[实用新型]轴向锁紧式防松防盗螺帽

说明书

本实用新型是一种可在振动状态下工作时防止自然松脱、又可以防止在特定的环境下人为松脱（被盗窃）的一种特殊的紧固螺帽。

本实用新型与现有防松、防盗螺帽比较，有以下特点：1.本实用新型的加工方法简单，不需任何特殊加工工序，只是在螺帽毛坯成型时，将现有的成型凸模的部分形状稍加改变；2.本实用新型在螺帽紧固过程中，其旋转扭矩与普通螺帽的扭矩一样，而没有明显的增加；3.本实用新型所构成的螺帽，在锁紧之后，若出现回松，则紧固力将成倍增加，所以在实际上回松角趋近於零；4.本实用新型，可按使用需要分别构成可拆（防松）和不可拆（防盗）螺纹联接。

本实用新型的目的提供一种在不同使用要求下防松或防盗的螺纹联接装置。

本实用新型的目的是这样实现的：在螺帽压紧面的螺口上开一组轴对称的、间断环形斜面缺口，该斜面缺口在轴向有3°～7°的斜角，在水平方向有一与螺纹升角方向一致，并大于螺纹升角2倍的升角；该斜面缺口的最大深度，对于防盗螺帽来说，应小于所选用钢球直径0.05～0.50mm；当螺帽与螺栓配合时，上述间断环形斜面缺口就与螺栓形成了一组间断环形楔槽，该楔槽的名义宽度－－楔槽侧壁至螺栓外径距－－对于防盗螺帽应稍小于所选用钢球直径，使之能形成不同公差等级的 (P)/(h) 组成的轻度过盈配合。在螺帽旋紧过程中，将所选钢球放入楔槽，螺帽锁紧后，钢球将被卡紧在垫圈、螺栓与螺帽斜面缺口的底面与侧壁之间。在人为回松时，钢球因被上述垫圈、螺栓与螺帽斜面缺口的底面与侧壁卡紧所产生的摩擦力偶，将迫使钢球沿螺帽斜面上升，由于该斜面的升角大于螺纹升角的2倍，从而在螺栓轴向形成更大的锁紧力，使回松实际上不可能出现，以起到防盗作用。

本实用新型作为防松螺帽时，其螺帽加工方法，缺口的轴向斜角、水平升角的方向、大小与防盗螺帽一致。但斜面宽度则应比所选钢球直径大很多，以使在螺帽锁紧后，钢球被压紧在螺帽与垫圈之间，而不会被卡紧在螺栓与缺口的侧壁上。为使螺帽锁紧后钢球与垫圈之间的摩擦力远大于钢球与螺帽斜面缺口的摩擦力，所以应在垫圈上制出一环形沟槽，沟槽的宽度应稍小于所选钢球直径，使其能形成不同公差等级的 (P)/(h) 组成的轻度过盈配合，深度等于钢球半径，而螺帽的斜面缺口的最大深度则小于所选钢球半径0.05～0.50mm，使螺帽拧紧时有足够的压紧量，并迫使钢球卡紧在垫圈沟槽之中。由于垫圈与被紧固件之间的摩擦力恒大于与螺帽之间的摩擦力，所以在工作状态下，振动只能使螺帽产生旋转（回松）的趋势，而垫圈则不具有这一趋势，当一旦出现回松，和防盗螺帽一样，钢球将沿螺帽的斜面上升，使轴向的紧固力迅速增大，使回松实际上不可能出现，以起到防松作用。假如螺帽与垫圈同步转动，钢球将相对于螺帽处于静止状态，这样就起不到防松作用，并可以把螺帽拆卸下来，为拆卸方便起见，所以防松螺帽垫圈的平面形状尺寸应制成与螺帽相同的六角形。

当然也可以与上面的方法相反，即把一组轴对称的、间断环形斜面缺口开在垫圈上，同样可以起防松防盗作用，但在螺帽上要开一个环形槽，否则防松、防盗作用将明显下降。

本实用新型只需在螺帽毛坯的成型过程中，在毛坯端面上同时制出2～3个轴对称的间断环形斜面缺口后，再按正常加工程序加工。所以对一个标准件厂来说，没有增加任何附加工序，也不需要增添任何设备。

本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图绘出：

图1是根据本实用新型提出的轴向锁紧式防松防盗螺帽的防盗螺帽工作状态图。

在图1中，螺帽［1］的压紧面上有一组轴对称、间断环形斜面缺口［2］的最大深度h小于所选钢球［4］的直径0.05～0.50mm，缺口［2］的宽度b应保证当螺栓［3］拧入螺帽［1］后所形成的名义宽度比钢球［4］的直径稍小，并形成不同等级的 (P)/(h) 组成的轻度过盈配合。斜面缺口［2］的升角β与螺帽［1］的螺纹升角α的方向一致，但β＞2α，缺口［2］的侧壁斜度为3°～7°，以使螺帽［1］、钢球［4］与垫圈［5］在压紧前，钢球［4］不至卡死在斜面缺口［2］与螺栓［3］之间从而增加附加扭矩。当螺帽［1］锁紧后，则钢球［4］被卡紧在螺栓［3］、垫圈［5］与缺口［2］的底部与侧壁之间。因此在螺帽［1］回松时，由件［2］、［3］、［5］对钢球［4］所形成的摩擦力偶，将迫使钢球［4］沿斜面缺口［2］的斜面滚动。但斜面的升角β＞2α，所以回松的结果螺栓［3］所承受的拉力将迅速猛增，因此回松就不可能出现，从而起到了防盗作用。

图2是根据本实用新型提出的轴向锁紧式防松防盗螺帽的防松螺帽工作状态图：

在图2中，螺帽［6］的压紧面上开有一组轴对称、间断环形斜面缺口［7］、缺口［7］的斜面升角β₁与螺帽［6］的螺纹升角α的方向一致，但β₁＞2α；缺口［7］的斜面宽度应足以保证当钢球［4］被压紧后，能与缺口［7］的侧壁和螺栓［3］均有一个间隙δ；斜面缺口［7］的最大深度h₁应小于所选钢球［4］的半径0.05～0.50mm，垫圈［8］与螺帽［6］的压紧面上有一环形槽［9］，槽［9］的宽度a稍小于钢球［4］的直径，使之能与钢球［4］形成不同等级的 (P)/(h) 组成的轻度过盈配合。深度h₂应等于钢球［4］的半径。当螺帽［6］拧紧之后，钢球［4］将卡紧在垫圈［8］的环形槽［9］之中，槽［9］与钢球［4］的摩擦力将大于螺帽［6］的斜面缺口［7］与钢球［4］的摩擦力。当螺帽［6］回松时，钢球［4］将沿斜面缺口［7］上升，并使螺栓［3］所承受的拉力迅速成倍增大，所以螺帽［6］实际上将不可能出现回松，因此起到防松作用。为了对防松螺帽［6］进行拆卸，应将垫圈［8］的平面形状作成六角形，以便于与螺帽［6］在拆卸时能同步转动。因为只有螺帽［6］与垫圈［8］同步旋转时，钢球［4］才会相对于斜面缺口［7］处于静止状态，拆卸才能顺利进行。