专利名称：高锁螺母松脱试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高锁螺母松脱试验装置，特别是高锁螺母松脱力矩试验中轴 向力卸载的试验装置。
背景技术：
高锁螺母作为一种新型的国际先进的紧固件，目前，其配套的标准、技术条件、试 验方法等相关资料均非常有限。高锁螺母松脱力矩测量是“在高锁螺母相对于芯棒无转动 的情况下除去轴向载荷(去除载荷过程中不能破坏螺母或芯棒)”；目前的做法是在两试验 挡块之间夹一衬垫，当高锁螺母施加轴向力夹紧后，撤掉中间的衬垫卸载轴向力。由于高锁 螺母、试验挡块和试验螺栓之间没有间隙，衬垫通过轴向移动卸载轴向力不能实现，因此， 只有通过径向抽取衬垫来卸载轴向力，由于夹紧力较大，两试验挡块与衬垫之间的摩擦力 也较大，实施起来非常困难。经过多年对高锁螺母加工和试验的研究，采用带内螺纹的螺母 垫片替代挡块进行松脱试验，通过旋转螺母垫片卸载轴向力，但是该工装在旋转过程中很 容易带动高锁螺母转动，成功率较低。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种高锁螺母松脱试验装置，用以解决现有工装在卸载 轴向力时容易带动高锁螺母转动，导致成功率低的问题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种高锁螺母松脱试验装置，包 括挡板，该挡板上设置有阶梯通孔，该阶梯通孔内同轴转动装配有中心通孔为螺纹孔的驱 动套，所述阶梯通孔内具有第一止推面，所述驱动套的外侧设置有与第一止推面相对的用 于轴向止推的第二止推面，第一止推面与第二止推面之间设置有钢球副结构，所述阶梯通 孔小径端的孔径大于螺纹孔的大径。所述钢球副结构为推力轴承。所述第一止推面与第二止推面均为半径形同的弧面，在两弧面之间对应设置有钢 球，所述钢球与两弧面形成钢球副结构。所述驱动套的一端外露于阶梯通孔的大径端，且该驱动套的外露端周面上设置有 供扳手卡接的驱动面。本实用新型的高锁螺母松脱试验装置在使用时，将试验螺栓旋入到驱动套内，并 调节好旋入量，然后拧上高锁螺母，之后将该试验装置装夹在试验机上开始试验。高锁螺 母以设定的速度υ拧入，当与挡板接触时，松脱试验装置开始产生轴向力F，该力使高锁螺 母与挡板的接触面上产生摩擦力f，使挡板与钢球副的接触面上及驱动套与钢球副的接触 面上产生摩擦力fl，使驱动套与试验螺栓的螺纹连接副上产生摩擦力f2 ；由于钢一钢的动 摩擦因数μ 1 0. 1，滚动副的摩擦因数μ 2 0. 005，故在相同轴向力F的情况下，f>fl, f2>fl ；故挡板以相同的速度υ随高锁螺母一起转动，驱动套保持静止不动。随着高锁螺母 与挡板的螺旋转动，轴向力F按一定的比例增大，当高锁螺母的工艺六方拧断时，完成第1次拧入过程，此时的轴向力F达到最大值即高锁螺母的预紧力(见图2所示)。之后扳拧驱 动套的驱动面(此处的驱动面为六方)使其转动，在相同轴向力F的情况下，f>fl，f2>fl，故 仅驱动套发生转动，高锁螺母与挡板保持静止不动。随着驱动套的转动，松脱试验装置发生 轴向移动，轴向力F按一定比例减小，当挡板与高锁螺母脱离时，轴向力F=0，完成轴向力的 卸载过程(见图3所示)。本试验装置采用滚动副的周向运动及螺纹的螺旋运动的方式来 卸载轴向力，较采用径向抽取挡块进而卸载轴向力的方式，具有在卸载轴向力的过程中不 会出现螺母转动的优点，大大提高了螺母松脱力矩试验的可靠性和真实性。

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；图2是预紧力加载到最大时的结构示意图；图3是卸载轴向力后的结构示意图；图4是图1的右视图；图5是本实用新型实施例2的结构示意图。
具体实施方式
