CN110985516A - 一种防松螺栓螺母 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防松螺栓螺母，包括螺栓、第一螺母和第二螺母，螺栓包括固定端和螺杆，螺杆上设置有第一螺纹和第二螺纹，两螺纹的旋转方向相反；螺杆穿入被连接件中，依次旋入第一螺母和第二螺母使被连接件紧贴于固定端；第一螺母带有与第一螺纹配合的内螺纹；第二螺母带有与第二螺纹配合的内螺纹；第一螺纹的公称直径大于第二螺纹的公称直径。本发明中的防松螺栓螺母结构简单，操作方便，在阶梯状螺杆上设置两种旋向相反的双螺母相互配合，在两个螺母的连接端分别设置斜齿，斜齿之间相互啮合，使得该螺栓螺母自带防松永久自锁结构，确保螺栓联接永久稳固牢靠，解决了因交变载荷或设备振动等外界扰动因素而产生交替应变发生螺栓松动的问题。

Description

一种防松螺栓螺母

技术领域

本发明属于机械紧固技术领域，具体涉及一种防松螺栓螺母。

背景技术

螺纹联接是目前最常用的联接方式，螺纹联接较其它联接的优点之一是其可拆卸、易维修，但同时这也是它的弱点，特别是在高速运转、振动强烈的火车、汽车、飞机和坦克等大型机械设备中，因螺纹联接的松动、松脱及疲劳断裂等而造成翻车、机毁人亡的恶性事件已数不胜数。随着机械向高速、精密化发展，工业规模向大规模、自动化发展以及航空航天技术的发展等，螺纹紧固件联接的防松问题也变得越来越突出。一般情况下，紧固件抗振动松转的寿命比其它材料和结构的疲劳寿命低得多，即紧固件远在疲劳断裂之前就已经出现了松转失效。因此，对螺纹联接的防松问题进行不断地思考，一直是人们致力研究的课题。

目前螺栓联接的防松形式有很多种，其中较为普遍的一种是，用双螺母代替单螺母联接，但是此种形式并不能完全确保防松的效果，当产生交变载荷或设备振动等外界扰动因素而联接作用板产生交替应变时，往往起不到防松的效果，每隔一段时间之后，往往须要重新核查并紧固，在一定程度上影响联接可靠性。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明之目的在于提供一种防松螺栓螺母，自带防松永久自锁结构，以至少解决传统双螺母螺栓的防松结构因交变载荷或振动等外界扰动因素而产生交替应变发生螺栓松动的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防松螺栓螺母，包括螺栓、第一螺母和第二螺母，所述螺栓包括固定端和螺杆，所述螺杆上设置有第一螺纹和第二螺纹，所述第一螺纹与第二螺纹的螺纹旋转方向呈相反设置；所述螺杆穿入被连接件中，依次旋入所述第一螺母和第二螺母使所述被连接件紧贴于固定端；

