CN201021692Y

CN201021692Y - 螺套

Info

Publication number: CN201021692Y
Application number: CNU2006201607722U
Authority: CN
Inventors: 马显军
Original assignee: Beijing Institute of Spacecraft System Engineering
Current assignee: Beijing Institute of Spacecraft System Engineering
Priority date: 2006-11-23
Filing date: 2006-11-23
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2016-11-23

Abstract

本实用新型公开了一种螺套，其丝材截面的内螺纹底部或者外螺纹底部或者内螺纹和外螺纹底部为较小倾角斜面，所述倾角满足：螺套对螺钉螺纹作用力的松脱分力≤螺套内螺纹与螺钉螺纹啮合表面之间的摩擦力；或者螺套对被连接件内螺纹作用力的松脱分力≤螺套外螺纹与被连接件内螺纹啮合表面之间的摩擦力；或者螺套对螺钉螺纹作用力的松脱分力≤螺套内螺纹与螺钉螺纹啮合表面之间的摩擦力，同时，螺套对被连接件内螺纹作用力的松脱分力≤螺套外螺纹与被连接件内螺纹啮合表面之间的摩擦力。本实用新型实现了螺纹自锁，或改善了螺纹的自锁性能。

Description

螺套

技术领域

本实用新型涉及一种螺纹连接件，特别是涉及一种螺套。

背景技术

钢丝螺套是航空、航天等机械工程领域普遍使用的紧固件，主要用于零件或部件的机械连接。使用钢丝螺套连接的连接副一般是被连接件强度较低、不能直接在其基体上攻螺纹。使用钢丝螺套的连接是将钢丝螺套通过镶嵌件过渡或直接镶嵌在被连接件上，螺钉旋入钢丝螺套后将连接件和被连接件连接在一起。

目前普遍使用的钢丝螺套有(折断槽安装工艺用)：普通型有折断槽钢丝螺套(国家军用标准GJB 119.1A-2001)；普通型无折断槽钢丝螺套(国家军用标准GJB 119.2A-2001)；锁紧型有折断槽钢丝螺套(国家军用标准GJB 5109-2002)；锁紧型无折断槽钢丝螺套(国家军用标准GJB 5110-2002)。

普通型钢丝螺套的牙型是60°牙型角，这种牙型虽然符合国家标准(粗螺纹：GB196-1981，细螺纹：GB197-1981)，但其锁紧性能差，不能实现螺纹自锁。为改善锁紧效果，现有技术中提出了一种锁紧型钢丝螺套，其原理是将普通型钢丝螺套的若干圈由圆形回转螺旋制成六方型回转螺旋，从而增加钢丝螺套对连接螺钉的夹持力。这种型式虽然增加了锁紧效果，但存在以下两个问题：

1、螺钉旋入六方回转螺旋时，受六方夹持不能自由旋入，钢丝螺套六方变形控制不合适，螺套会随螺钉旋转；

2、在松螺钉时，同样由于钢丝螺套的六方夹持，有时钢丝螺套会随螺钉一体卸出。

同时，受牙型限制，锁紧型钢丝螺套与普通型钢丝螺套一样不能实现螺纹自锁。

实用新型内容

因此本实用新型所要解决的技术问题是提供一种螺套，该螺套能够实现螺纹自锁，或改善螺纹的自锁性能。

本实用新型具体是这样实现的：

一种螺套，其丝材截面的内螺纹底部或者外螺纹底部或者内螺纹和外螺纹底部为较小倾角斜面，所述倾角满足：螺套对螺钉螺纹作用力的松脱分力≤螺套内螺纹与螺钉螺纹啮合表面之间的摩擦力；或者螺套对被连接件内螺纹作用力的松脱分力≤螺套外螺纹与被连接件内螺纹啮合表面之间的摩擦力；或者螺套对螺钉螺纹作用力的松脱分力≤螺套内螺纹与螺钉螺纹啮合表面之间的摩擦力，同时，螺套对被连接件内螺纹作用力的松脱分力≤螺套外螺纹与被连接件内螺纹啮合表面之间的摩擦力。

