CN211901216U - 一种螺纹紧固件及螺纹副 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种螺纹紧固件及螺纹副，涉及机械结构技术领域，所述螺纹紧固件包括：本体，所述本体的表面包括一回转面，所述回转面包括一圆台侧面；螺纹，设置于所述本体的表面上。本实用新型的方案实现了螺纹紧固件的各螺纹牙的均匀受力，避免螺纹紧固件的其中一端的螺纹牙受力过大而另一端的螺纹牙几乎不受力，导致螺纹牙疲劳断裂的问题，提高了螺纹紧固件的抗疲劳性能，使得螺纹连接更加可靠。

Description

一种螺纹紧固件及螺纹副

技术领域

本实用新型涉及机械结构技术领域，尤其是涉及一种螺纹紧固件及螺纹副。

背景技术

由于螺纹连接结构具有成本低、拆装方便且产生的连接力大等优点，而被广泛应用于机械、交通和建筑等领域当中。如图1所示，现有技术中的螺纹一般为圆柱形螺纹，在实际使用过程中，圆柱形螺纹的螺纹连接中的各个螺纹牙受力并不均匀，使得在各种震动冲击等复杂工况的作用下，容易导致螺纹连接螺纹牙的疲劳断裂，而螺纹牙断裂会导致连接失效，严重时还会导致重大的安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种螺纹紧固件及螺纹副，从而解决现有技术中螺纹连接的螺纹牙受力不均匀导致螺纹牙疲劳断裂的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种螺纹紧固件，包括：

本体，所述本体的表面包括一回转面，所述回转面包括一圆台侧面；

螺纹，设置于所述本体的表面上。

可选的，所述本体的表面还包括与所述圆台侧面连接的圆柱侧面；其中，所述圆台侧面与所述圆柱侧面同轴。

可选的，所述本体的表面为所述本体的外表面。

可选的，所述圆柱侧面的一端与所述圆台侧面的第一端连接，切所述圆柱侧面的横截面的直径与所述圆台侧面的第一端的直径相同；其中，所述第一端为所述圆台侧面的横截面的直径较大的一端。

可选的，所述本体的表面为所述本体的外表面。

可选的，所述圆台侧面的第二端面形成为所述螺纹紧固件的旋入端；其中，所述第二端面为所述圆台侧面的横截面的直径较小的一端。

可选的，所述本体的表面为所述本体的内表面。

可选的，所述圆柱侧面的一端与所述圆台侧面的第二端连接，且所述圆柱侧面的横截面的直径与所述圆台侧面的第二端的直径相同；其中，所述第二端为所述圆台侧面的横截面的直径较小的一端。

可选的，所述本体的表面为所述本体的内表面。

可选的，所述圆台侧面的第一端形成为所述螺纹紧固件的旋入端；其中，所述第一端为所述圆台侧面的横截面的直径较大的一端。

本实用新型实施例还提供一种螺纹副，包括：第一螺纹紧固件和第二螺纹紧固件，其特征在于，所述第一螺纹紧固件为如上所述的螺纹紧固件；所述第二螺纹紧固件为圆柱形螺纹紧固件；

其中，所述第一螺纹紧固件的螺纹与所述第二螺纹紧固件的螺纹配合连接。

本实用新型的上述技术方案至少具有如下有益效果：

本实用新型实施例通过将螺纹紧固件的本体的表面设置为圆台侧面，并在圆台侧面上设置螺纹，使得形成螺纹的螺旋线的母线与圆台侧面的轴线之间具有一角度，从而改善了螺纹的每个螺纹牙的受力情况，实现了螺纹牙的均匀受力，避免螺纹紧固件的其中一端的螺纹牙受力过大而另一端的螺纹牙几乎不受力，导致螺纹牙疲劳断裂的问题，提高了螺纹紧固件的抗疲劳性能，使得螺纹连接更加可靠。