图1、2、3、4所示，本实用新型的高锁螺母松脱试验装置的实施例1，包括挡板3，该 挡板3上设置有一个阶梯通孔，该阶梯通孔内同轴安装有一个中心孔为螺纹孔的驱动套5， 在阶梯通孔内具有为弧形的第一止推面，在驱动套的外侧具有与第一止推面相对的同样是 弧面的第二止推面，在第一止推面与第二止推面之间安装有钢球4来形成钢球副结构，该 钢球副结构用来保证挡板3与驱动套5之间为滚动配合，同时还实现了挡板与驱动套之间 的止推配合。在驱动套伸出模拟机体的一端设置有供扳手卡接的六方6。使用时，将试验螺栓1旋入到驱动套5内，并调节好旋入量，然后拧上高锁螺母2， 之后将该试验装置装夹在试验机上开始试验。高锁螺母2以设定的速度υ拧入，当与挡板 3接触时，松脱试验装置开始产生轴向力F，该力使高锁螺母2与挡板3的接触面上产生摩 擦力f，使挡板3与钢球副的接触面上及驱动套5与钢球副的接触面上产生摩擦力Π，使驱 动套5与试验螺栓1的螺纹连接副上产生摩擦力f2 ；由于钢一钢的动摩擦因数μ 1 0. 1， 滚动副的摩擦因数μ 2 0. 005，故在相同轴向力F的情况下，f>fl, f2>fl ；故挡板以相同 的速度υ随高锁螺母2—起转动，驱动套5保持静止不动。随着高锁螺母2与挡板3的螺 旋转动，轴向力F按一定的比例增大，当高锁螺母2的工艺六方拧断时，完成第1次拧入过 程，此时的轴向力F达到最大值即高锁螺母的预紧力(见图2所示)。之后扳拧驱动套5的 驱动面(此处的驱动面为六方6)使其转动，在相同轴向力F的情况下，f>fl, f2>fl，故仅驱 动套发生转动，高锁螺母2与挡板3保持静止不动。随着驱动套5的转动，松脱试验装置发 生轴向移动，轴向力F按一定比例减小，当挡板3与高锁螺母2脱离时，轴向力F=0，完成轴 向力的卸载过程(见图3所示)。图5所示，本实用新型的高锁螺母松脱试验装置的实施例2，包括挡板8，该挡板8 上设置有一个阶梯通孔，该阶梯通孔内同轴安装有一个中心孔为螺纹孔的驱动套11，在阶 梯通孔的第一阶梯9也就是第一止推面处及驱动套上的第二止推面10之间设置有推力轴 承7，该推力轴承7用来保证挡板8与驱动套11之间为滚动配合，同时还实现了挡板与驱动
4套之间的止推配合。在驱动套伸出模拟机体的一端设置有供扳手卡接的六方6。
权利要求一种高锁螺母松脱试验装置，其特征在于包括挡板，该挡板上设置有阶梯通孔，该阶梯通孔内同轴转动装配有中心通孔为螺纹孔的驱动套，所述阶梯通孔内具有第一止推面，所述驱动套的外侧设置有与第一止推面相对的用于轴向止推的第二止推面，第一止推面与第二止推面之间设置有钢球副结构，所述阶梯通孔小径端的孔径大于螺纹孔的大径。
2.根据权利要求1所述的高锁螺母松脱试验装置，其特征在于所述钢球副结构为推 力轴承。
3.根据权利要求1所述的高锁螺母松脱试验装置，其特征在于所述第一止推面与第 二止推面均为半径形同的弧面，在两弧面之间对应设置有钢球，所述钢球与两弧面形成钢 球副结构。
4.根据权利要求1或2或3所述的高锁螺母松脱试验装置，其特征在于所述驱动套的 一端外露于阶梯通孔的大径端，且该驱动套的外露端周面上设置有供扳手卡接的驱动面。
专利摘要本实用新型涉及一种高锁螺母松脱试验装置，包括挡板，该挡板上设置有阶梯通孔，该阶梯通孔内同轴转动装配有中心通孔为螺纹孔的驱动套，所述阶梯通孔内具有第一止推面，所述驱动套的外侧设置有与第一止推面相对的用于轴向止推的第二止推面，第一止推面与第二止推面之间设置有钢球副结构，所述阶梯通孔小径端的孔径大于螺纹孔的大径。本试验装置采用滚动副的周向运动及螺纹的螺旋运动的方式来卸载轴向力，较采用径向抽取挡块进而卸载轴向力的方式，具有在卸载轴向力的过程中不会出现螺母转动的优点，大大提高了螺母松脱力矩试验的可靠性和真实性。
文档编号G01L5/24GK201716140SQ201020168799
公开日2011年1月19日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者许彦伟 申请人:信阳航天标准件厂