预紧力可控垫圈的制作方法

本发明属于紧固件，具体来说涉及一种预紧力可控垫圈。

背景技术：

1、垫圈是常见的紧固件之一，主要使用于螺栓或螺柱及螺母配合中，达到增加承力面积或止转防滑效果，从而提升连接的可靠性，在生产生活中均得到广泛应用。垫圈种类繁多，形状各异，较为常见的垫圈包括平垫圈、弹簧垫圈、波形垫圈、齿形垫圈、锥形垫圈等。现有技术中，螺纹紧固件安装过程的预紧力增加是连续的，而垫圈提供的反力也是连续的。在不借助专用仪器或工具（如力矩扳手等）的情况下，不能较精准的控制预紧力。这给垫圈的正常使用带来了诸多不便。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种结构简单、操作便捷、使用可靠的预紧力可控垫圈。

2、本发明目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：

3、本发明的预紧力可控垫圈，包括增力台、卸荷槽、变形台，垫圈中部设置有内孔，其中：增力台与变形台形成内外阶梯，且变形台高于增力台，增力台与变形台之间设置有卸荷槽。

4、上述预紧力可控垫圈，其中：所述预紧力可控垫圈可以为变形台置于增力台内部的内台型结构。

5、上述预紧力可控垫圈，其中：所述内台型预紧力可控垫圈的变形台外径为垫圈内孔直径与外沿直径之和的一半，即（内孔直径+外沿直径）÷2。

6、上述预紧力可控垫圈，其中：所述预紧力可控垫圈可以为变形台置于增力台外部的外台型结构。

7、上述预紧力可控垫圈，其中：所述外台型预紧力可控垫圈的变形台内径为垫圈内孔直径与外沿直径之和的一半，即（内孔直径+外沿直径）÷2。

8、上述预紧力可控垫圈，其中：所述内孔的直径比螺栓与垫圈配合处的直径大0.1mm-0.5mm。

9、上述预紧力可控垫圈，其中：所述增力台为环状凸起台，其高度设为内孔直径的0.1-0.2倍。

10、上述预紧力可控垫圈，其中：所述变形台为环状承载台，其高度由所需的最大紧固预紧力确定，根据变形台面积、材料弹性模量计算获得。

11、上述预紧力可控垫圈，其中：所述卸荷槽为一边与变形台相切的光滑环槽，且卸荷槽宽度为垫圈厚度的0.1-0.2倍。

12、上述预紧力可控垫圈，其中：所述预紧力可控垫圈外沿直径为螺栓的支承面最大投影直径的1.1-1.2倍。

13、本发明同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的预紧力可控垫圈中，增力台与变形台形成内外阶梯，且变形台高于增力台，增力台与变形台之间设置有卸荷槽，预紧力可控垫圈可以为变形台置于增力台内部的内台型结构或变形台置于增力台外部的外台型结构，本发明利用接触面突变原理设计相应预紧力可控垫圈，通过承力面积突变引起明显的扭矩突然变化或垫圈缝隙变化来判断预紧力是否在需要的范围，从而实现预紧力控制的目的。变形台部分的材料根据实际需要可与其它部分相同或不同，变形台的硬度应不高于增力台的硬度，变形台与增力台的高度差根据最大允许预紧力的需求确定。总之，本发明结构简单、操作便捷、使用可靠，适合垫圈预紧力可控的推广使用。

技术特征：

1.一种预紧力可控垫圈，包括增力台（1）、卸荷槽（2）、变形台（3），垫圈中部设置有内孔（4），其特征在于：增力台（1）与变形台（3）形成内外阶梯，且变形台（3）高于增力台（1），增力台（1）与变形台（3）之间设置有卸荷槽（2）。

2.如权利要求1所述的预紧力可控垫圈，其特征在于：所述预紧力可控垫圈可以为变形台（3）置于增力台（1）内部的内台型结构。

3.如权利要求2所述的预紧力可控垫圈，其特征在于：所述内台型预紧力可控垫圈的变形台（3）外径为垫圈内孔直径与外沿直径之和的一半，即（内孔直径+外沿直径）÷2。

4.如权利要求1所述的预紧力可控垫圈，其特征在于：所述预紧力可控垫圈可以为变形台（3）置于增力台（1）外部的外台型结构。

5.如权利要求4所述的预紧力可控垫圈，其特征在于：所述外台型预紧力可控垫圈的变形台（3）内径为垫圈内孔直径与外沿直径之和的一半，即（内孔直径+外沿直径）÷2。

6.如权利要求1所述的预紧力可控垫圈，其特征在于：所述内孔（4）的直径比螺栓与垫圈配合处的直径大0.1mm-0.5mm。

7.如权利要求1所述的预紧力可控垫圈，其特征在于：所述增力台（1）为环状凸起台，其高度设为内孔（4）直径的0.1-0.2倍。

8.如权利要求1所述的预紧力可控垫圈，其特征在于：所述变形台（3）为环状承载台，其高度由所需的最大紧固预紧力确定，根据变形台面积、材料弹性模量计算获得。

9.如权利要求1所述的预紧力可控垫圈，其特征在于：所述卸荷槽（2）为一边与变形台（3）相切的光滑环槽，且卸荷槽（2）宽度为垫圈厚度的0.1-0.2倍。

10.如权利要求1所述的预紧力可控垫圈，其特征在于：所述预紧力可控垫圈外沿直径为螺栓的支承面最大投影直径的1.1-1.2倍。

技术总结
本发明公开了预紧力可控垫圈，包括增力台（1）、卸荷槽（2）、变形台（3），垫圈中部设置有内孔（4），其特征在于：增力台（1）与变形台（3）形成内外阶梯，且变形台（3）高于增力台（1），增力台（1）与变形台（3）之间设置有卸荷槽（2），所述预紧力可控垫圈可以为变形台（3）置于增力台（1）内部的内台型结构，或变形台（3）置于增力台（1）外部的外台型结构，所述增力台（1）为环状凸起台，其高度设为内孔（4）直径的0.1‑0.2倍，所述卸荷槽（2）为一边与变形台（3）相切的光滑环槽，且卸荷槽（2）宽度为垫圈厚度的0.1‑0.2倍。本发明结构简单、操作便捷、使用可靠，适合垫圈预紧力可控的推广使用。

技术研发人员：王恩洪,伍应昌,杨秀珍,杨正侣,国志福,谭永荣
受保护的技术使用者：中国航空工业标准件制造有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23