所述第一螺母带有与第一螺纹配合的内螺纹；所述第二螺母带有与第二螺纹配合的内螺纹；所述第一螺纹的公称直径大于所述第二螺纹的公称直径。

在如上所述的防松螺栓螺母，作为优选方案，所述第一螺纹与第二螺纹的连接处设置有退刀槽，所述退刀槽呈圆角过渡。

在如上所述的防松螺栓螺母，作为优选方案，所述第一螺母的上端面周向均匀设置多个第一斜齿，多个所述第一斜齿呈倾斜台阶状沿第一螺母上端面周向均匀排布；

所述第二螺母的下端面周向均匀设置多个第二斜齿，多个所述第二斜齿呈倾斜台阶状沿第二螺母下端面周向均匀排布；

所述第一斜齿和第二斜齿相互啮合，用于防止所述第一螺母和第二螺母的松动。

在如上所述的防松螺栓螺母，作为优选方案，所述第一螺母的上端面周向均匀设置多个第一斜齿，所述第一斜齿呈倾斜台阶状沿第一螺母上端面周向均匀排布；

所述第二螺母的下端面设置有端齿法兰，所述端齿法兰用于增大第二螺母下端面的面积；

所述端齿法兰呈圆环状，端齿法兰带有与第二螺纹配合的内螺纹；

所述端齿法兰的一面与第二螺母的下端面紧贴一体成型，端齿法兰的另一面周向均匀设置多个第二斜齿，所述第二斜齿呈倾斜台阶状沿端齿法兰面周向均匀排布；

所述第一斜齿与所述第二斜齿相互啮合，用于防止所述第一螺母和第二螺母的松动。

在如上所述的防松螺栓螺母，作为优选方案，所述第一斜齿的宽度与第二斜齿的宽度相同。

在如上所述的防松螺栓螺母，作为优选方案，所述第二螺母的上端设置有加长段，所述加长段用于提升防松效果；

所述加长端带有与第二螺纹配合的内螺纹，所述加长段与所述螺杆上的第二螺纹联接；

优选地，所述加长段的外径小于所述第二螺母的外径。

在如上所述的防松螺栓螺母，作为优选方案，所述第一螺纹为右旋螺纹，所述第二螺纹为左旋螺纹。

在如上所述的防松螺栓螺母，作为优选方案，所述第一斜齿的螺纹旋转方向与第一螺母的螺纹旋转方向相同，自上而下，在顺时针方向上，所述第一斜齿的前端高于后端；

所述第二斜齿的螺纹旋转方向与第二螺母的螺纹旋转方向相同，自下往上，在顺时针方向上，所述第二斜齿的前端高于后端。

在如上所述的防松螺栓螺母，作为优选方案，所述第一螺纹为左旋螺纹，所述第二螺纹为右旋螺纹。

在如上所述的防松螺栓螺母，作为优选方案，所述第一斜齿的螺纹旋转方向与第一螺母的螺纹旋转方向相同，自上而下，在逆时针方向上，所述第一斜齿的前端高于后端；

所述第二斜齿的螺纹旋转方向与第二螺母的螺纹旋转方向相同，自下往上，在逆时针方向上，所述第二斜齿的前端高于后端。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：

本发明中的防松螺栓螺母结构简单，操作方便，在阶梯状螺杆上设置右旋和左旋螺纹，分别配合联接右旋和左旋螺母，两种旋向相反的双螺母相互配合起到防松作用，在两个螺母的连接端分别设置斜齿，斜齿之间相互啮合，大大增强了双螺母之间的锁紧力，可以将被连接件在预紧力的作用下紧紧压靠在一起。

本发明中的防松螺栓螺母自带防松永久自锁结构，确保螺栓联接永久稳固牢靠，解决了因交变载荷或设备振动等外界扰动因素而产生交替应变发生螺栓松动的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明实施例中螺栓的结构示意图；

图2为本发明实施例1中防松螺栓螺母的剖视图；

图3为本发明实施例中设置有第一斜齿的第一螺母的结构示意图；

图4为本发明实施例中设置有第二斜齿的第二螺母的结构示意图；

图5为本发明实施例2中防松螺栓螺母的剖视图；

图6为本发明实施例3中设置有第二斜齿的第二螺母的结构示意图；

图7为本发明实施例3中防松螺栓螺母的剖视图；

图8为本发明实施例3中防松螺栓螺母的立体图。

图中：1、螺栓；101、固定端；102、螺杆；103、退刀槽；1021、第一螺纹；1022、第二螺纹；2、被连接件；3、第一螺母；301、第一斜齿；4、第二螺母；401、第二斜齿；402、端齿法兰；403、加长段。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1～2所示，本实施例提供一种防松螺栓螺母，包括螺栓1、第一螺母3和第二螺母4，螺栓1包括固定端101和螺杆102，螺杆102上设置有第一螺纹1021和第二螺纹1022，第一螺纹1021与第二螺纹1022的螺纹旋转方向呈相反设置；螺杆102穿入被连接件2中，依次旋入第一螺母3和第二螺母4使被连接件2紧贴于固定端101；第一螺母3上带有与第一螺纹1021配合的内螺纹，第一螺母3与螺杆102上的第一螺纹1021联接；第二螺母4带有与第二螺纹1022配合的内螺纹，第二螺母4与所述螺杆102上的第二螺纹1022联接；第一螺纹1021的公称直径大于第二螺纹1022的公称直径。

