[实用新型]一种新型防松螺栓

说明书

一种新型防松螺栓，连接件上制孔或加工紧固螺孔，锁紧螺栓和紧固螺栓的直径不同，而且螺纹旋向相反，紧固螺栓的杆体中心制孔，紧固螺栓头部和锁紧螺母一体化(包括焊接或整体结构)，锁紧螺栓头部和垫圈一体化(焊接或整体结构)，紧固螺栓联接紧固螺母或紧固螺孔，锁紧螺栓穿过紧固螺栓杆体的中心孔连接锁紧螺母或锁紧螺孔，进行紧固连接件。

技术领域

本专利涉及一种新型防松螺栓，连接件上制孔或加工紧固螺孔，锁紧螺栓和紧固螺栓的直径不同，而且螺纹旋向相反，紧固螺栓的杆体中心制孔，紧固螺栓头部和锁紧螺母一体化，锁紧螺栓头部和垫圈一体化，紧固螺栓联接紧固螺母或紧固螺孔，锁紧螺栓穿过紧固螺栓杆体的中心孔连接锁紧螺母或锁紧螺孔，进行紧固连接件。

背景技术

现用螺栓防松方法有：使用双螺母、“逆旋向双螺母”、“施必牢”螺母等，其他还有弹簧垫圈、悬置螺母、自锁螺母、纵向开槽螺母、粘合防松、冲点铆接。

一般情况下，碳钢的弹性模量为200～210×10³Mpa(一般使用碳钢制造螺栓)。

螺栓预紧力的控制方法有：

1.根据拧紧力矩控制预紧力，误差约为±25％。

2.通过螺母转角控制预紧力，误差约为±15％。

3.按照拧紧力矩与螺母转角的关系控制预紧力，此方法优于单独使用拧紧力矩或螺母转角控制预紧力。

4.通过螺栓的伸长量控制预紧力，误差约为±5％。螺栓伸长量计算举例：

以连接件使用M30×2螺纹(强度等级8.8级)连接为例：螺栓直径D＝30mm，螺栓有效拉伸长度(简称为“拉伸长度”)L＝65mm，用1450N.m力矩拧紧螺母，预紧力P＝269kN时，螺栓的伸长量ΔL为：

ΔL＝P×L/(E×S)＝P×L/[E×3.14×(D/2)²]

＝269×10³×65×10^-3/[210×10⁹×3.14×(30×10^-3/2)²]＝0.118mm

其中P-螺栓预紧力，N

L-螺栓拉伸长度，m

E-螺栓材料弹性模量(高强度螺栓取210×10³Mpa)，N/m²

S-螺栓截面积(即螺杆横截面积)，m²

螺栓的预紧应力σ为：σ＝P/S＝269×10³/[3.14×(30×10^-3/2)²]＝381Mpa

8.8级螺栓屈服强度σs＝800×0.8＝640Mpa，σ/σs＝381/640＝0.595≈0.6。

5.使用电阻应变计测量应力的方法，有测力螺栓和环形垫圈两种测量方式。此外，还可以在螺栓的无螺纹处张贴电阻应变片，通过电阻应变计测量控制螺栓的预紧力，预紧力的误差可控制在±1％以内。

高强度螺栓连接必须采用较大的预紧力，一般预紧力为螺栓材料屈服强度σs的70％～81.2％，因此预紧力可取0.8σs。

普通螺栓的预紧力一般不超过0.58σs，最大预紧力为0.78σs。

螺栓连接在冲击载荷作用下，螺栓应力跟随预紧力变化。承受剪切应力的螺栓，预紧应力在材料屈服极限40％左右时，强度最大；承受拉伸应力的螺栓，预紧力增大后强度变为薄弱；同时承受剪切和拉伸应力的螺栓，预紧应力在材料屈服极限40％左右时，强度最大。