一种对称开槽防松螺母结构及螺母防松方法与流程

1.本发明属于连接紧固件技术领域，涉及一种对称开槽螺母结构及螺母防松方法，尤其涉及一种在窄小空间内对轴承进行调隙的对称开槽螺母结构及螺母防松方法。


背景技术：

2.螺母作为常见的机械零部件之一，其被广泛应用于各种机械设备中。在静载荷作用下普通标准螺母螺纹连接安全可靠，但当普通标准螺母处于机械振动和冲击等环境时，通常会导致螺纹副间的摩擦力逐渐减小或消失，出现螺纹连接旋退松脱现象。目前常见的防松螺母在防松方法上有以下五类，第一类防松方法是摩擦防松，通过轴向或轴向 径向压紧螺纹副的方式，产生可以阻止螺纹副相对转动的摩擦力，实现螺母防松，如采用弹性垫圈 螺母、双螺母、自锁螺母和尼龙嵌件锁紧螺母等，但随着机械振动次数增加，会导致预紧力逐渐减小，阻止螺纹副相对转动的摩擦力减小，以致螺母松脱，螺纹连接失效；第二类防松方法是机械防松，通过止动件直接限制螺纹副的相对转动，止动件如采用开口销、串联钢丝和止动垫圈等，但该类防松方法拆卸比较繁琐；第三类防松方法是铆冲防松，螺母拧紧后采用冲点、焊接或粘接等方法，使螺纹副失去运动特性，以致螺母形成不可拆卸连接，但这类防松方法会破坏螺纹副，导致拆卸比较困难，并且螺母或螺栓不能重复使用；第四类防松方法是结构防松，即唐氏螺纹防松方法，利用螺栓螺纹自身的结构，与左旋螺母、右旋螺母配合使用，在处于振动和冲击工况时，工作支撑面上的紧固螺母松退方向与非支撑面锁紧螺母的松退方向相反，以达到松动制约松动的目的，该类方法防松效果较好，但防松结构对加工要求比较高。第五类防松方法是定期复紧防松，定期对螺纹连接紧固情况进行检查，对有拧紧力矩要求的螺纹连接重新施加拧紧力矩，但该类防松方法将大幅增加人员工作量。
3.就上述五类防松螺母而言，在特殊窄小空间内对以面对面或背靠背方式安装的向心推力轴承或圆锥滚子轴承采用螺母调整法进行调隙时，螺母扭矩难以实现，轴承间隙难以调整，并且难以保证螺母防松。


技术实现要素：

4.本发明需要解决的技术问题是提供一种对称开槽螺母结构及螺母防松方法，对称开槽螺母结构结构简单、操作方便、性能安全可靠、防松螺母可以重复使用，轴承游隙发生变化时可以重新调整，保证轴承和螺母的动平衡，解决在特殊窄小空间内对以面对面或背靠背方式安装的向心推力轴承或圆锥滚子轴承采用螺母调整法进行调隙时，轴承调隙和螺母防松困难的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种对称开槽防松螺母结构，包括对称开槽螺母和夹紧螺钉，所述对称开槽螺母柱面呈圆形，在对称开槽螺母柱面上沿径向开有锁紧槽a和锁紧槽b，所述锁紧槽a和锁紧槽b将对称开槽螺母分割成螺母本体a和螺母本体b，所述锁紧槽a和锁紧槽b关于对称开槽螺母轴线位置对称，所述螺母本体a开有工艺光孔a和工艺光孔b，所述螺母本体b开有螺纹孔a和螺纹孔b，所述工艺光孔a轴线位置
与螺纹孔a轴线位置重合，所述工艺光孔b轴线位置与螺纹孔b轴线位置重合，且所述螺纹孔a和螺纹孔b关于对称开槽螺母轴线位置对称，所述螺纹孔a轴线位置、螺纹孔b轴线位置与对称开槽螺母轴线位置平行，所述工艺光孔a和工艺光孔b的孔深为螺母本体a的厚度，所述螺纹孔a和螺纹孔b的孔深为螺母本体b的厚度，所述夹紧螺钉通过工艺光孔a、工艺光孔b分别旋入螺纹孔a、螺纹孔b内。
6.本发明技术方案的进一步改进在于：所述对称开槽螺母设置在位于缸筒内部中心轴线的螺杆上，所述螺杆的前端设置有光杆段和螺纹段，所述缸筒与光杆段之间设置有轴承a和轴承b，所述轴承a和轴承b采用向心推力轴承或圆锥滚子轴承且所述轴承a和轴承b以面对面或背靠背的方式安装，所述对称开槽螺母安装于紧挨轴承b的螺纹段上。
7.本发明技术方案的进一步改进在于：所述锁紧槽a和锁紧槽b的底面分别与螺母本体a左侧端面、螺母本体b右侧端面进行圆弧处理。
8.本发明技术方案的进一步改进在于：所述锁紧槽a的最大深度为h1，所述锁紧槽b的最大深度为h2，所述对称开槽螺母外圆半径为r，所述对称开槽螺母螺纹孔半径为r，且r