在实际应用中，第一螺纹1021与第二螺纹1022的螺纹旋转方向呈相反设置，第一螺纹1021可以是右旋螺纹，也可以为左旋螺纹，那么第二螺纹1022为左旋螺纹或右旋螺纹；第一螺纹1021靠近螺栓1的固定端101，且第一螺纹1021为大规格螺纹，第二螺纹1022为小规格螺纹，也就是说，第一螺纹1021的公称直径必须大于第二螺纹1022的公称直径，这样才可以先将第一螺母3旋入螺杆102，将被连接件2固定紧，然后再旋入第二螺母4，第一螺母3与第二螺母4旋向相反，防止螺母松动。

优选地，第一螺母的自身高度大于第二螺母的自身高度。

实际应用中，如图2所示，第一螺母的自身高度大于第二螺母的自身高度，由于第一螺母主要承受预紧力，所需承受的力较大，需要较多的螺纹来承受，而第二螺母是为了防止第一螺母反转而松动而设置的，第二螺母所承受的力较小，用较少的螺纹牙承受即可。如果实际应用中，将第一螺母与第二螺母制作成等高度，那么第二螺母的外径要小于第一螺母的外径，将第二螺母拧紧，预紧力完全有第二螺母来承受，第一螺母只是起到垫圈的作用，也就是说，第一螺母与第二螺母的配合起不到防松作用。

图2为螺栓1的结构示意图，第一螺纹1021与第二螺纹1022的连接处设置有退刀槽103，退刀槽103呈圆角过渡。退刀槽103的设置是为了在加工时便于退刀，且在装配时与相邻零件保证靠紧。

实施例2

本实施例提供一种防松螺栓螺母，包括螺栓1、第一螺母3和第二螺母4，螺栓1包括固定端101和螺杆102，螺杆102上设置有第一螺纹1021和第二螺纹1022，第一螺纹1021与第二螺纹1022的螺纹旋转方向呈相反设置；螺杆102穿入被连接件2中，依次旋入第一螺母3和第二螺母4使被连接件2紧贴于固定端101；第一螺母3带有与第一螺纹1021配合的内螺纹，第一螺母3与螺杆102上的第一螺纹1021联接；第二螺母4带有与第二螺纹1022配合的内螺纹，第二螺母4与所述螺杆102上的第二螺纹1022联接；第一螺纹1021的公称直径大于第二螺纹1022的公称直径。

优选地，第一螺母的自身高度大于第二螺母的自身高度。

第一螺纹1021与第二螺纹1022的连接处设置有退刀槽103，退刀槽103呈圆角过渡。

如图3、图4所示，在本发明具体实施例中，第一螺母3的上端面周向均匀设置多个第一斜齿301，多个第一斜齿301呈倾斜台阶状沿第一螺母3的上端面周向均匀排布；第二螺母4的下端面周向均匀设置多个第二斜齿401，多个第二斜齿401呈倾斜台阶状沿第二螺母4的下端面周向均匀排布；第一斜齿301和第二斜齿401相互啮合，用于防止第一螺母3和第二螺母4的松动。

其中，第一斜齿301的个数与第二斜齿401的个数相同，第一斜齿301与第二斜齿401之间相互啮合，增大第一螺母3与第二螺母4之间的锁紧力；由于第一螺母3与第二螺母4的大小规格不同，第一斜齿301的宽度会比第二斜齿401的宽度大。其中，第一斜齿301与第二斜齿401的宽度均为垂直于圆周方向上的斜齿的长度。

在本实施例中，第一螺纹1021为右旋螺纹，第二螺纹1022为左旋螺纹。第一斜齿301的螺纹旋转方向与第一螺纹1021的螺纹旋转方向相同，自上而下，在顺时针方向上，第一斜齿301的前端高于后端；第二斜齿401的螺纹旋转方向与第二螺纹1022的螺纹旋转方向相同，自下往上，在顺时针方向上，第二斜齿401的前端高于后端。

