可保持轉動件不松脫且能靈活轉動的機械機構設計

謝俊堂

（廣東保綠泰華生物能源有限公司，廣東 揭陽 515557）

在一些應用場合，需要用到被一個螺栓穩定緊固而且可靈活轉動的零件，此時螺栓鎖得緊，零件被螺栓壓住難以轉動，螺栓鎖得松使得轉動件轉動靈活，但時間一長，螺栓和零件之間的間隙越來越大直到機構失效甚至螺栓脫出。

在實際應用中，螺栓鎖緊面和轉動件的間隙一般控制在0.05～0.2mm，轉動件的內孔比螺栓的外徑大出約0.1～0.2mm；現以一種鞋機中夾緊鞋幫而后下拉的機械結構為例，來探討說明被螺栓穩定緊固的前提下能靈活轉動的幾種常用機械機構。

第一種：將大螺栓沿軸向居中鉆孔，然后切下大螺栓末端部分，末端部分上有3～4圈螺紋，選用長度比切后的大螺栓稍長而外徑稍小于鉆孔內徑的小螺栓穿過已經鉆出的孔，再和被切下的末端部分同軸焊固（焊接過程中可用夾具確保兩者同軸）；將此加工后的子母螺栓穿過轉動件后再旋進不動件的內螺紋孔中，旋轉大螺栓使其和轉動件之間留下小間隙，此時轉動件可自由轉動，然后反轉小螺栓使大螺栓受壓而被緊固。子母螺栓旋入不動件的深度可自由調節且能多次裝拆。該方法適用于不動件較厚，螺紋孔較大且不動件上內螺紋孔沒有穿透不動件的情況。子母螺栓系本人首創，實踐驗證過確實有效，如大批量制作可降低個體成本，有很好的推廣應用前景（見圖1～3）。

第二種：在螺栓和轉動件的內光孔之間置入一帶法蘭面的圓筒件，該圓筒件軸向長度比轉動件的內光孔厚度大一點，該圓筒件分別和轉動件內光孔、螺栓存在間隙配合，間隙約

圖1 應用“子母螺栓”的拉幫機械結構剖面圖

圖2 應用“子母螺栓”的拉幫機械結構外形圖

圖3 應用“子母螺栓”的拉幫機械結構鎖緊圖示

0.05 mm，該圓筒件的內圓筒板和外圓筒面表面粗糙度≤1.6，螺栓逼緊圓筒件法蘭面并完全鎖緊在不動件上但無礙轉動件的自由轉動（圖4～6）。

圖4 應用“帶法蘭面圓筒件”的拉幫機械結構剖面圖

圖5 應用“帶法蘭面圓筒件”的拉幫機械結構正視圖

第三種：采用外購的螺栓，車制出圓臺階，該臺階的長度稍大于轉動件的厚度，臺階的直徑稍小于轉動件的內光孔的直徑，再在螺栓的尾端車制出螺紋，螺栓完全鎖緊在不動件上。如不動件的內螺紋孔為M8，可用外購的M12螺栓的頭端車制出Φ10，再在螺栓的尾端車制出M8外螺紋。如果在螺栓和不動件之間加入彈性墊圈可使鎖定更穩固，但螺栓的車制臺階長度要減去彈性墊圈的厚度（見圖7、8）。

第四種：在不動件上加工出螺紋通孔，螺栓穿過轉動件后鎖在不動件上，螺栓和轉動件之間留出適當間隙使轉動件能夠自由轉動，然后在不動件的螺紋通孔的另一端鎖進抵緊螺栓，該抵緊螺栓使螺栓受壓不轉動（見圖9）。

圖6 應用“帶法蘭面圓筒件”的拉幫機械結構 軸測圖

圖7 應用“臺階螺栓”的拉幫機械結構剖面圖

圖8 “臺階螺栓”外形圖

圖9 應用“抵緊螺栓”的拉幫機械結構 剖面圖

圖10 應用“鎖緊螺母”的拉幫機械結構 剖面圖

第五種：適用于固定板較薄的情況，在不動件上鉆孔攻絲，做出內螺紋通孔，螺栓穿過轉動件鎖進不動件后還有一段螺紋伸出不動件之外，調節螺栓使其與轉動件之間還有一點間隙，用螺母鎖緊螺栓，鎖緊螺母緊靠不動件，螺栓處于受拉狀態形成預應力，使螺栓不轉動（見圖10）。

還可以在較薄的固定件上鉆上內徑稍大于銷軸外徑的光孔，銷軸穿過轉動件和不動件，調節銷軸和轉動件留下軸向間隙，在不動件的背面焊住銷軸，此方法適用于裝上就不考慮拆卸的情況（見圖11）。

圖11 應用“焊接銷軸”的拉幫機械結構剖面圖