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r＜h1=h2＜r。
9.本发明技术方案的进一步改进在于：所述螺母本体a的厚度小于螺母本体b的厚度。
10.本发明技术方案的进一步改进在于：所述工艺光孔a轴线与工艺光孔b轴线所形成的面为所述锁紧槽a或锁紧槽b的对称面。
11.本发明技术方案的进一步改进在于：所述螺纹段螺纹和对称开槽螺母螺纹均为细牙螺纹。
12.一种对称开槽防松螺母的防松方法，包括如下步骤：s1、利用专用工具通过所述工艺光孔a和工艺光孔b拧紧对称开槽螺母到螺杆难以旋转，此时轴承a和轴承b内无间隙，在拧紧对称开槽螺母的同时转动螺杆，以便使轴承a和轴承b内的滚动体在滚道上处于正确安装位置；s2、利用专用工具通过所述工艺光孔a和工艺光孔b拧松对称开槽螺母到螺杆自由旋转为止，并采用夹紧螺钉分别在螺纹孔a和螺纹孔b处紧固加力的方式，实现螺母防松；s3、当所述轴承a和轴承b内部游隙发生变化需要调整时，此时调整夹紧螺钉以降低对称开槽螺母螺纹与螺纹段螺纹的挤压力，之后利用专用工具拧动对称开槽螺母对所述轴承a和轴承b进行二次调隙，调隙完成后再次拧紧夹紧螺钉对对称开槽螺母进行二次防松。
13.本发明技术方案的进一步改进在于：所述专用工具包括分别对应插入工艺光孔a和工艺光孔b的工艺光孔a柱和工艺光孔b柱，所述工艺光孔a柱和工艺光孔b柱均固定连接在固定板a上，所述工艺光孔a柱轴线位置和工艺光孔b柱轴线位置关于固定板a轴线位置对称，且与固定板a轴线位置平行，所述固定板a与固定板b之间固定连接多个互相平行的连接柱，所述固定板a的中心开有工艺光孔c，所述固定板b的另一面中心位置连接有方柱，所述方柱内开有内六角孔，所述固定板a、固定板b、方柱和内六角孔的四条轴线位置重合。
14.由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：1、本发明的对称开槽螺母结构结构简单、操作方便、性能安全可靠、防松螺母可以重复使用，轴承游隙发生变化时可以重新调整，保证了轴承和螺母的动平衡，解决了在特殊
窄小空间内对以面对面或背靠背方式安装的向心推力轴承或圆锥滚子轴承采用螺母调整法进行调隙时，轴承调隙和螺母防松困难的问题；2、本发明针对以面对面或背靠背的方式安装的向心推力轴承或圆锥滚子轴承，采用对称开槽螺母调整法进行轴承调隙，利用专用工具通过工艺光孔a和工艺光孔b拧紧对称开槽螺母到螺杆难以旋转，再通过工艺光孔a和工艺光孔b拧松对称开槽螺母到螺杆自由旋转为止，拧紧对称开槽螺母过程中应旋转螺杆带动轴承转动，保证了轴承a和轴承b的滚动体在滚道上处于正确的安装位置；通过采用夹紧螺钉分别在螺纹孔a和螺纹孔b处紧固加力的方式，增加了螺母本体a和螺母本体b螺纹与螺纹段螺纹之间的挤压力，以致对称开槽螺母螺纹和螺纹段螺纹之间产生弹塑性变形，保证了螺母的防松；当轴承a和轴承b内部游隙发生变化需要调整时，此时调整夹紧螺钉以降低对称开槽螺母螺纹与螺纹段螺纹之间的挤压力，之后利用专用工具拧动对称开槽螺母对轴承a和轴承b进行二次调隙，调隙完成后再次拧紧所述夹紧螺钉对对称开槽螺母进行二次防松，以保证在特殊窄小空间内向心推力轴承或圆锥滚子轴承处于良好工况。
附图说明
15.图1为本发明的对称开槽螺母对轴承调隙时的结构示意图；图2为本发明的对称开槽螺母结构主视图；图3为本发明的对称开槽螺母结构右视图；图4为本发明的对称开槽螺母结构左视图；图5为本发明的对称开槽螺母的专用工具的轴测图；图6为本发明的对称开槽螺母的专用工具的右视图。
16.其中，1、螺杆；2、轴承a；3
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1、光杆段；3
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2、螺纹段；4、轴承b；5、对称开槽螺母；6、锁紧槽a；7、夹紧螺钉；8、螺母本体a；9、锁紧槽b；10、螺母本体b；11、缸筒；12、工艺光孔a；13、螺纹孔a；14、螺纹孔b；15、工艺光孔b；16、专用工具；17、固定板a；18、工艺光孔c；19
