点连线以速度v做直线往复运动，形成第一紧固件所需的第一纹面齿螺纹面和第一普通螺纹面。
[0022]优选地，本专利技术还提供一种永久自防松螺纹组件的制备方法，其包括以下步骤：
[0023]S1、制备第一紧固件：所述待制备的第一紧固件借助于固定搓板和活动搓板利用冷搓、温搓或热搓或者利用冷辊、温辊或热辊挤压成形具有第一纹面齿螺纹面和第一普通螺纹面的第一紧固件；
[0024]S2、制备第二紧固件：利用纹面齿刀具制备具有第二纹面齿螺纹面和第二普通螺纹面的第二紧固件；
[0025]S3、将所述第一紧固件的直杆部能够旋入所述第二紧固件的螺纹孔内并预紧。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0027](1)本专利技术的第一紧固件和第二紧固件组合使用，由此构建出全新的纹面齿螺纹副关系，从而实现与现有防松原理完全不同的防松原理和防松结构。第一紧固件和第二紧固件之间无论是拧紧还是拧松，由于受到纹面齿的制约，第二紧固件的运动轨迹是沿着纹面齿齿廓的，这种运动可以分解为两个运动的合成，即：其中一个运动是沿纹面齿根部螺旋面的斜面运动，另一个运动是沿纹面齿根部螺旋面的法向作相对运动。这两个运动的联合作用必然导致第一紧固件和第二紧固件之间的轴向力显著增加。这一轴向力的增量通过第一紧固件的纹面齿又反作用于第二紧固件的纹面齿上，从而阻止拧紧或拧松这一动作。由于这一轴向力的增量是第一紧固件和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永久自防松螺纹组件，其特征在于：其包括具有外螺纹的第一紧固件和具有内螺纹的第二紧固件，所述第一紧固件和第二紧固件螺纹连接。所述第一紧固件包括具有直杆部的本体，所述直杆部上设有外螺纹，所述外螺纹的螺牙的两侧外表面分别为第一纹面齿螺纹面和第一普通螺纹面；所述第一纹面齿螺纹面位于所述螺牙的受力侧，所述第一普通螺纹面位于所述螺牙的非受力侧；所述第二紧固件包括具有螺纹孔的本体，所述螺纹孔的内螺纹螺牙的两侧外表面分别为第二纹面齿螺纹面和第二普通螺纹面；所述第二纹面齿螺纹面位于所述内螺纹螺牙的受力侧，所述第二普通螺纹面位于所述内螺纹螺牙的非受力侧；所述第一纹面齿螺纹面以及第二纹面齿螺纹面上均设有沿螺纹法向平面均匀分布的纹面齿，每圈纹面齿的齿数相等，齿形参数相同，所述第一紧固件的直杆部能够旋入所述第二紧固件的螺纹孔内并预紧。2.根据权利要求1所述的永久自防松螺纹组件，其特征在于：所述第一紧固件为螺栓或螺钉，所述第一紧固件的外螺纹为三角螺纹、梯形螺纹或T型螺纹。3.根据权利要求1所述的永久自防松螺纹组件，其特征在于：所述第二紧固件的内螺纹为三角螺纹、梯形螺纹或T型螺纹。4.一种制备权利要求1所述的永久自防松螺纹组件的模具，其特征在于：其包括第一紧固件制备模具以及第二紧固件制备模具。5.根据权利要求4所述的制备永久自防松螺纹组件的模具，其特征在于：所述第一紧固件制备模具为与搓牙机匹配的搓牙板，搓牙板包括固定搓板和活动搓板，所述固定搓板固定安装在搓牙机的床身上，所述活动搓板安装在能滑动的导轨上，活动搓板相对于固定搓板能够做往返运动；固定搓板和活动搓板上均设有用于搓牙的斜长条形的搓牙结构，固定搓板和活动搓板的搓牙结构均包括带齿斜面和普通斜面，所述带齿斜面用于形成第一紧固件的第一纹面齿螺纹面，所述普通斜面用于形成第一紧固件的第一普通螺纹面。6.根据权利要求4所述的制备永久自防松螺纹组件的模具，其特征在于：所述第二紧固件制备模具为纹面齿刀具、导向...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭加耕，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：