阅读说明：本技术 一种自锁螺栓以及搓丝板 (Self-locking bolt and thread rolling plate ) 是由 董服德 于 2019-12-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种自锁螺栓以及搓丝板,属于机械技术领域。它解决了现有自锁螺栓不能多次使用等问题。本自锁螺栓包括头部和轴身,轴身上设有螺纹牙,螺纹牙具有至少一圈用于填充配合间隙以增大接触面积的自锁螺纹牙。本搓丝板包括板体,板体上顺着搓丝方向形成有：用于在轴身上搓出螺纹牙的螺纹凹槽,以及用于在轴身上搓出至少一圈自锁螺纹牙的自锁螺纹凹槽。本发明具有自锁效果好、能重复使用、制造方便等优点。(The invention provides a self-locking bolt and a screw plate, and belongs to the technical field of machinery. It has solved current auto-lock bolt scheduling problem that can not repetitious usage. The self-locking bolt comprises a head and a shaft body, wherein the shaft body is provided with thread teeth, and the thread teeth are provided with at least one circle of self-locking thread teeth used for filling a fit clearance to increase the contact area. The thread rolling plate comprises a plate body, wherein the plate body is provided with the following components in the thread rolling direction: the self-locking thread groove is used for twisting at least one circle of self-locking thread on the shaft body. The invention has the advantages of good self-locking effect, repeated use, convenient manufacture and the like.)

一种自锁螺栓以及搓丝板

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种紧固件以及制作工具，特别涉及一种自锁螺栓以及搓丝板。

背景技术

普通的螺栓、螺母是没有自锁功能的，广泛运用于各种需要紧固的场合，但铁路、火车、汽车、桥梁、航空航天以及洗衣机等家电受振动影响较大，因此需要自锁螺栓以避免松动，达到牢固连接的目的。

现有的自锁螺栓通常采用增加自锁件来锁紧，比如通过弯曲垫圈、锁紧用钢丝来锁紧，或者通过穿过螺栓的开口销与六角螺母上形成的凹槽相结合以锁紧，或者采用设有啮入被紧固件接触面的齿的螺母（带齿螺母）或垫圈（齿形防松垫圈）来锁紧，或者采用双重螺母锁紧，或者在螺母的螺纹牙之间夹持有尼龙等软质材料的衬尼龙螺母来锁紧，或者采用涂覆防松胶等涂料进行紧固锁紧。

上述的弯曲垫圈、锁紧用钢丝、带槽六角螺母与开口销配合的锁紧方式，存在操作费时费力、效率低的问题，而且因为形变等原因，在拆卸后，几乎不能进行二次重复锁紧；而采用带齿螺母、齿形防松垫圈、双重螺母和衬尼龙螺母来锁紧，也存在不可重复使用和损伤被紧固件材料表面的问题；采用防松胶等涂料进行锁紧，也存在不可重复使用以及对环境造成污染的问题，且防松胶等涂料耐热性不佳，会导致松脱。

中国专利文献资料还公开了一种自锁螺栓、其制造方法及搓丝模[申请号：94109551.7]，该自锁螺栓具有在螺纹轴部上呈螺旋状形成的普通螺纹部，以及与普通螺纹部有相同螺距、沿着螺纹牙顶上形成有狭缝的自锁螺纹部。

上述的自锁螺栓先通过普通螺纹部拧入被紧固件，之后大力拧紧使得自锁螺纹部锁紧于被紧固件，然而狭缝处的外壁为未搓丝的光滑表面（其说明书和附图都说明狭缝断续或连续的），因为螺距相同，这样在拧紧过程中，狭缝处的光滑表面对被紧固件的螺纹牙造成压迫使被紧固件的螺纹牙形变量大，会对被紧固件的螺纹牙造成损伤，虽然首次拧紧后能保证自锁效果，但是后续检修、维护、更换过程中，经过一次拆装就无法保证自锁效果，无法克服扭矩衰减大的问题，仍存在不可重复使用的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题，第一目的在于提供一种使得扭矩衰减小能多次重复使用的自锁螺栓，第二目的在于提供一种用于制造该自锁螺栓的搓丝板。

本发明的第一目的可通过下列技术方案来实现：一种自锁螺栓，包括头部和轴身，所述的轴身上设有螺纹牙，其特征在于，所述的螺纹牙具有至少一圈用于填充配合间隙以增大接触面积的自锁螺纹牙。