附图说明

图1为现有技术中螺纹的二维示意图；

图2为本实用新型实施例中的螺纹的二维示意图之一；

图3为本实用新型实施例中的螺纹紧固件的剖面示意图之一；

图4为本实用新型实施例的螺纹副的示意图之一；

图5为本实用新型实施例中的螺纹的二维示意图之二；

图6为本实用新型实施例的螺纹紧固件的剖面示意图之二；

图7为本实用新型实施例的螺纹副的示意图之二；

图8为本实用新型实施例中的螺纹的二维示意图之三；

图9为本实用新型实施例的螺纹紧固件的示意图之三；

图10为本实用新型实施例的螺纹副的示意图之三；

图11为本实用新型实施例中的螺纹的二维示意图之四；

图12为本实用新型实施例的螺纹紧固件的示意图之四；

图13为本实用新型实施例的螺纹副的剖面示意图之四。

附图标记说明：

1-本体，2-螺纹，100-第一螺纹紧固件，200-第二螺纹紧固件。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型针对现有技术中的螺纹连接的螺纹牙受力不均匀导致螺纹牙疲劳断裂的问题，提供了一种螺纹紧固件及螺纹牙，实现了各螺纹牙的均匀受力，提高了螺纹紧固件的抗疲劳能力，使得螺纹连接更加可靠。

首先，需要说明的是，螺纹是指在圆柱、圆锥或其它回转体表面上，具有某种牙型、沿螺旋线周期性凸起的牙体。螺纹牙型是指在上述圆柱、圆锥或其它回转体的轴线的平面内的螺纹界面轮廓形状，最典型的螺纹牙型为三角形螺纹形貌。螺纹可以是左旋的，也可以是右旋的，可以是单线程的，也可以是多线程的。

如图2、图3、图8和图9所示，本实用新型实施例的螺纹紧固件包括：

本体1，所述本体1的表面包括一回转面，其几何造型为一个圆台侧面；

螺纹2，设置于所述本体1的所述表面上。

本实用新型实施例中，将所述本体1的表面设置为几何造型为圆台侧面的回转面，并在所述圆台侧面上加工出螺纹2，使得螺纹2的螺旋线为圆锥螺旋线，即：螺旋线的母线，也为圆台侧面的母线，与所述本体1的中心线之间具有一夹角，在所述螺纹紧固件与另一螺纹紧固件螺纹连接时，两螺纹紧固件发生受力变形，使得内外螺纹的各个螺纹牙得以相互贴合，从而使螺纹2上的各螺纹牙均匀受力，从而提高了螺纹紧固件的抗疲劳性能，提高了螺纹连接的可靠性，避免在各种冲击振动等复杂工况的作用下，螺纹牙疲劳断裂，导致螺纹连接失效而出现重大安全事故。

需要说明的是，一方面，本实用新型实施例中，螺纹2的导程为一定值，使得螺纹2的螺距也为定值；另一方面，本实用新型实施例中螺旋线的母线与本体1的中心线之间的夹角可以根据螺纹紧固件的材料和规格等参数确定，一般的，所述夹角小于10°；再一方面，在本实用新型实施例中的所述螺纹紧固件为外螺纹的螺纹紧固件时，所述本体1的表面可以根据需要设置为圆锥面。

进一步的，如图5、图6、图11和图12所示，所述本体1的表面还包括与所述圆台侧面连接的圆柱侧面；其中，所述圆台侧面与所述圆柱侧面同轴。

本实用新型实施例中，在根据螺纹紧固件的材料和规格等参数确定了螺旋线的母线与所述本体1的中心线之间的夹角后，仅将所述本体1的表面设置为圆台侧面实现了各螺纹牙的受力均匀，但是可能会存在螺纹紧固件的长度无法满足螺纹连接的需求的问题；因此，本实用新型实施例中，所述本体1的表面还包括与所述圆台侧面连接的圆柱侧面，且所述圆柱侧面与所述圆台侧面同轴。

可选的，如图11和图12所示，本实用新型的一实施例中，在所述本体1的表面包含圆台侧面和圆柱侧面时，所述本体1的表面为所述本体1的外表面。亦即，所述螺纹2为外螺纹，本实用新型实施例的螺纹紧固件可以为一螺栓或螺钉等。

