转动件不松脱且能灵活转动设计

摘要：机械部件中，有些场合需要使用转动件或摆动件，这一类型的转动件要求灵活转动且被一个螺栓稳定紧固，不因转动而脱出。但如果单凭一个螺栓锁定，则螺栓锁得紧，转动件被螺栓压住难以转动，螺栓锁得松能确保转动件转动灵活，但时间一长，螺栓和转动件的锁紧面轴向距离越来越大，直到机构失效甚至螺栓脱出。作者在长期的工作中针对此问题作了一些思考并总结出以下几种机械机构：采用锁紧螺栓结合带法兰面圆筒件或抵紧螺栓或螺母、锁紧螺栓再加工台阶螺栓、子母螺栓、点焊销轴等方法，确保转动件能够长期灵活运转且不脱出。

关键词：灵活转动；一个螺栓稳定紧固；带法兰面圆筒件；台阶螺栓；子母螺栓

在一些应用场合，需要用到被一个螺栓稳定紧固而且可灵活转动的零件，此时螺栓锁得紧，零件被螺栓压住难以转动，螺栓锁得松使得转动件转动灵活，但时间一长，螺栓和零件之间的间隙越来越大直到机构失效甚至螺栓脱出。在实际应用中，螺栓锁紧面和转动件的间隙一般控制在0.05～0.2mm，转动件的内孔比螺栓的外径大出约0.1～0.2mm；现以一种鞋机中夹紧鞋帮而后下拉的机械结构为例，来探讨说明被螺栓稳定紧固的前提下能灵活转动的几种常用机械机构。

第一种：将大螺栓沿轴向居中钻孔，然后切下大螺栓末端部分，末端部分上有3～4圈螺纹，选用长度比切后的大螺栓稍长而外径稍小于钻孔内径的小螺栓穿过已经钻出的孔，再和被切下的末端部分同轴焊固（焊接过程中可用夹具确保两者同轴）；将此加工后的子母螺栓穿过转动件后再旋进不动件的内螺纹孔中，旋转大螺栓使其和转动件之间留下小间隙，此时转动件可自由转动，然后反转小螺栓使大螺栓受压而被紧固。子母螺栓旋入不动件的深度可自由调节且能多次装拆。该方法适用于不动件较厚，螺纹孔较大且不动件上内螺纹孔没有穿透不动件的情况。子母螺栓系本人首创，实践验证过确实有效，如大批量制作可降低个体成本，有很好的推广应用前景。

第二种：在螺栓和转动件的内光孔之间置入一带法兰面的圆筒件，该圆筒件轴向长度比转动件的内光孔厚度大一点，该圆筒件分别和转动件内光孔、螺栓存在间隙配合，间隙约0.05mm，该圆筒件的内圆筒板和外圆筒面表面粗糙度≤1.6，螺栓逼紧圆筒件法兰面并完全锁紧在不动件上但无碍转动件的自由转动。

第三种：采用外购的螺栓，车制出圆台阶，该台阶的长度稍大于转动件的厚度，台阶的直径稍小于转动件的内光孔的直径，再在螺栓的尾端车制出螺纹，螺栓完全锁紧在不动件上。如不动件的内螺纹孔为M8，可用外购的M12螺栓的头端车制出Φ10，再在螺栓的尾端车制出M8外螺纹。如果在螺栓和不动件之间加入弹性垫圈可使锁定更稳固，但螺栓的车制台阶长度要减去弹性垫圈的厚度。

第四种：在不动件上加工出螺纹通孔，螺栓穿过转动件后锁在不动件上，螺栓和转动件之间留出适当间隙使转动件能够自由转动，然后在不动件的螺纹通孔的另一端锁进抵紧螺栓，该抵紧螺栓使螺栓受压不转动。

第五种：适用于固定板较薄的情况，在不动件上钻孔攻丝，做出内螺纹通孔，螺栓穿过转动件锁进不动件后还有一段螺纹伸出不动件之外，调节螺栓使其与转动件之间还有一点间隙，用螺母锁紧螺栓，锁紧螺母紧靠不动件，螺栓处于受拉状态形成预应力，使螺栓不转动。还可以在较薄的固定件上钻上内径稍大于销轴外径的光孔，销轴穿过转动件和不动件，调节销轴和转动件留下轴向间隙，在不动件的背面焊住销轴，此方法适用于装上就不考虑拆卸的情况

参考文献：

[1]（美）帕姆利（Parmley,R.O.）主编,邹平译．机械设计零件与实用装配图册[M]．北京：机械工业出版社，2014.11.

[2]何铭新，钱可强主编.同济大学等院校《机械制图》编写组编.机械制图.北京：高等教育出版社,2001.04.

[3]施永乐，邹平主编.机械设计手册第二卷第11篇.北京：机械工业出版社,2017.12.

作者：谢俊堂 单位：广东保绿泰华生物能源有限公司