在本实施例中，第一螺纹1021为左旋螺纹，第二螺纹1022为右旋螺纹。第一斜齿301的螺纹旋转方向与第一螺纹1021的螺纹方向相同，自上而下，在逆时针方向上，第一斜齿301的前端的高于后端；第二斜齿401的螺纹旋转方向与第二螺纹1022的螺纹方向相同，自下往上，在逆时针方向上，第二斜齿401的前端高于后端。

优选地，第一斜齿的齿高大于所述第一螺母的螺距与齿数的比值。

如图5所示为本实施例中防松螺栓螺母的剖视图，在实际应用中，安装时，螺杆102穿入被连接件2后，将第一螺母3旋入第一螺纹1021，第一螺母3靠近螺栓1的固定端101，第一斜齿301位于第一螺母3的上端面，然后将第二螺母4旋入第二螺纹1022，第二斜齿401位于第二螺母4的下端面，第一斜齿301与第二斜齿401正好相互啮合在一起，第一螺母3与第二螺母4将被连接件2紧密固定一起。当第一螺纹1021为右旋螺纹，第二螺纹1022为左旋螺纹时，当第一螺母3向外拧动时，需逆时针转动，第一斜齿301与第二斜齿401相抵，第一螺母3驱动第二螺母4逆时针转动以锁死第一螺母3；当第二螺母4顺时针向外拧动时，需要顺时针转动，第一斜齿301与第二斜齿401相抵，第一螺母3阻止第二螺母4的转动。当第一螺纹1021为左旋螺纹，第二螺纹1022为右旋螺纹时，第一螺母3为左旋螺母，第二螺母4为右旋螺母，其螺母防松永久自锁原理与上述一致。

实施例3

本实施例提供一种防松螺栓螺母，包括螺栓1、第一螺母3和第二螺母4，螺栓1包括固定端101和螺杆102，螺杆102上设置有第一螺纹1021和第二螺纹1022，第一螺纹1021与第二螺纹1022的螺纹旋转方向呈相反设置；螺杆102穿入被连接件2中，依次旋入第一螺母3和第二螺母4使被连接件2紧贴于固定端101；第一螺母3带有与第一螺纹1021配合的内螺纹，第一螺母3与螺杆102上的第一螺纹1021联接；第二螺母4带有与第二螺纹1022配合的内螺纹，第二螺母4与所述螺杆102上的第二螺纹1022联接；第一螺纹1021的公称直径大于第二螺纹1022的公称直径。

优选地，第一螺母的自身高度大于第二螺母的自身高度。

在本实施例中，第一螺纹1021与第二螺纹1022的连接处设置有退刀槽103，退刀槽103呈圆角过渡。

如图3和图6所示，在本实施例中，第一螺母3的上端面周向均匀设置多个第一斜齿301，多个第一斜齿301呈倾斜台阶状沿第一螺母3的上端面周向均匀排布；第二螺母4的下端面设置有端齿法兰402，端齿法兰402用于增大第二螺母4下端面的面积；端齿法兰402呈圆环状，端齿法兰402带有与第二螺纹1022配合的内螺纹；端齿法兰402的一面与第二螺母4的下端面紧贴一体成型，端齿法兰402的另一面周向均匀设置度个第二斜齿401，多个第二斜齿401呈倾斜台阶状沿端齿法兰的一面周向均匀排布；第一斜齿301与第二斜齿401相互啮合，用于防止第一螺母3和第二螺母4的松动。

在本实施例中，第一斜齿301的宽度与第二斜齿401的宽度相同。其中，第一斜齿301与第二斜齿401的宽度均为垂直于圆周方向上的斜齿的长度。

由于第一螺母3与第二螺母4的规格不同，在第一螺母3和第二螺母4的端面上分别设置相同数量的斜齿，第一斜齿301的宽度大于第二斜齿401的宽度，为了增大第二斜齿401的宽度使其与第一斜齿301的宽度相同，端齿法兰402的一面与第二螺母4的下端面紧贴一体成型，端齿法兰402用以增大第二螺母4下端面面积，在端齿法兰402的另一面周向均匀设置第二斜齿401，使得第二斜齿401的宽度与第一斜齿301的宽度相同，第一斜齿301与第二斜齿401啮合更紧密。