其中，所述圆柱侧面的一端与所述圆台侧面的第一端连接，且所述圆柱侧面的横截面的直径与所述圆台侧面的第一端的直径相同；其中，所述第一端为所述圆台侧面的横截面的直径较大的一端。

本实用新型实施例中，将所述圆柱侧面的横截面的直径与所述圆台侧面的第一端的直径设置为相同的数值，使得所述本体1的表面为一平滑连续的表面，所述螺纹2为连续的螺纹。其中，在加工所述螺纹紧固件时，所述圆柱侧面与所述圆台侧面为一体成型的结构。

可选的，如图8和图9所示，本实用新型的一实施例中，所述本体1的表面包含一圆台侧面时，所述本体1的表面为所述本体1的外表面。亦即，所述螺纹2为外螺纹，本实用新型实施例的螺纹紧固件为一外螺纹紧固件，如：可以为一螺栓或螺钉等。

优选地，在所述本体1为外螺纹的螺纹紧固件，所述本体1的表面包含圆台侧面或包含圆台侧面和圆柱侧面时，所述圆台侧面的第二端面形成为所述螺纹紧固件的旋入端；其中，所述第二端面为所述圆台侧面的横截面的直径较小的一端。

需要说明的是，所述旋入端为在螺纹连接时所述螺纹紧固件与另一螺纹紧固件最先接触的一端，本实用新型实施例中，根据仿真确定的在螺纹连接时的螺纹紧固件承受额定紧固力之后发生受力形变的情况，将所述圆台侧面的横截面的直径较小的一端设置为所述螺纹紧固件的旋入端；使得各螺纹牙的受力更加均匀，从而极大的改善每个螺纹牙的受力情况，避免螺纹牙不易发生疲劳断裂，提高螺纹紧固件的抗疲劳性能和螺纹紧固件的可靠性。

可选的，如图5和图6所示，本实用新型的一实施例中，在所述本体1的表面包含圆台侧面和圆柱侧面时，所述本体1的表面为所述本体1的内表面。亦即，所述螺纹2为内螺纹，此时，本实用新型实施例的螺纹紧固件可以为螺母等。

其中，所述圆柱侧面的一端与所述圆台侧面的第二端连接，且所述圆柱侧面的横截面的直径与所述圆台侧面的第二端的直径相同；其中，所述第二端为所述圆台侧面的横截面的直径较小的一端。

本实用新型实施例中，将所述圆柱侧面的横截面的直径与所述圆台侧面的第二端的直径设置为相同的数值，使得所述本体1的表面为一平滑连续的表面，所述螺纹2为连续的螺纹。其中，在加工所述螺纹紧固件时，所述圆柱侧面与所述圆台侧面为一体成型的结构。

可选的，如图2和图3所示，本实用新型的一实施例中，所述本体1的表面包含一圆台侧面时，所述本体1的表面为所述本体1的内表面。亦即，所述螺纹2为内螺纹，此时，本实用新型实施例的螺纹紧固件为一内螺纹紧固件，如可以为一螺母。

优选地，所述本体1的表面为所述本体1的内表面；所述本体1的表面仅包含一圆台侧面，或者，所述本体1的表面包含一圆台侧面和一圆柱侧面时，所述圆台侧面的第一端形成为所述螺纹紧固件的旋入端；其中，所述第一端为所述圆台侧面的横截面的直径较大的一端。

需要说明的是，所述旋入端为在螺纹连接时所述螺纹紧固件与另一螺纹紧固件最先接触的一端，本实用新型实施例中，根据仿真确定的螺纹连接的螺纹紧固件承受额定紧固力之后发生受力形变的情况，将所述圆台侧面的第一端，即所述圆台侧面的横截面的直径较大的一端，设置为所述螺纹紧固件的旋入端；使得各螺纹牙的受力更加均匀，从而极大的改善每个螺纹牙的受力情况，避免螺纹牙不易发生疲劳断裂，提高螺纹紧固件的抗疲劳性能和螺纹紧固件的可靠性。