本自锁螺栓中自锁螺纹牙根据自锁强度需求，可以单圈设置或者连续多圈设置或者若干个单圈间隔分布（必要时,间隔均布），本自锁螺栓拧入被紧固件中，螺纹牙与被紧固件的螺纹孔锁紧配合，自锁螺纹牙填充配合间隙，增大了接触面积，即增大了摩擦力以达到自锁目的，且因为自锁螺纹牙仍为齿牙状，所以不会造成被紧固件的螺纹孔形变过大，能保证后续足够的接触面积以使得扭矩衰减小，本自锁螺栓能够多次重复使用，便于检修维护。

在上述的自锁螺栓中，所述的自锁螺纹牙位于螺纹牙的中部。本自锁螺栓拧入被紧固件中，螺纹牙与被紧固件的螺纹孔配合形成有效锁紧区域，自锁螺纹牙位于螺纹牙的中部使得自锁效果佳，而且在本自锁螺栓拧入或拧开时，于自锁螺纹牙两侧的螺纹牙均起到引导作用，本自锁螺栓拧入或拧开过程顺畅。

作为第一种情况，在上述的自锁螺栓中，所述的自锁螺纹牙与相邻的靠近于头部侧的螺纹牙之间的螺距一大于自锁螺纹牙与相邻的靠近于轴身尾部侧的螺纹牙之间的螺距二。自锁螺纹牙两侧的螺距改变使得自锁螺纹牙位于轴身尾部侧的齿面紧密抵触于被紧固件的配合面中，达到填充配合间隙以增大接触面积的作用，实现自锁。

作为第二种情况，在上述的自锁螺栓中，所述的自锁螺纹牙径向凸出于螺纹牙设置。自锁螺纹牙径向凸出以起到填充配合间隙并增大接触面积的作用，实现自锁。

作为第三种情况，在上述的自锁螺栓中，于轴身的径向截面上，所述的自锁螺纹牙具有的朝向轴身尾部的齿面与轴身的夹角一的角度大于螺纹牙具有的朝向轴身尾部的齿面与轴身的夹角二的角度，自锁螺纹牙具有的朝向头部侧的齿面与轴身的夹角三的角度相等于螺纹牙具有的朝向头部侧的齿面与轴身的夹角四的角度。自锁螺纹牙具有的朝向轴身尾部的齿面紧密抵触于被紧固件的配合面，达到填充配合间隙以增大接触面积的作用，实现自锁。

本发明的第二目的可通过下列技术方案来实现：一种制造自锁螺栓的搓丝板，自锁螺栓包括头部和轴身，所述的轴身上设有螺纹牙，所述的螺纹牙具有至少一圈用于填充配合间隙以增大接触面积的自锁螺纹牙，该搓丝板包括板体，其特征在于，所述的板体上顺着搓丝方向形成有：用于在轴身上搓出螺纹牙的螺纹凹槽，以及用于在轴身上搓出至少一圈自锁螺纹牙的自锁螺纹凹槽。

作为第一种情况，在上述的一种制造自锁螺栓的搓丝板中，所述的自锁螺纹凹槽位于若干组相邻的搓齿一和搓齿二之间，搓齿一的根部齿宽一等于自锁螺纹牙与相邻的靠近于轴身尾部侧的螺纹牙之间的螺距二，搓齿二的根部齿宽二等于自锁螺纹牙与相邻的靠近于头部侧的螺纹牙之间的螺距一。

作为第二种情况，在上述的一种制造自锁螺栓的搓丝板中，所述的自锁螺纹凹槽的槽深深于螺纹凹槽的槽深。

作为第三种情况，在上述的一种制造自锁螺栓的搓丝板中，所述的自锁螺纹凹槽左侧槽壁与板体的第一夹角的角度大于螺纹凹槽左侧槽壁与板体的第二夹角的角度，自锁螺纹凹槽右侧槽壁与板体的第三夹角的角度等于螺纹凹槽右侧槽壁与板体的第四夹角的角度。

与现有技术相比，本自锁螺栓通过自锁螺纹牙填充配合间隙，增大了接触面积和摩擦力以自锁，无需其它锁紧件或防松胶或涂料，降低了成本且不会造成污染，自锁螺纹牙为齿牙状，不会造成被紧固件的螺纹孔形变过大，能保证后续足够的接触面积以使得扭矩衰减小，能够多次重复使用，便于检修维护，而且不会造成生产工序改变，通过专用搓丝模生产效率高，成本低。