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1、工艺光孔a柱；19
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2、工艺光孔b柱；20、连接柱；21、固定板b；22、方柱；23、内六角孔。
具体实施方式
17.下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
18.如图1至图6所示，一种对称开槽防松螺母结构，包括对称开槽螺母5和夹紧螺钉7，所述对称开槽螺母5采用热处理后具有良好弹性的材料进行加工，加工后所述对称开槽螺母5柱面呈圆形，在对称开槽螺母5柱面上沿径向开有锁紧槽a6和锁紧槽b9，所述锁紧槽a6和锁紧槽b9将对称开槽螺母5分割成螺母本体a8和螺母本体b10，所述螺母本体a8的厚度小于螺母本体b10的厚度，以减小夹紧螺钉7分别在螺纹孔a13和螺纹孔b14处紧固加力时螺母本体b10左侧端面的变形量，降低了因螺母本体b10左侧端面的变形而对轴承a2和轴承b4调隙的影响。所述锁紧槽a6的最大深度为h1，所述锁紧槽b9的最大深度为h2，所述对称开槽螺
母5外圆半径为r，所述对称开槽螺母5螺纹孔半径为r，且r
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r＜h1=h2＜r，以保证夹紧螺钉7分别在螺纹孔a13和螺纹孔b14处紧固加力时，所述锁紧槽a6和锁紧槽b9关于x轴变形对称且具有足够的形变空间，所述锁紧槽a6和锁紧槽b9的底面分别与螺母本体a8左侧端面、螺母本体b10右侧端面进行圆弧处理，以减小夹紧螺钉7分别在螺纹孔a13和螺纹孔b14处紧固加力时的应力集中，保证了对称开槽螺母5的性能安全可靠。所述螺母本体a8开有工艺光孔a12和工艺光孔b15，所述螺母本体b10开有螺纹孔a13和螺纹孔b14，所述工艺光孔a12轴线位置与螺纹孔a13轴线位置重合，所述工艺光孔b15轴线位置与螺纹孔b14轴线位置重合，且所述工艺光孔a12和工艺光孔b15的孔深为螺母本体a的厚度，所述螺纹孔a13和螺纹孔b14的孔深为螺母本体b10的厚度。所述螺纹孔a13轴线位置、螺纹孔b14轴线位置与对称开槽螺母5轴线位置平行，且关于对称开槽螺母5轴线位置对称，所述工艺光孔a轴线与工艺光孔b轴线所形成的面为锁紧槽a或锁紧槽b的对称面。所述夹紧螺钉7通过工艺光孔a12、工艺光孔b15分别旋入螺纹孔a13、螺纹孔b14内。
19.所述对称开槽螺母5设置在位于缸筒11内部中心轴线的螺杆1上，所述螺杆1的前端设置有光杆段3
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1和螺纹段3
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2，所述缸筒11与光杆段3
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1之间设置有轴承a2和轴承b4，所述轴承a2和轴承b4采用向心推力轴承或圆锥滚子轴承且轴承a2和轴承b4以面对面或背靠背的方式安装，所述对称开槽螺母5安装于紧挨轴承b4的螺纹段3
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2上，所述轴承a2或轴承b4中某一个轴承圈的轴向位置来决定该轴承的内部游隙，游隙决定了该轴承的配置性能和运行状况。
20.当采用螺母调整法进行轴承调隙时，需要采用专用工具16，所述专用工具16包括分别对应插入工艺光孔a12和工艺光孔b15的工艺光孔a柱19
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1和工艺光孔b柱19
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2，所述工艺光孔a柱19