按上述方案，螺套丝材截面的内螺纹底部斜面倾角δ满足：4°≤δ≤30°。

按上述方案，螺套丝材截面的外螺纹底部斜面倾角γ满足：4°≤γ≤30°。

按上述方案，螺套丝材截面的内螺纹底部斜面倾角δ和螺套丝材截面的外螺纹底部斜面倾角γ满足：4°≤δ≤30°；4°≤γ≤30°。

按上述方案，螺套丝材截面的外顶角α和螺套丝材截面的内顶角β满足：0°≤α≤90°；0°≤β≤90°。

按上述方案，螺套采用的材料为钢丝。

按上述方案，螺套的尾端有折断槽。

由于采用了上述装置，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型通过采用“菱角”形螺套，实现了：

1、螺套内螺纹和连接螺钉螺纹之间的自锁，或改善内螺纹的自锁性能，提高其间的锁紧效果；

2、螺套外螺纹和被连接件内螺纹之间的自锁，或改善外螺纹的自锁性能，提高其间的锁紧效果；

3、在改善螺套内螺纹自锁性能的同时，保证螺钉旋入时，在未承受轴向(螺套中心线方向)载荷的情况下，能够自由旋入；

4、在改善螺套内螺纹自锁性能的同时，保证螺钉松开时，在正常情况(指与螺套未发生粘结、焊接、锈蚀等)下，螺钉在卸掉轴向(螺套中心线方向)载荷后能够自由旋出，螺套不会随螺钉脱离被连接件。

附图说明

图1为普通钢丝螺套的钢丝截面示意图；

图2为本实用新型使用的丝材的截面示意图；

图3为本实用新型的一个具体实施例的示意图(右旋)；

图4为本实用新型的另一个具体实施例的示意图(左旋)；

图5为本实用新型三个不同锁紧角度与普通钢丝螺套牙型比对示意图；

图6为本实用新型的锁紧原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施作进一步的说明：

本实用新型的自锁型螺套方案包括两部分内容：

一、截面为“菱角”形的丝材

普通钢丝螺套的钢丝截面是菱形的，如图1所示。本实用新型提出的自锁型螺套使用的丝材截面是“菱角”形的，其截面示意图如图2所示。在图2中，各技术参数满足如下条件：

0°≤α≤90°；

0°≤β≤90°；

4°≤γ≤30°；

4°≤δ≤30°；

L值的大小没有限制；

各参数之间的组合没有限制，视螺套结构的工程需要和自锁或锁紧的需要确定。其中，α表示丝材截面的外顶角，β表示丝材截面的内顶角，γ表示丝材截面的外倾角，δ表示丝材截面的内倾角，L表示丝材缠绕成螺套后相邻截面之间的相对距离。

同时，自锁型螺套使用的丝材可以是各种材料的钢丝，也可以是其他可以制造成丝材的任何材料，例如：除钢丝外，还可以采用钛合金、铝合金等金属材料以及尼龙、聚酰亚胺等非金属材料。

二、用第一项规定的丝材制造的自锁型螺套

本实用新型是通过使用截面为“菱角”形的丝材，局部改变螺套的内外螺纹型式，达到：

1)螺套的内螺纹实现与连接螺钉螺纹的自锁，或改善螺套内螺纹与连接螺钉之间的(自)锁紧性能；

2)螺套的外螺纹实现与被连接件内螺纹的自锁，或改善螺套外螺纹与被连接件之间的(自)锁紧性能；

3)螺钉旋入时，在未承受轴向(螺套中心线方向)载荷之前，螺钉能够自由旋入；

4)螺钉松开时，在正常情况(指与螺套未发生粘结、焊接、锈蚀等)下，螺钉在卸掉轴向(螺套中心线方向)载荷后能够自由旋出，螺套不会随螺钉脱离被连接件。

本实用新型的具体实施实例可以是图3、图4所示形式。

图5为本实用新型三个不同锁紧角度与普通钢丝螺套牙型比对示意图，如图5所示，普通钢丝螺套牙型为δ＝60°，自锁型螺套图示中给出了16°、20°、30°三个示例角度。

