一種基于磁流變效應的具有可調預緊功能的一字螺栓的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于磁流變效應的具有可調預緊功能的一字螺栓。調節(jié)控制磁流變強度，用于調節(jié)預緊力從而滿足具有特定預緊力要求的被連接件的場合。裝置包括螺栓頭、滑槽、螺栓桿、磁流變液、隔離圈、體積補償器、電磁線圈、密封圈、活塞、滑動墊圈、復位彈簧。在確定被連接件的最佳初始預緊力F0后，調節(jié)流入電磁線圈的電流大小從而調整磁流變液的流變強度，最終將磁流變液的剪切屈服應力穩(wěn)定在被連接件的最佳初始預緊力F0，然后旋緊螺母使得滑動墊圈發(fā)生微小的移動，最終確定了該力為被連接件的最佳預緊力F0。該裝置連接被連接件后不需要另加預緊力檢測，擰緊的過程就是預緊力檢測的過程，操作方便、精度高、省時省力。
【專利說明】
一種基于磁流變效應的具有可調預緊功能的一字螺栓
技術領域
[0001]本實用新型涉及具有可調預緊功能的一字螺栓，尤其是涉及一種基于磁流變效應的具有可調預緊功能的一字螺栓。
【背景技術】
[0002]絕大多數(shù)螺紋連接在裝配時都必須擰緊，使連接在承受工作載荷之前，預先受到預緊力的作用，目地在于增加連接的可靠性和緊密性，以防止受載后被連接件出現(xiàn)間隙或發(fā)生相對滑移。事實證明較大的預緊力對螺紋連接的可靠性以及被連接件的疲勞強度都是有利的，特別對于像氣缸蓋、管路凸緣、齒輪箱、軸承蓋等緊密性要求較高的螺紋連接，預緊更為重要。但過大的預緊力會導致整個連接的結構尺寸增大，也會使連接件在裝配或偶然過載時被拉斷。因此，為了保證連接所需要的預緊力，又不使螺紋連接件過載，對于重要的螺紋連接，在裝配時要注意控制預緊力。
[0003]目前，控制預緊力的方法很多，通常是借助測力矩扳手或定力矩扳手，利用控制擰緊力矩的方法來控制預緊力的大小，測力矩扳手的工作原理是根據(jù)扳手上的彈簧元件，在擰緊力的作用下所產(chǎn)生的彈性變形來指示擰緊力矩的大小。該方法雖然操作簡單，但是在外部環(huán)境變化大的情況下，測力元件的物理特性隨之變化大，精度難以保證，因此，很難應用于高精密機械裝配場合。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于磁流變效應的具有可調預緊功能的一字螺栓，該裝置不易受外部環(huán)境的影響，具有精度高，壽命長，結構緊湊等特點，特別適合應用于高精密機械結構的裝配。
[0005]為了有效的實現(xiàn)一種基于磁流變效應的具有可調預緊功能的一字螺栓的如上所述特點，本實用新型是按如下方式來實現(xiàn)的:該裝置是由螺栓頭，滑槽，螺栓桿，磁流變液，隔離圈，體積補償器，電磁線圈，密封圈，活塞，滑動墊圈，復位彈簧組成。螺栓桿上半節(jié)開有腔室，腔室通過在螺栓桿上開出的四個滑槽與外部空氣相連，滑動墊圈通過四個滑槽與螺栓桿建立滑動副，并通過復位彈簧與螺栓頭連接，活塞上面開有凹槽，電磁線圈繞在此凹槽中，活塞與滑動墊圈固連，并通過滑動墊圈帶動其移動，體積補償器安裝在腔室的底部，螺栓桿、活塞、體積補償器、密封圈組成一個封閉的腔體，磁流變液充滿在這個密封腔體，并通過隔離圈將磁流變液與電磁線圈隔離。
[0006]在確定被連接件的最佳初始預緊力Fq后，調節(jié)流入電磁線圈的電流大小從而調整磁流變液的流變強度，最終將磁流變液的剪切屈服應力穩(wěn)定在被連接件的最佳初始預緊力Fo，然后旋緊螺母使得滑動墊圈發(fā)生微小的移動，最終確定了該力為被連接件的最佳預緊力Fo。該裝置連接被連接件后不需要另加預緊力檢測裝置檢測，擰緊的過程就是預緊力檢測的過程。