在本实施例中，第二螺母4的上端设置有加长段403，加长段403用于提升防松效果；加长端带有与第二螺纹1022配合的内螺纹，加长段403与螺杆102上的第二螺纹1022联接。

优选地，加长段的外径小于第二螺母的外径。加长段主要是增加内螺纹牙的抗疲劳强度，并有效减少退刀槽的影响，对于螺纹来说，前三圈往往是承受应力及变形最大的，即靠近第一螺母的螺纹承受力更大，往后依次减小，所以加长段的外径小于第二螺母的外径，这样设置不仅节省材料而且美观。

实际应用中，加长段403、第二螺母4、端齿法兰402及第二斜齿401均为一体成型的，在第二螺母4下端设置端齿法兰402是为了增大第二斜齿401的宽度使其与第一斜齿301啮合更紧密，第一螺母3与第二螺母4之间锁的更紧，在第二螺母4上端设置加长段403，加长段403的内螺纹与第二螺母4的相同，加长段403配合第二螺母4，将被连接件2在预紧力的作用下锁紧，具有永久防松的效果。其中，第二螺纹段的总长度大于加长段403、第二螺母4与端齿法兰402的总长度。

在本实施例中，第一螺纹1021为右旋螺纹，第二螺纹1022为左旋螺纹。

第一斜齿301的螺纹旋转方向与第一螺纹1021的螺纹旋转方向相反，自上而下，在顺时针方向上，第一斜齿301前端的高于后端；第二斜齿401的螺纹旋转方向与第二螺纹1022的螺纹旋转方向相反，自下往上，在顺时针方向上，第二斜齿401前端高于后端。

在本实施例中，第一螺纹1021为左旋螺纹，第二螺纹1022为右旋螺纹。

第一斜齿301的螺纹旋转方向与第一螺纹1021的螺纹方向相反，自上而下，在逆时针方向上，第一斜齿301的前端高于后端；第二斜齿401的螺纹旋转方向与第二螺纹1022的螺纹方向相反，自下往上，在逆时针方向上，第二斜齿401的前端高于后端。

如图7和图8所示为本实施例中防松螺栓螺母的剖视图和立体图，在实际应用中，安装时，螺杆102穿入被连接件2后，将第一螺母3旋入第一螺纹1021，第一螺母3靠近螺栓1的固定端101，第一斜齿301位于第一螺母3的上端面，然后将第二螺母4旋入第二螺纹1022，第二斜齿401位于第二螺母4的下端面，由于第二螺母4下端设置有端齿法兰402以增大了第二螺母4下端面的面积，使得第二斜齿401的宽度与第一斜齿301的宽度相同，第一螺母3上端面的第一斜齿301与第二螺母4下端端齿法兰402上的第二斜齿401完全吻合相扣，两者啮合更紧密，由于第一螺母3与第二螺母4旋向相反，两螺母将被连接件2紧密固定一起。

当第一螺纹1021为右旋螺纹，第二螺纹1022为左旋螺纹时，当第一螺母3向外拧动时，需逆时针转动，第一斜齿301与第二斜齿401相抵，第一螺母3驱动第二螺母4逆时针转动以锁死第一螺母3；当第二螺母4顺时针向外拧动时，需要顺时针转动，第一斜齿301与第二斜齿401相抵，第一螺母3阻止第二螺母4的转动。当第一螺纹1021为左旋螺纹，第二螺纹1022为右旋螺纹时，第一螺母3为左旋螺母，第二螺母4为右旋螺母，其螺母防松永久自锁原理与上述一致。

