CN108661995A - 一种不等螺距螺纹连接结构 - Google Patents

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韩环成
程东梅
李扬
杨峥
刘淼
宋玉柱
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B33/00—Features common to bolt and nut
    • F16B33/02—Shape of thread; Special thread-forms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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Abstract

一种不等螺距螺纹连接结构，它涉及一种螺纹连接结构，具体涉及一种不等螺距螺纹连接结构。本发明为了解决现有螺纹连接结构可靠性差，螺纹连接疲劳强度较低的问题。本发明包括内螺纹和外螺纹，内螺纹和外螺纹旋合在一起，内螺纹的螺距大于外螺纹的螺距。本发明属于机械制造领域。

Description

一种不等螺距螺纹连接结构
技术领域
本发明涉及一种螺纹连接结构，具体涉及一种不等螺距螺纹连接结构，属于机械制造领域。
背景技术
目前广泛应用的内外螺纹螺距相等的螺纹连接，加载后外螺纹螺栓或螺杆会受力拉长，外螺纹伸长后螺距增大；而内螺纹螺母或螺纹孔受压，螺距减小。由于内螺纹的横截面积远大于外螺纹的截面积，受力分析时内螺纹螺距变形量可忽略不计，而外螺纹螺距变形量Δm主要靠螺栓螺纹牙变形来补偿。加载过程中，第一圈螺纹变形最大，受力也最大，以后各圈递减。旋合圈数越多，受力不均匀程度也越显著；到第八圈以后，螺纹牙几乎不受力。所以受力后螺距的变化差Δm不相等是导致各圈螺纹牙受力不均的关键原因。
螺纹牙受力不均匀，会使受力最大的螺纹牙处于高应力状态。当其处于循环载荷工作条件下时，由于瞬时过载及长期震动产生的时效现象，会先导致受力最大的牙发生塑性变形或蠕变，导致预紧力下降，也就是松动现象。这种松动现象不是自锁性问题而是承载力问题。松动导致应力幅增大，从而了降低螺纹连接的疲劳强度。一旦出现上述松动现象，将是一种正反馈的过程：松动--预紧力下降--应力幅增大---松动加大--预紧力下降--应力幅再增大.....最终会导致外螺纹出现疲劳断裂或滑扣。
尽管研究人员提出了改善螺纹牙受力不均匀的各种措施，如悬置螺母、内斜螺母和环槽螺母等，但因这些结构特殊，且制造费工、成本较高，很难广泛普及。目前出现的“施必劳”螺母，也只是提高了螺纹连接自锁性，对于提高螺纹疲劳强度没有涉及。
发明内容
本发明为解决现有螺纹连接结构可靠性差，螺纹连接疲劳强度较低的问题，进而提出一种不等螺距螺纹连接结构。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括内螺纹和外螺纹，内螺纹和外螺纹旋合在一起，内螺纹的螺距大于外螺纹的螺距。
进一步的，内螺纹的螺距是外螺纹的螺距的1.01倍。
本发明的有益效果是：本发明制作的螺母可直接替代同等强度等级的等螺距螺母，按此发明制作的螺纹刀具如丝锥，其加工的螺纹孔可直接应用；本发明提高了螺纹连接的可靠性和提高螺纹连接疲劳强度，且简便易行。
附图说明
图1是本发明的初始状态示意图；
图2是本发明的加载状态示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种不等螺距螺纹连接结构包括内螺纹1和外螺纹2，内螺纹1和外螺纹2旋合在一起，内螺纹1的螺距t1大于外螺纹2的螺距t2。
具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种不等螺距螺纹连接结构的内螺纹1的螺距t1是外螺纹2的螺距t2的1.01倍。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理
初始状态时内螺纹2螺距大于外螺纹1螺距，加载后，变形后的内外螺纹距趋向于相等。内螺纹1螺距增大值要参照螺纹保证载荷作用下螺杆伸长量、内外螺纹2配合公差及安装难易程度统筹考虑。初步研究结果，内螺纹1螺距增大值Δ≈0.01t1。初始状态时，远端螺纹牙接触，其余螺纹牙没有接触。加载后螺纹牙陆续参加工作。理想状况是：达到螺纹保证载荷时所有螺纹牙均参加工作，从而达到各牙受力均匀的效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种不等螺距螺纹连接结构，其特征在于：所述一种不等螺距螺纹连接结构包括内螺纹(1)和外螺纹(2)，内螺纹(1)和外螺纹(2)旋合在一起，内螺纹(1)的螺距(t1)大于外螺纹(2)的螺距(t2)。
2.根据权利要求1所述一种不等螺距螺纹连接结构，其特征在于：内螺纹(1)的螺距(t1)是外螺纹(2)的螺距(t2)的1.01倍。
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