[发明专利]防松紧固件垫圈及其防松紧固件组

说明书

本发明的技术方案是供防松紧固件垫圈及其防松紧固件组，本发明人注意到，旋紧垫圈的过程中的“磨铣作用”不容忽视，为了降低磨铣作用，本发明在一组平行防滑齿内，令至少某一齿的长度小于等于该齿与其相邻外齿的内切圆的弦长；经本发明优化后的防滑齿布局，显著降低了防滑齿对工件表面的磨铣作用，获得了更加优越的垫圈持稳效果。

技术领域

本发明涉及螺纹副连接紧固件的防松技术，尤其设计对垫圈防滑齿布局的优化。

背景技术

螺纹副连接是紧固连接的主要形式，其防松问题也比较突出，为解决螺纹副在振动载荷下的松动问题，其一典型代表是如图1所示的楔形螺母垫圈组合，即在垫圈01和螺母02之间设置楔形斜面，并使斜面倾角A大于螺纹副得升角，当螺母02往松动方向旋转时，楔形斜面将抬起螺母02，迫使螺母02进一步张紧螺栓03，从而起到防松效果。

楔形螺母垫圈组合在实际使用过程中暴露出一些问题，主要是在横向振动载荷的作用下垫圈01也可能往松动方向旋转，当垫圈01和螺母02都往松动方向旋转时，楔形面失去了进一步张紧螺栓的条件，持续的横向振动载荷将导致最终的松弛。

有鉴于楔形螺母垫圈组存在的上述问题，本发明人提出本发明技术方案，以利楔形螺母垫圈组结构的推广应用。

发明内容

本发明的目之一的在于提供一种与工件连接性强的垫圈。

为了达成本发明的目的之一，本发明的技术方案如右：令垫圈的一面具有防滑齿组，在至少一防滑齿组内(也可以是所有的防滑齿组内)，各防滑齿平行排列，且至少某一齿(或各齿)的长度小于等于该齿与其相邻外齿的内切圆的弦长。

绝大部分已知垫圈都设计了与工件接触或意图刺入工件的防滑齿，已知防滑齿的排列方式主要是辐射型，如GB1592275、CN108071653A；也有平行排列的，如CN203655858U是一种平行排列的设计；但，现有防滑齿在横向振动载荷的作用下依然不能紧密地持稳于工件表面，有研究认为持稳效果与垫圈以及工件的硬度存在一定关系，也有尝试设计奇异的齿形试图增强持稳效果。本发明人则注意到，在诸多影响持稳效果的因素中，“磨铣作用”不容忽视；本发明人注意到，垫圈在旋紧的过程中，锋利的防滑齿相当于铣刀，逐渐将工件表面铣薄，防滑齿也逐渐铣钝；钝的防滑齿相当于磨头，把逐渐铣削出的表面磨光；如是，在“磨铣作用”下工件与垫圈的接触面获得更光滑的表面，降低了工件与垫圈之间的摩擦系数。

本发明人注意到，旋紧垫圈的过程中，在后的防滑齿将完全覆盖在前防滑齿的磨铣痕迹，由于齿数多，同一个位置被磨铣的次数也很多，加之持续增长的张紧力，磨铣的力道持续增加，所以，即使旋紧所需要的圈数(角位移)不多，工件表面同一位置受到的磨铣次数数倍于防滑齿。例如CN203655858U图8所示的防滑齿，这是一种平行排列的防滑齿，旋紧垫圈的过程中，工件上同一为自己除了具有如辐射型防滑齿类似的磨铣痕迹顺序外，还有另一种特点。

如图2a、2b所示，建立具有平行排列防滑齿组011的楔形垫圈01，如图3所示，为了便于说明，简化该垫圈防滑齿组011的密度并仅取垫圈的1/4部分，图3中，防滑齿011a、011b、011c、011d、011e平行排列，起止位置用实线表示，起止位置相差120°角，起止位置之间每间隔10°用虚线标示过渡位置。由图3可见，防滑齿011a的磨铣痕迹覆盖防滑齿011b～011e的磨铣痕迹,防滑齿011b的磨铣痕迹涵盖防滑齿011c～011e的磨铣痕迹，以此类推,离垫圈圆心远的防滑齿的磨铣痕迹将被离垫圈圆心近的防滑齿的磨铣痕迹覆盖，此种磨铣痕迹的覆盖特点导致的结果是，工件表面离垫圈圆心越远处被磨铣的次数越多，工件表面离垫圈圆心越近出被磨铣的次数越少，工件表面的磨铣作用呈现以垫圈圆心向外逐渐增加的趋势，也就是说，被磨铣后的垫圈表面粗糙度由内往外递减。

由于被磨铣后的垫圈表面粗糙度由内往外递减，摩擦系数分部不均匀，在一个横向振动载荷的半周期内，横向振动载荷引起的松脱力矩容易突破垫圈外围处的反向摩擦力矩。真对于保持垫圈锚具与工件表面极其不利。