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1和工艺光孔b柱19
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2均固定连接在固定板a17上，所述工艺光孔a柱19
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1轴线位置和工艺光孔b柱19
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2轴线位置关于固定板a17轴线位置对称，且与固定板a17轴线位置平行，所述固定板a17与固定板b21之间固定连接多个互相平行的连接柱20，所述固定板a17的中心开有工艺光孔c18，所述固定板b21的另一面中心位置连接有方柱22，所述方柱22内开有内六角孔23，所述固定板a17、固定板b21、方柱22和内六角孔23的四条轴线位置重合。
21.专用工具16通过所述工艺光孔a12和工艺光孔b15拧紧对称开槽螺母5到螺杆1难以旋转，此时所述轴承a2和轴承b4内无间隙，在拧紧所述对称开槽螺母5的同时应转动螺杆1，以便使轴承a2和轴承b4内的滚动体在滚道上处于正确安装位置，再通过工艺光孔a12和工艺光孔b15拧松对称开槽螺母5到螺杆1自由旋转为止，此时通过采用夹紧螺钉7分别在螺纹孔a13和螺纹孔b14处紧固加力的方式，增加螺母本体a8和螺母本体b10螺纹与螺纹段3
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2螺纹之间的挤压力，利用对称开槽螺母5螺纹与螺纹段3
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2螺纹的弹塑性形变，保证了对称开槽螺母5的防松。当所述轴承a2和轴承b4内部游隙发生变化需要调整时，此时调整夹紧螺钉7以降低对称开槽螺母5螺纹与螺纹段3
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2螺纹的挤压力，之后利用专用工具16拧动对称开槽螺母5对轴承a2和轴承b4进行二次调隙，调隙完成后再次拧紧所述夹紧螺钉7对对称开槽螺母5进行二次防松，以保证在特殊窄小空间内向心推力轴承或圆锥滚子轴承处于良好状况。
22.本发明所提供的一种对称开槽防松螺母的防松方法，特别是适用于在窄小空间内对轴承进行调隙的防松螺母结构及螺母防松方法，包括如下步骤：s1、利用专用工具16通过工艺光孔a12和工艺光孔b15拧紧对称开槽螺母5到螺杆1
难以旋转，此时轴承a2和轴承b4内无间隙，在拧紧对称开槽螺母5的同时转动螺杆1，以便使轴承a2和轴承b4内的滚动体在滚道上处于正确安装位置；s2、利用专用工具16通过工艺光孔a12和工艺光孔b15拧松对称开槽螺母5到螺杆1自由旋转为止，并采用夹紧螺钉7分别在螺纹孔a13和螺纹孔b14处紧固加力的方式，实现螺母防松；s3、当轴承a2和轴承b4内部游隙发生变化需要调整时，此时调整夹紧螺钉7以降低对称开槽螺母5螺纹与螺纹段3
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2螺纹的挤压力，之后利用专用工具16拧动对称开槽螺母5对轴承a2和轴承b4进行二次调隙，调隙完成后再次拧紧所述夹紧螺钉7对对称开槽螺母5进行二次防松。
23.所述对称开槽螺母5在对轴承a2和轴承b4进行调隙时，所述螺母本体b10变形关于x轴对称，对所述轴承a2和轴承b4调隙影响较小。本发明结构简单、维护、维修方便，在轴承游隙发生变化时可以重新调整，具有很好的实用价值。
24.以上所述的实施例，只是本发明的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。因此，本发明专利不局限于所公开的具体实施过程，而应该包括本发明专利权利要求范围内的全部实施方案。