本发明涉及机械连接件的防松动,具体为一种螺栓组件使用的合金垫片和螺栓组件。
背景技术:
1、在现代机械工程领域,连接件是确保机械系统稳定、可靠运行的关键组成部分,其中,螺栓连接是最常见的机械连接方式之一,广泛应用于从简单的机器到复杂的工业设备中。一般的,螺栓组件包括螺栓1、不锈钢垫片2和螺母3,不锈钢垫片2构造如图1所示。螺栓连接依靠螺纹的自锁性,通过螺母和螺栓头施加的轴向预紧力,使得被连接件之间产生压紧力,从而形成稳定的连接体。螺栓的预紧力需足够大,才可以抵抗运行中可能遇到的载荷。但是,螺栓在受到重复应力、振动和热循环等影响时,预紧力可能逐渐降低,进而导致螺栓松动;一旦发生松动,连接关系的可靠性和机械结构的安全性便会大打折扣,严重时可导致机械故障或事故。
2、为了防止螺栓松动,目前行业内提出了多种技术策略。第一种,采用物理防松设备:例如,使用弹簧垫圈、锁紧垫圈等,通过物理方式增加螺栓连接的摩擦或机械阻力。第二种,采用化学粘合剂:例如,应用螺纹锁固剂等化学粘合剂,在螺栓螺纹间形成粘结力,防止螺纹因振动而松动。第三种,采用更先进的机械连接方法:例如,采用自锁螺纹、双螺母锁紧系统等设计,通过设计创新提高连接的防松性能。
3、上述这些传统的螺栓防松动方法只是通过增加结构的复杂度与化学制品进行防松动,不但增加了安装、拆卸与维修设备的复杂度,还在一定程度上增加了设备整体的重量。并且,化学制品的使用会让机械连接结构的寿命大打折扣。上述的螺栓防松动方法不能从根源上解决螺栓松动。而抑振合金目前普遍使用在机加工的刀头、切削件上,从未应用于螺栓连接的松动问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种螺栓组件使用的合金垫片。
2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种螺栓组件使用的合金垫片,所述合金垫片套接在所述螺栓上;所述合金垫片对机械部件产生夹紧力,设定合金垫片初安装时的夹紧力为初始夹紧力f0,机械部件每振动一次后的夹紧力为fn ,随机械部件的振动次数n的变化,所述合金垫片夹紧力与初始夹紧力fn/f0的比值变化满足公式:fn/f0=(−3.97~+3.18)×(10^(−6)~10^(-5)) × n²−(0.00695~0.0226) × n+100。
3、进一步地,所述合金垫片的材料采用抑振合金。
4、进一步地,所述合金垫片采用中心镂空、齿形外圈或圆形外圈以及内加固圆环的结构。
5、进一步地,所述合金垫片总体呈圆形结构,在所述圆形结构的圆心处开设一个贯穿的圆孔,在所述圆形结构底面开设一圈环形槽口;所述槽环形口的内侧面、外侧面分别成为所述合金垫片的内侧壁、外侧壁,所述内侧壁作为内圈加固环。
6、进一步地,所述外侧壁绕圆周方向间隔地开设槽口,使所述外侧壁呈齿形外圈。
7、进一步地,所述槽口开设有6~10个。
8、基于技术问题,本发明提供了另一种技术方案:一种螺栓组件,螺栓组件包括螺栓和螺母,还包括有所述合金垫片。
9、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:基于抑振合金材料特有的减振吸振特性以及振动频率越大吸振效果越好的特性,将合金垫片代替传统螺栓组件中的不锈钢垫片,很大程度上提升了螺栓组件的防松动性能,提高标准件的使用寿命,甚至提高整个机械结构的安全性。
1.一种螺栓组件使用的合金垫片,其特征在于, 所述合金垫片套接在所述螺栓上; 所述合金垫片对机械部件产生夹紧力,设定合金垫片初安装时的夹紧力为初始夹紧力f0,机械部件每振动一次后的夹紧力为fn ,随机械部件的振动次数n的变化,所述合金垫片夹紧力与初始夹紧力fn/f0的比值变化满足公式:fn/f0=(−3.97~+3.18)×(10^(−6)~10^(-5)) × n²−(0.00695~0.0226) × n+100。
2.根据权利要求1所述的螺栓组件使用的合金垫片,其特征在于,所述合金垫片的材料采用抑振合金。
3.根据权利要求2所述的螺栓组件使用的合金垫片,其特征在于,所述合金垫片采用中心镂空、齿形外圈或圆形外圈以及内加固圆环的结构。
4.根据权利要求3所述的螺栓组件使用的合金垫片,其特征在于,所述合金垫片总体呈圆形结构,在所述圆形结构的圆心处开设一个贯穿的圆孔,在所述圆形结构底面开设一圈环形槽口;所述槽环形口的内侧面、外侧面分别成为所述合金垫片的内侧壁、外侧壁,所述内侧壁作为内圈加固环。
5.根据权利要求4所述的螺栓组件使用的合金垫片,其特征在于,所述外侧壁绕圆周方向间隔地开设槽口,使所述外侧壁呈齿形外圈。
6.根据权利要求5所述的螺栓组件使用的合金垫片,其特征在于,所述槽口开设有6~10个。
7.一种螺栓组件,螺栓组件包括螺栓和螺母,其特征在于,还包括有权利要求1~6任一项所述合金垫片。