综上所述，本发明所提供的一种防松螺栓螺母，结构简单，通过两个旋向不同的螺母使被连接件固定紧，在不同旋向的螺母的连接面分别设置斜齿，通过斜齿之间的啮合作用，使得第一螺母与第二螺母相互配合起到防松作用，即组成一个自带防松永久自锁结构，确保螺栓联接永久稳固牢靠，解决了因交变载荷或设备振动等外界扰动因素而产生交替应变发生螺栓松动的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防松螺栓螺母，包括螺栓、第一螺母和第二螺母，其特征在于，所述螺栓包括固定端和螺杆，所述螺杆上设置有第一螺纹和第二螺纹，所述第一螺纹与第二螺纹的螺纹旋转方向呈相反设置；所述螺杆穿入被连接件中，依次旋入所述第一螺母和第二螺母使所述被连接件紧贴于固定端；

所述第一螺母带有与第一螺纹配合的内螺纹；所述第二螺母带有与第二螺纹配合的内螺纹；所述第一螺纹的公称直径大于所述第二螺纹的公称直径。

2.如权利要求1所述的防松螺栓螺母，其特征在于，所述第一螺纹与第二螺纹的连接处设置有退刀槽，所述退刀槽呈圆角过渡。

3.如权利要求2所述的防松螺栓螺母，其特征在于，所述第一螺母的上端面周向均匀设置多个第一斜齿，多个所述第一斜齿呈倾斜台阶状沿第一螺母上端面周向均匀排布；

所述第二螺母的下端面周向均匀设置多个第二斜齿，多个所述第二斜齿呈倾斜台阶状沿第二螺母下端面周向均匀排布；

所述第一斜齿和第二斜齿相互啮合，用于防止所述第一螺母和第二螺母的松动。

4.如权利要求2所述的防松螺栓螺母，其特征在于，所述第一螺母的上端面周向均匀设置多个第一斜齿，所述第一斜齿呈倾斜台阶状沿第一螺母上端面周向均匀排布；

所述第二螺母的下端面设置有端齿法兰，所述端齿法兰用于增大第二螺母下端面的面积；

所述端齿法兰呈圆环状，端齿法兰带有与第二螺纹配合的内螺纹；

所述端齿法兰的一面与第二螺母的下端面紧贴一体成型，端齿法兰的另一面周向均匀设置多个第二斜齿，所述第二斜齿呈倾斜台阶状沿端齿法兰面周向均匀排布；

所述第一斜齿与所述第二斜齿相互啮合，用于防止所述第一螺母和第二螺母的松动。

5.如权利要求4所述的防松螺栓螺母，其特征在于，所述第一斜齿的宽度与第二斜齿的宽度相同。

6.如权利要求5所述的防松螺栓螺母，其特征在于，所述第二螺母的上端设置有加长段，所述加长段用于提升防松效果；

所述加长端带有与第二螺纹配合的内螺纹，所述加长段与所述螺杆上的第二螺纹联接；

优选地，所述加长段的外径小于所述第二螺母的外径。

7.如权利要求3～6任一所述的防松螺栓螺母，其特征在于，所述第一螺纹为右旋螺纹，所述第二螺纹为左旋螺纹。

8.如权利要求7所述的防松螺栓螺母，其特征在于，所述第一斜齿的螺纹旋转方向与第一螺母的螺纹旋转方向相同，自上而下，在顺时针方向上，所述第一斜齿的前端高于后端；

所述第二斜齿的螺纹旋转方向与第二螺母的螺纹旋转方向相同，自下往上，在顺时针方向上，所述第二斜齿的前端高于后端。

9.如权利要求3～6任一所述的防松螺栓螺母，其特征在于，所述第一螺纹为左旋螺纹，所述第二螺纹为右旋螺纹。

10.如权利要求9所述的防松螺栓螺母，其特征在于，所述第一斜齿的螺纹旋转方向与第一螺母的螺纹旋转方向相同，自上而下，在逆时针方向上，所述第一斜齿的前端高于后端；

所述第二斜齿的螺纹旋转方向与第二螺母的螺纹旋转方向相同，自下往上，在逆时针方向上，所述第二斜齿的前端高于后端。

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