[发明专利]一种抗震永不松脱螺栓副

说明书

本发明公开了一种抗震永不松脱螺栓副，包括第一连接件、第二连接件，在第一连接件和第二连接件之间设有超越式离合结构，从而使第二连接件可正向转动而逐渐拧紧、但无法反向转动而松脱，超越式离合结构包括一个设置在第一或第二连接件上的防转凹槽，防转凹槽的深度在第二连接件的正向转动方向上逐渐变浅，在防转凹槽内设有回转体构成的滚动体以及弹性元件，弹性元件一端抵压滚动体，另一端抵压防转凹槽较深一侧的侧壁，从而使滚动体定位在防转凹槽较浅的一侧，滚动体的一侧贴靠防转凹槽的底壁，另一侧贴靠第二或第一连接件。本发明结构简单，可有效地防止螺母的自行反转而松脱，并且可消除因螺栓副的长时间使用对防松脱效果的不利影响。

技术领域

本发明涉及紧固件制造技术领域，尤其是涉及一种抗震永不松脱螺栓副。

背景技术

螺栓副是十分常见的一种用于紧固连接的结构件，其通常包括螺栓、与螺栓螺纹连接的螺母、以及相应的垫片等，螺栓副在使用时容易出现的一个问题就是，当遇到震动或者载荷的变化时，尤其是诸如汽车、火车等具有长时间较高频率震动、以及变化载荷的使用场合时，螺母会因为载荷的变化和震动而逐渐自行反转而松开，从而使螺栓副失效。这对于高铁之类的使用场合会造成极大地安全隐患和破坏。我们知道，现有的螺栓副的最常见的一种使用方式是在需要相互紧固连接的零件上设置螺栓通孔，然后将螺栓穿过零件的螺栓通孔，再将螺母螺纹拧紧连接在螺栓伸出零件的尾端，此时的螺母和零件之间会形成沿螺栓轴向的相互挤压力，进而在螺母和零件的表面之间以及螺母的内螺纹和螺栓的外螺纹之间形成静摩擦力，该静摩擦力可避免螺栓自行反转而松动。但是，当紧固好的螺栓副在遇到载荷剧烈变化时，如果载荷瞬间增加，此时的螺栓会被弹性地拉伸而边长，当载荷瞬间变小时，就会使螺母和零件的表面之间、或者螺母和螺栓之间的轴向挤压力瞬间消失或减小，此时的螺母极易形成一个微量的反转。或者当螺栓副经过一定时间的使用后，螺栓形成一个微量的塑性变形而变长，此时的螺母和零件的表面之间、或者螺母和螺栓之间的轴向挤压力也会消失或减小，从而造成螺母的松动而自行反转。当上述反转达到一定量时，就会导致螺栓副的完全失效。

为此，人们会采用具有防松脱效果的螺栓副。其中最简单的就是在螺母下面增加一个可在轴向上弹性压缩的弹簧垫片以及相应的平垫片，当拧紧螺母时，弹簧垫片以及平垫片则被弹性的压扁，从而对螺母形成一个附加的预紧轴向弹力，进而使螺母和零件表面之间、螺母和螺栓之间在轴向上形成一个额外的预紧挤压力。当载荷变化使螺栓变长时，弹簧垫片在轴向上弹性复原，从而使螺母与零件表面之间、螺母与螺栓之间在轴向上始终保持一个挤压力，进而可避免螺母的自行松脱。

然而现有的可防松脱的螺栓副结构均存在如下缺陷：其中阻止螺母反转的作用力均来自相互之间挤压后产生的预紧挤压力所形成的静摩擦力，这样，当螺栓副经过一定时间的使用后，其中的螺栓、螺母、垫片等构件会形成一个塑性变形，从而使上述预紧挤压力逐渐变小甚至完全消失，此时螺母与零件表面之间、螺母和螺栓之间的静摩擦力会逐渐减小直至消失，从而最终导致螺栓副的失效。也就是说，现有的螺栓副防松结构只能在一定的时间内起作用，其难以保证螺栓副长期使用后的防松脱。

针对上述情形，业内有各种防松脱螺栓螺母副产品设计，但它们的原理不外乎是应用变螺距，偏心螺纹，榫铆螺母副加偏心螺纹等手段，增加回退（其实也增加了旋进）的阻力，以此谋取不容易回退的方法来防止松脱发生。但正如前边陈述的那样，在强烈震动的情形下，这些方法都是不可靠的，理论上都是会松脱的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的防松脱螺栓副结构所存在的防松脱效果差、可靠性低等问题，提供一种抗震永不松脱螺栓副，其结构简单，可有效地防止螺母的自行反转而松脱，并且可消除因螺栓副的长时间使用对防松脱效果的不利影响。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：