本發(fā)明涉及機械設計技術(shù)領(lǐng)域,具體的說是一種限位型防松螺栓總成。
背景技術(shù):螺栓連接的部件,因受振動或交變載荷,導致螺紋副和支撐面間摩擦阻力有時瞬間急劇減小(甚至消失),有可能使螺母與螺桿之間產(chǎn)生微小轉(zhuǎn)動(微小松動),導致螺栓預緊力微小降低。當螺栓的初始松動(螺母與螺桿之間初始的小角度轉(zhuǎn)動)多次累積達到臨界值——螺栓預緊力降到下限(轉(zhuǎn)角臨界值一般小于5度),螺栓松動程度會隨著動載荷顯著加快,部件因失去固定造成破壞導致輕則2類(嚴重)重則1類(致命)故障。一般防松墊片難以滿足要求。目前更多采用開花螺母,擰緊后在螺桿的通孔和開花螺母的嵌入槽之間穿鎖銷來防松。但裝配時,擰緊螺母后,嵌入槽和通孔之間的軸向位置和角度位置都很難碰巧對準。若相差很大,繼續(xù)擰緊螺母,可能緊不到理想位置;放松螺母,可能因初始松動大于臨界值,導致螺栓預緊力不夠。而且嵌入槽與鎖銷之間還有裝配間隙。因此該結(jié)構(gòu)不能防止初始松動,只能避免螺栓松動到一定程度后的進一步松動。專利內(nèi)容本發(fā)明提供了采取在法蘭盤端面的一對通槽及螺桿端面的一個通槽內(nèi)壓入卡簧式鎖銷和墊皮,限制螺母與螺桿之間的相對轉(zhuǎn)動使之遠遠小于臨界值,達到可靠防止初始松動的限位型防松螺栓總成,克服了現(xiàn)有螺栓由于松動帶來的一切問題。本發(fā)明的技術(shù)方案結(jié)合附圖說明如下:一種限位型防松螺栓總成,該螺栓總成包括螺母1、法蘭盤2、墊片3、卡簧式鎖銷4、螺桿7和墊皮8;所述的螺母1與法蘭盤2固定連接;所述的螺桿7依次穿過墊片3、螺母1和法蘭盤2;所述的法蘭盤2上開有多個通槽;所述的卡簧式鎖銷4的兩端呈回鉤狀,并且卡在法蘭盤2的外邊緣上。所述的法蘭盤2的直徑小于或等于螺母1的內(nèi)徑,其端面上相鄰兩個通槽之間夾角為4度、12度、20度、36度中任意一個。所述的螺桿7穿過墊片3、螺母1和法蘭盤2的一端的端面上開有兩個互相垂直的通槽即A通槽5和B通槽6。所述的螺桿7為階梯形,粗徑處有和螺母1內(nèi)螺紋相配合的外螺紋。所述的卡簧式鎖銷4的長度略小于法蘭盤2的直徑。該螺栓總成還包括設置在法蘭盤2和螺桿7通槽內(nèi)的墊皮8,所述的卡簧式鎖銷4和法蘭盤2與螺桿7端面的通槽呈過渡配合,墊皮8被卡簧式鎖銷4壓入法蘭盤2和螺桿7的通槽內(nèi),用來消除卡簧式鎖銷4與法蘭盤2和卡簧式鎖銷4與螺桿7通槽之間的間隙。本發(fā)明的有益效果為:1、本發(fā)明不是利用摩擦力矩來防止螺栓松動,而是采取在法蘭盤及螺桿端面所開的通槽內(nèi)壓入卡簧式鎖銷和墊皮,限制螺母與螺桿之間的相對轉(zhuǎn)動使之遠遠小于臨界值。雖結(jié)構(gòu)較復雜,但防止螺栓松動的效能十分可靠,尤其對防止初始松動,效果更為突出。2、本發(fā)明的法蘭盤端面相鄰2個通槽軸線之間的夾角稱為開角,規(guī)定為4度、12度、20度、36度,四選其一。螺母首次擰緊達到預緊力要求后,為將法蘭盤與螺桿的通槽調(diào)整共線以壓進鎖銷而第二次擰緊螺母1的角度稱為調(diào)整量?!谶@四個角度下,調(diào)整量最大值不會超過開角的一半,即不會超過2度、6度、10度、18度。與開角2度、6度、10度、18度(對應調(diào)整量最大值分別為2度、6度、10度、18度)相比,在調(diào)整量最大值相同的前提下,減半法蘭的開槽數(shù)目、顯著降低加工成本,同時顯著提高通槽和卡簧式鎖銷的強度,達到了雙贏效果。3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)牢固可靠,裝卸簡單且只需常用工具。附圖說明圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖(單獨加工法蘭盤,后與螺母焊成一體時的結(jié)構(gòu)裝配圖);圖2為本發(fā)明法蘭盤(端面有多對通槽)、螺母、鎖銷、墊皮與螺桿端面連接裝配特寫圖;圖3本發(fā)明螺桿螺紋及鎖銷結(jié)構(gòu)特點說明圖;圖4本發(fā)明通槽A和通槽B指示圖。圖中:1、螺母;2、法蘭盤;3、墊片;4、卡簧式鎖銷;5、A通槽;6、B通槽;7、螺桿;8、墊皮。具體實施方式參閱圖1,一種限位型防松螺栓總成,該螺栓總成包括螺母1、法蘭盤2、墊片3、卡簧式鎖銷4、螺桿7和墊皮8。所述的螺桿7依次穿過墊片3、螺母1和法蘭盤2;所述的法蘭盤2上開有多個等寬的通槽,可以單獨加工后與螺母1焊成一體以便于大批量生產(chǎn),也可與螺母1一體加工,所述的法蘭盤2的直徑小于或等于螺母1的內(nèi)徑,便于裝卸。