由以上描述可知，本实用新型实施例的螺纹紧固件的结构既适用于外螺纹的螺纹紧固件，又适用于内螺纹的螺纹紧固件。

本实用新型实施例的螺纹紧固件，通过将螺纹紧固件的本体的表面设置为圆台侧面，或者，设置为圆台侧面和圆柱侧面，并在所述本体的表面上设置螺纹，使得行程螺纹的螺旋线的母线与圆台侧面的轴线之间的具有一预设角度，从而改善了螺纹的每个螺纹牙的受力情况，实现了螺纹牙的均匀受力，避免螺纹紧固件的其中一端的螺纹牙受力过大而另一端的螺纹牙几乎不受力，导致螺纹牙疲劳断裂的问题，提高了螺纹紧固件的抗疲劳性能，使得螺纹连接更加可靠。

本实用新型实施例还提供一种螺纹副，如图4、图7、图10和图13所示，所述螺纹副包括：螺纹配合连接的第一螺纹紧固件100和第二螺纹紧固件200，所述第一螺纹紧固件100为如上所述的螺纹紧固件；所述第二螺纹紧固件200包括一回转体，所述回转体包括一圆柱侧面，所述第二螺纹紧固件200的螺纹设置于所述圆柱侧面。

本实用新型实施例的螺纹副，将所述第一螺纹紧固件100设置为如上所述的螺纹紧固件，将所述第二螺纹紧固件200设置为圆柱形螺纹紧固件，实现了在螺纹连接承受额定紧固力后，所述第一螺纹紧固件100和所述第二螺纹紧固件200发生受力变形，使得内螺纹和外螺纹的各个螺纹牙得以相互贴合，从而使得螺纹连接中各个螺纹牙的受力更加均匀，极大地改善了每个螺纹牙的受力情况，使得螺纹连接时螺纹牙不容易发生疲劳断裂，提高了抗疲劳性能，提高了螺纹连接可靠性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种螺纹紧固件，其特征在于，包括：

本体(1)，所述本体(1)的表面包括一回转面，所述回转面包括一圆台侧面；

螺纹(2)，设置于所述本体(1)的表面上。

2.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述本体(1)的表面还包括与所述圆台侧面连接的圆柱侧面；其中，所述圆台侧面与所述圆柱侧面同轴。

3.根据权利要求2所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述本体(1)的表面为所述本体(1)的外表面。

4.根据权利要求3所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述圆柱侧面的一端与所述圆台侧面的第一端连接，且所述圆柱侧面的横截面的直径与所述圆台侧面的第一端的直径相同；其中，所述第一端为所述圆台侧面的横截面的直径较大的一端。

5.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述本体(1)的表面为所述本体(1)的外表面。

6.根据权利要求4或5所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述圆台侧面的第二端面形成为所述螺纹紧固件的旋入端；其中，所述第二端面为所述圆台侧面的横截面的直径较小的一端。

7.根据权利要求2所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述本体(1)的表面为所述本体(1)的内表面。

8.根据权利要求7所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述圆柱侧面的一端与所述圆台侧面的第二端连接，且所述圆柱侧面的横截面的直径与所述圆台侧面的第二端的直径相同；其中，所述第二端为所述圆台侧面的横截面的直径较小的一端。

9.根据权利要求1所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述本体(1)的表面为所述本体(1)的内表面。

10.根据权利要求8或9所述的螺纹紧固件，其特征在于，所述圆台侧面的第一端形成为所述螺纹紧固件的旋入端；其中，所述第一端为所述圆台侧面的横截面的直径较大的一端。

11.一种螺纹副，包括：螺纹配合连接的第一螺纹紧固件(100)和第二螺纹紧固件(200)，其特征在于，所述第一螺纹紧固件(100)为如权利要求1至10任一项所述的螺纹紧固件；所述第二螺纹紧固件(200)包括一回转体，所述回转体包括一圆柱侧面，所述第二螺纹紧固件(200)的螺纹设置于所述圆柱侧面。

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