[0007]本實用新型所述的一種基于磁流變效應的具有可調預緊功能的一字螺栓的積極效果在于:利用磁流變液具有反應快速、連續(xù)、可逆、剪切屈服應力高、耗能低等特點，將磁流變液與螺栓本體進行結合，設計一種具有集成可調預緊功能的一字螺栓。在整個裝置中所需的磁流變液體積微小(根據(jù)所用螺栓的尺寸確定，一般在0.5mL-5mL之間)，而剪切屈服應力可達到300Mp，工作溫度可在-20°C-150°C之間穩(wěn)定工作，因此，該裝置不易受外部環(huán)境的影響，具有精度高，壽命長，結構緊湊等特點，特別適合應用于高精密機械結構的裝配。
【附圖說明】
[0008]圖1為一種基于磁流變效應的具有可調預緊功能的一字螺栓的內部結構原理圖。
[0009]圖2為一種基于磁流變效應的具有可調預緊功能的一字螺栓的外部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明。
[0011]結合圖1和圖2，本實用新型一種基于磁流變效應的具有可調預緊功能的一字螺栓，該裝置是由螺栓頭1、滑槽2、螺栓桿3、磁流變液4、隔離圈5、體積補償器6、電磁線圈7、密封圈9、活塞10、滑動墊圈11、復位彈簧12組成。其內部結構為:螺栓桿3上半節(jié)開有腔室，腔室通過在螺栓桿3上開出的四個滑槽2與外部空氣相連，滑動墊圈11通過四個滑槽2與螺栓桿3建立滑動副，并通過復位彈簧12與螺栓頭I連接，活塞10上面開有凹槽，電磁線圈7繞在此凹槽中，活塞10與滑動墊圈11固連，并通過滑動墊圈11帶動其移動，體積補償器6安裝在腔室的底部，螺栓桿3、活塞1、體積補償器6、密封圈9組成一個封閉的腔體，磁流變液4充滿在這個密封腔體，并通過隔離圈5將磁流變液4與電磁線圈7隔離。
[0012]利用磁流變液4具有反應快速、連續(xù)、可逆、剪切屈服應力高、耗能低等特點，將磁流變液4與螺栓本體進行結合，設計一種具有集成可調預緊功能的一字螺栓。在整個裝置中所需的磁流變液4體積微小(根據(jù)所用螺栓的尺寸確定，一般在0.5mL-5mL之間)，而剪切屈服應力可達到300Mp，工作溫度可在-20°C-150°C之間穩(wěn)定工作，因此，該裝置不易受外部環(huán)境的影響，具有精度高，壽命長，結構緊湊等特點，特別適合應用于高精密機械結構的裝配。
[0013]在確定被連接件的最佳初始預緊力Fο后，調節(jié)流入電磁線圈7的電流大小從而改變磁流變液4所在空間磁場8的大小，進而調整磁流變液4的流變強度，最終將磁流變液4的剪切屈服應力穩(wěn)定在被連接件的最佳初始預緊力Fo，然后旋緊螺母使得滑動墊圈11發(fā)生微小的移動，最終確定了該力為被連接件的最佳預緊力Fo。該裝置連接被連接件后不需要另加預緊力檢測裝置檢測，擰緊的過程就是預緊力檢測的過程。
【主權項】
1.一種基于磁流變效應的具有可調預緊功能的一字螺栓，裝置是由螺栓頭、滑槽、螺栓桿、磁流變液、隔離圈、體積補償器、電磁線圈、密封圈、活塞、滑動墊圈、復位彈簧組成;其特征在于:所述螺栓桿(3)上半節(jié)開有腔室，所述腔室通過在螺栓桿(3)上開出的四個滑槽(2)與外部相連，所述滑動墊圈(11)通過四個滑槽(2)與螺栓桿(3)建立滑動副，并通過復位彈簧(12)與螺栓頭(I)連接，所述活塞(10)開有凹槽，電磁線圈(7)繞在此凹槽，活塞(10)與滑動墊圈(11)固連，并通過滑動墊圈(11)帶動其移動，所述體積補償器(6)安裝在腔室的底部，所述螺栓桿(3)、活塞(10)、體積補償器(6)、密封圈(9)組成一個封閉的腔體，所述磁流變液(4)充滿在這個密封腔體，并通過隔離圈(5)將磁流變液(4)與電磁線圈(7)隔離。
【文檔編號】F16B35/00GK205503685SQ201620173027
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月2日
【發(fā)明人】孫美娜
【申請人】孫美娜