附图说明

图1是本自锁螺栓于实施例1中的结构示意图。

图2是图1中圆圈A处的结构放大图。

图3是本自锁螺栓于实施例2中的结构示意图。

图4是图3中圆圈B处的结构放大图。

图5是本自锁螺栓于实施例3中的结构示意图。

图6是图5圆圈C处的结构放大图。

图7是本制造自锁螺栓的搓丝板于实施例1中的结构示意图。

图8是本制造自锁螺栓的搓丝板于实施例1中的结构仰视图。

图9是图8中圆圈D处的结构放大图。

图10是本制造自锁螺栓的搓丝板于实施例2中的结构仰视图。

图11是本制造自锁螺栓的搓丝板于实施例3中的结构仰视图。

图12是图11中圆圈E处的结构放大图。

图中，1、头部；2、轴身；3、螺纹牙；4、自锁螺纹牙；5、夹角一；6、夹角二；7、夹角三；8、夹角四；9、板体；10、螺纹凹槽；11、自锁螺纹凹槽；12、搓齿一；13、搓齿二；14、第一夹角；15、第二夹角；16、第三夹角；17、第四夹角；a、螺距一；b、螺距二；c、齿宽一；d、齿宽二。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

本自锁螺栓包括头部1和轴身2，轴身2上设有螺纹牙3，螺纹牙3具有至少一圈用于填充配合间隙以增大接触面积的自锁螺纹牙4，自锁螺纹牙4位于螺纹牙3的中部。

如图1、图2所示，本实施例中自锁螺纹牙4为单圈设置并位于螺纹牙3中部处，自锁螺纹牙4与相邻的靠近于头部1侧的螺纹牙3之间的螺距一a大于自锁螺纹牙4与相邻的靠近于轴身2尾部侧的螺纹牙3之间的螺距二b，螺距一a与螺纹牙3的螺距之差等于螺纹牙3的螺距与螺距二b之差，这样自锁螺纹牙4为一牙错位，制造方便，实际制造时螺距一a减去螺距二b的距离差一般为0.04-0.2毫米，当然自锁螺栓尺寸增大时，螺距一a和螺距二b之差会相应变大以保证自锁效果。

本自锁螺栓拧入或拧开时，于自锁螺纹牙4两侧的螺纹牙3均起到引导作用，本自锁螺栓拧入或拧开过程顺畅，自锁螺纹牙4两侧的螺距改变使得自锁螺纹牙4位于轴身2尾部侧的齿面紧密抵触于被紧固件的配合面中，达到填充配合间隙以增大接触面积的作用，增大了摩擦力以达到自锁目的。

申请人通过实验室进行了多组分批次实验，以轴向长度24毫米的本自锁螺栓为例，自锁螺纹牙4位于螺纹牙3中部，当螺距一a和螺距二b之差为0.06毫米时，第一次拧入被紧固件时扭矩为6.8牛米,拧出被紧固件时扭矩为4.2牛米；第二次拧入被紧固件时扭矩为6.0牛米，拧出被紧固件时扭矩为4.1牛米；第三次拧入被紧固件时扭矩为5.0牛米，拧出被紧固件时扭矩为4.2牛米。当螺距一a和螺距二b之差为0.08毫米时，第一次拧入被紧固件时扭矩为9.4牛米，拧出被紧固件时扭矩为7.3牛米；第二次拧入被紧固件时扭矩为8.2牛米，拧出被紧固件时扭矩为6.8牛米；第三次拧入被紧固件时扭矩为7.7牛米，拧出被紧固件时扭矩为7.4牛米。当螺距一a和螺距二b之差为0.10毫米时，第一次拧入被紧固件时扭矩为13.1牛米，拧出被紧固件时扭矩为11.8牛米；第二次拧入被紧固件时扭矩为11.7牛米，拧出被紧固件时扭矩为8.8牛米；第三次拧入被紧固件时扭矩为11.1牛米，拧出被紧固件时扭矩为8.7牛米。

以轴向长度20毫米的本自锁螺栓为例，自锁螺纹牙4位于螺纹牙3中部，当螺距一a和螺距二b之差为0.06毫米时，第一次拧入被紧固件时扭矩为4.9牛米,拧出被紧固件时扭矩为2.4牛米；第二次拧入被紧固件时扭矩为4.1牛米，拧出被紧固件时扭矩为2.2牛米；第三次拧入被紧固件时扭矩为3.7牛米，拧出被紧固件时扭矩为1.8牛米。当螺距一a和螺距二b之差为0.08毫米时，第一次拧入被紧固件时扭矩为7.5牛米，拧出被紧固件时扭矩为5.4牛米；第二次拧入被紧固件时扭矩为6.1牛米，拧出被紧固件时扭矩为4.8牛米；第三次拧入被紧固件时扭矩为5.4牛米，拧出被紧固件时扭矩为4.5牛米。当螺距一a和螺距二b之差为0.10毫米时，第一次拧入被紧固件时扭矩为10.1牛米，拧出被紧固件时扭矩为8.9牛米；第二次拧入被紧固件时扭矩为8.5牛米，拧出被紧固件时扭矩为5.6牛米；第三次拧入被紧固件时扭矩为7.8牛米，拧出被紧固件时扭矩为5.2牛米。还有其它数据，在此不做一一罗列。