本实用新型具体包括以下技术要点：

1.本实用新型是将螺套内螺纹底部加工成较小倾角(δ)斜面(如图6)，使螺套对螺钉作用力的松脱分力Fa随δ的角度减小而减小，当松脱分力满足下式时：

Fa＝F·sin δ≤F·f

螺套与螺钉之间实现螺纹自锁。其中，f为螺套与螺钉螺纹啮合表面之间的摩擦系数。

在图6所示的三幅子图中，螺套作用到螺钉上的正压力F大小相等，左图是目前通用的钢丝螺套，其螺纹为标准牙型，倾角δ＝60°；中图是本实用新型在螺套内螺纹底部增加一啮合斜面，较小倾角δ1；右图是本实用新型在螺套内螺纹底部增加一啮合斜面，更小倾角δ2。

由于，60°＞δ1＞δ2，且图6的三幅子图中正压力F相同；所以，F·sin60°＞F·sinδ1＞F·sinδ2，即：Fa＞Fa1＞Fa2。因此，随着倾角δ的减小，螺套作用到螺钉上的螺纹松脱分力Fa将减小，螺套与螺钉之间的螺纹锁紧效果也将有所改善，直至实现螺纹自锁。

2.本实用新型能够实现螺套外螺纹和被连接件内螺纹之间的自锁，个别情况也能提高其间的锁紧效果。

螺套外螺纹与被连接件内螺纹之间的锁紧关系、相互作用原理，与螺套内螺纹与螺钉外螺纹之间的锁紧关系、相互作用原理相同。只是改善锁紧效果的斜面在螺套外螺纹的螺纹底部，对螺套内螺纹与螺钉外螺纹的上述作用原理分析同样适用于被连接件内螺纹与螺套外螺纹之间的锁紧作用。

3.与锁紧型钢丝螺套(GJB5109，5110)相比，本实用新型可以自由旋入，在不给螺钉施加轴向载荷时，本实用新型不给螺钉施加夹持力阻止螺钉旋入。

4.与锁紧型钢丝螺套(GJB5109，5110)相比，本实用新型可以自由卸载旋出，在不给螺钉施加轴向载荷时，本实用新型不给螺钉施加夹持力阻止螺钉卸载旋出，从而避免了在松卸螺钉时将螺套带出的现象。

另外，本实用新型还包括以下技术要点：

1)制成材料可以是钢丝或其他任何可以制成丝材的材料；

2)其长度可以是任何值；

3)其尾端可以是有折断槽的，也可以是无折断槽的或其他形式；

4)可以安装在铝合金、镁合金或其他任何材料的基体上；

5)螺套的基本牙型可以是普通标准型、矩形、锯齿型、也可以是其他形式，本实用新型是在这些牙型的基础上加锁紧斜面制成。

Claims

1.一种螺套，其特征在于，螺套丝材截面的内螺纹底部或者外螺纹底部或者内螺纹和外螺纹底部为较小倾角斜面，所述倾角满足：螺套对螺钉螺纹作用力的松脱分力≤螺套内螺纹与螺钉螺纹啮合表面之间的摩擦力；或者螺套对被连接件内螺纹作用力的松脱分力≤螺套外螺纹与被连接件内螺纹啮合表面之间的摩擦力；或者螺套对螺钉螺纹作用力的松脱分力≤螺套内螺纹与螺钉螺纹啮合表面之间的摩擦力，同时，螺套对被连接件内螺纹作用力的松脱分力≤螺套外螺纹与被连接件内螺纹啮合表面之间的摩擦力。

2.如权利要求1所述的螺套，其特征在于，螺套丝材截面的内螺纹底部斜面倾角δ满足：

4°≤δ≤30°。

3.如权利要求1所述的螺套，其特征在于，螺套丝材截面的外螺纹底部斜面倾角γ满足：

4°≤γ≤30°。

4.如权利要求1所述的螺套，其特征在于，螺套丝材截面的内螺纹底部斜面倾角δ和螺套丝材截面的外螺纹底部斜面倾角γ满足：

4°≤δ≤30°；

4°≤γ≤30°。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的螺套，其特征在于，螺套丝材截面的外顶角α和螺套丝材截面的内顶角β满足：

0°≤α≤90°；

0°≤β≤90°。

6.如权利要求5所述的螺套，其特征在于，螺套采用的材料为钢丝。

7.如权利要求6所述的螺套，其特征在于，螺套的尾端有折断槽。