[发明专利]一种无耳游动托板螺母组件及其紧固连接方法

说明书

本发明公开了一种无耳游动托板螺母组件及其紧固连接方法，包括螺母基体和游动螺母，所述螺母基体和游动螺母为分离式结构，螺母基体包括同轴且为一体成型的头部和杆体，两者沿轴向共同开设有供相适配螺栓穿过的通孔，通孔中部设有铆接变形区，该铆接变形区为与通孔同轴的环形凹槽，杆体的顶端设有腰型槽，腰型槽直边两侧设有折弯部，腰型槽和折弯部共同用于约束游动螺母游动的距离。本发明摒弃了带耳板及固定孔的传统结构，通过铆接变形区与头部的共同作用可将该组件铆接固定，再利用游动螺母的游动特性使其能够与螺栓快速对准连接，保证两者的同轴度，同时该组件可在单面完成所有装配工序，提高了安装效率同时能够保证连接强度。

技术领域

本发明属于紧固件技术领域，具体涉一种无耳游动托板螺母组件。

背景技术

众所周知，托板螺母是一种能将螺母提前固定安装在一侧结构件上，而在另一侧结构件上安装螺丝或螺栓时不需要再使用工具固定螺母的紧固件，一般使用在空间狭窄、无法使用扳手安装或者是不能够双向安装的螺纹连接部位，通常由自锁螺母和支撑螺母的托板组成，由于其具备良好的自锁性能和方便的安装特性，因此被广泛用于航空、航天领域中。

目前比较常见的托板螺母为固定式结构，即螺母和托板是一体的，一般在托板上设置有两个铆接孔和一个螺纹孔，根据铆接孔与螺纹孔的相对位置不同，通常分为单耳托板螺母和双耳托板螺母两类，在飞机结构件连接时，普遍采用双耳托板螺母进行连接，具体连接时，首先需在飞机夹层上钻三个安装孔，一个为螺栓过孔，另外两个为双耳托板螺母的安装固定孔；然后通过两个铆钉依次穿过铆接孔与安装固定孔后将双耳托板螺母固定在飞机夹层上；最后在通过配套的螺栓与双耳托板螺母螺纹连接使飞机夹层和蒙皮固定连接，装配过程如图1所示。虽然上述传统托板螺母可以满足大多数装配需求，但其在使用过程中存在以下局限性和弊端：

一是不管是双耳或者是单耳托板螺母都对安装空间有一定的要求，当空间狭小时无法应用，且一般只适用于平面连接，对斜面、弧面连接不适合，其使用范围狭窄；

二是需要在飞机夹层上开设多个安装孔，而这些安装孔一般是通过机加工方式获得的，安装孔边缘处易出现应力集中现象，如开设过多会严重影响结构件的承载能力和抗疲劳性能；

三是对相邻安装孔间的中心距和形位公差要求高，增加了机加工难度，且多个孔易出现误差积累，若铆钉的铆接位置稍有偏差便会影响到托板螺母与螺栓孔的同轴度，从而影响到螺栓的正常装配，此时如果强行装配，可能导致夹层变形，影响飞机的性能；加之不能单面铆接，铆接时需要多人协同配合完成，导致该产品的安装效率较低。

四是不管是双耳或者是单耳托板螺母体积和重量相对较大，不利于飞机对自身减重的要求。

有鉴于此，本发明人提出一种无耳游动托板螺母组件，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种无耳游动托板螺母组件，该无耳游动托板螺母组件克服了传统带耳托板螺母带来的各种弊端，使用时仅需在结构件上开设单孔，即可在单面完成所要安装工序，简化了安装程序，且保证了结构件的承载能力和抗疲劳性能，尤其适用于空间狭小的装配环境；另外利用游动螺母的游动特性在安装螺栓时容易找正，可保证两者装配后的同轴度，同时游动螺母还具有较大的防松能力和抗振动能力。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

一种无耳游动托板螺母组件，包括螺母基体和游动螺母，所述螺母基体和游动螺母为分离式结构，所述螺母基体包括同轴且为一体成型的头部和杆体，所述头部和杆体沿轴向共同开设有供相适配螺栓穿过的通孔，所述通孔中间部分设置有铆接变形区，所述杆体的顶端设置有用于安装游动螺母的腰型槽，所述腰型槽直边两侧设置有对称的折弯部，所述腰型槽和折弯部共同用于约束游动螺母沿杆体径向和轴向游动的距离。