可知本自锁螺栓的自锁螺纹牙4不会造成被紧固件的螺纹孔形变过大，能保证后续足够的接触面积以使得扭矩衰减小，本自锁螺栓能够多次重复使用，便于检修维护。

如图7、图8和图9所示，本制造自锁螺栓的搓丝板，包括板体9，板体9上顺着搓丝方向形成有：用于在轴身2上搓出螺纹牙3的螺纹凹槽10，以及用于在轴身2上搓出至少一圈自锁螺纹牙4的自锁螺纹凹槽11。自锁螺纹凹槽11位于若干组相邻的搓齿一12和搓齿二13之间，本实施例中自锁螺纹牙4为单圈，所以自锁螺纹凹槽11就位于一组搓齿一12和搓齿二13之间，搓齿一12的根部齿宽一c等于自锁螺纹牙4与相邻的靠近于轴身2尾部侧的螺纹牙3之间的螺距二b，搓齿二13的根部齿宽二d等于自锁螺纹牙4与相邻的靠近于头部1侧的螺纹牙3之间的螺距一a，即搓丝时，自锁螺栓头部1向上，板体9侧放，搓齿一12位于搓齿二13下部。本制造自锁螺栓的搓丝板应用于现有的搓丝机上，能高效地搓出本实施例中的自锁螺栓。

实施例2

如图3和图4所示，本实施例同实施例1的结构和原理基本相同，不一样的地方在于本实施例中自锁螺纹牙4径向凸出于螺纹牙3设置，当然自锁螺纹牙4径向凸出于螺纹牙3的高度根据实际螺栓尺寸而定，一般自锁螺纹牙4径向凸出于螺纹牙3的高度为0.03-0.15毫米，本实施例中自锁螺纹牙4径向凸出于螺纹牙3的高度为0.03毫米。自锁螺纹牙4径向凸出以起到填充配合间隙并增大接触面积的作用，实现自锁。

如图10所示，本制造自锁螺栓的搓丝板中，自锁螺纹凹槽11的槽深深于螺纹凹槽10的槽深，自锁螺纹凹槽11的槽深与螺纹凹槽10的槽深之差一般为0.03-0.15毫米，本实施例中自锁螺纹凹槽11的槽深与螺纹凹槽10的槽深之差为0.03毫米。

实施例3

如图5和图6所示，本实施例同实施例1的结构和原理基本相同，不一样的地方在于本实施例中于轴身2的径向截面上，自锁螺纹牙4具有的朝向轴身2尾部的齿面与轴身2的夹角一5的角度大于螺纹牙3具有的朝向轴身2尾部的齿面与轴身2的夹角二6的角度，夹角一5减去夹角二6的角度之差一般为1-10°，本实施例中夹角一5减去夹角二6的角度之差为2°，当然自锁螺栓尺寸增大时，夹角一5可适应性增大以保证自锁效果。

于轴身2的径向截面上，自锁螺纹牙4具有的朝向头部1侧的齿面与轴身2的夹角三7的角度相等于螺纹牙3具有的朝向头部1侧的齿面与轴身2的夹角四8的角度，自锁螺纹牙4的牙顶为齐平于螺纹牙3的牙尖的平面，使得拧入和拧开顺畅。自锁螺纹牙4具有的朝向轴身2尾部的齿面紧密抵触于被紧固件的配合面，达到填充配合间隙以增大接触面积的作用，实现自锁。

如图11和图12所示，本制造自锁螺栓的搓丝板中，自锁螺纹凹槽11左侧槽壁与板体9的第一夹角14的角度大于螺纹凹槽10左侧槽壁与板体9的第二夹角15的角度，自锁螺纹凹槽11右侧槽壁与板体9的第三夹角16的角度等于螺纹凹槽10右侧槽壁与板体9的第四夹角17的角度。自锁螺纹凹槽11的槽底为平面并齐平于螺纹凹槽10的尖角槽底；搓丝时，板体9侧放，则第一夹角14位于第三夹角16下方。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。