法蘭盤2上的通槽總數(shù)為偶數(shù),每個通槽都對應有唯一的一個通槽與之軸線共線且通過圓心,稱為一對通槽。所述的卡簧式鎖銷4的兩端呈回鉤狀,長度略小于法蘭盤2的直徑,裝配時卡簧式鎖銷4會被法蘭盤2沿徑向撐開,便于安裝。裝好后,鎖銷兩端的回鉤緊緊卡住法蘭盤2的外邊緣。保證扣緊法蘭盤2,連接牢固可靠。所述的螺桿7為階梯形,粗徑處有和螺母1內(nèi)螺紋相配合的外螺紋。所述的螺桿7穿過墊片3、螺母1和法蘭盤2的一端的端面上開有兩個互相呈90度角的通槽,分別稱為A通槽5和B通槽6,其槽寬與法蘭盤2的通槽相同。所述的卡簧式鎖銷4與法蘭盤2和螺桿7端面的通槽呈過渡配合,通過在通槽內(nèi)壓入墊皮8,使得卡簧式鎖銷4與通槽之間達到緊密結(jié)合,除非卡簧式鎖銷4因剪切失效(折斷或嚴重變形),螺桿7與螺母1之間的相對轉(zhuǎn)動將遠遠小于臨界值,故能有效防止螺栓的初始松動,墊皮8材質(zhì)要求延展性好,且不易破損。使用時,當法蘭盤2端面上任意一對通槽的兩邊與A或B通槽的兩邊各成一條線即共線時,即可將卡簧式鎖銷4及金屬墊皮8壓進通槽中,直到卡簧式鎖銷4扣緊法蘭盤2端面。用常用的工具如手錘等,敲擊即可完成。若當首次擰緊螺母1達到預緊要求時卡簧式鎖銷4不能正好裝入通槽,為了保證螺栓的預緊力,規(guī)定此時只能繼續(xù)擰緊螺母1。實施例若開角為10度,即法蘭盤2端面上開18對(36個)通槽,當A通槽5共線時B通槽6也會同時共線。若A通槽5比法蘭盤2端面開的一個通槽角度略超前,則只能繼續(xù)擰緊螺母1約10度才能使A通槽5或B通槽6共線。故對于開角10度的法蘭盤2,螺母1調(diào)整量最大值為10度。顯然,調(diào)整量的最大值不會大于開角。開角越小,在法蘭盤2上開槽越多,擰緊后共線的概率越大,不共線時調(diào)整量越小,調(diào)整越容易。反之,開槽越少,共線的概率越小,不共線時調(diào)整量越大,調(diào)整越困難。但開槽越少,加工成本會降低,且相鄰兩個槽之間的寬度(槽的壁厚)加大,槽和卡簧式鎖銷4也可以加寬,利于提高法蘭盤2和卡簧式鎖銷4的強度。即要減少在法蘭盤2端面的開槽數(shù)量,又要減小調(diào)整量,就要求對開角進行優(yōu)化。本發(fā)明計算出法蘭盤2上開角的四個優(yōu)化值分別為4、12、20、36度可四選其一,具體如下。開角12度:在法蘭盤2端面開15對通槽。當A通槽5共線(記為0度)時,B通槽6不會同時共線,此時最靠近B通槽6的法蘭盤2端面相鄰兩個槽的角度分別為90-12/2=84度和90+12/2=96度。即與A通槽5成90度的B通槽6恰好處于法蘭盤2端面相鄰兩個槽的正中間。若A通槽5比法蘭盤2端面開的一個槽角度略超前,為使A通槽5共線,需要將螺母1擰緊12度。但對B通槽6,則只需將螺母1擰緊6度就可共線。顯然此方案在任何情況下調(diào)整量的最大值都不會大于一半開角——6度。和開角10度、18對通槽的方案相比,調(diào)整量最大值從10度減小為6度(與開角6度30對通槽的調(diào)整量最大值相同),通槽數(shù)減少、加工成本降低、法蘭盤2和卡簧式鎖銷4的強度提高。同理,開角4度時,當A通槽5共線(記為0度)時,最靠近B通槽6的法蘭盤2端面相鄰兩個槽的角度分別為90-4/2=88度和90+4/2=92度;開角20度時,最靠近B通槽6的法蘭盤2端面相鄰兩個槽的角度分別為90-20/2=80度和90+20/2=100度;開角36度時,最靠近B通槽6的法蘭盤2端面相鄰兩個槽的角度分別為90-36/2=72度和90+36/2=108度;即與A通槽5成90度的B通槽6都恰好處于法蘭盤2端面相鄰兩個槽的正中間。顯然這三個方案在任何情況下調(diào)整量的最大值也都不會大于一半開角——2、10、18度。若第二次擰緊螺母1擰緊的角度過大了,需要再次調(diào)整時,既可繼續(xù)擰緊也可放松螺母1來調(diào)整。若開角12度時,A通槽5比法蘭端面開的一個槽角度略超前,可直接略微放松螺母1達到共線,而不必非要將螺母1繼續(xù)擰緊6度達到共線,故再次調(diào)整時,調(diào)整角度最大值不會超過1/4開角。同理,對其余優(yōu)化方案,再次調(diào)整角度最大值不會超過1、5、9度。拆卸時,只需用常用工具(如螺絲刀)將卡簧式鎖銷4與法蘭盤2結(jié)合處的回鉤狀部分翹起,即可方便地拆開。本發(fā)明適用于對螺栓防松,特別是對防止初始松動要求苛刻的部件。