CN212429465U - 防松螺纹连接结构、防松螺纹连接件、螺纹件及螺纹结构 - Google Patents

防松螺纹连接结构、防松螺纹连接件、螺纹件及螺纹结构 Download PDF

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CN212429465U CN202020710354.6U CN202020710354U CN212429465U CN 212429465 U CN212429465 U CN 212429465U CN 202020710354 U CN202020710354 U CN 202020710354U CN 212429465 U CN212429465 U CN 212429465U
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丁晓宇
张铁亮
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Abstract

本实用新型提供了防松螺纹连接结构、防松螺纹连接件、螺纹件及螺纹结构,所述螺纹连接结构包括第一螺纹件和第二螺纹件:第一螺纹件,开设有固定孔,固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的第一螺纹牙,第一螺纹牙包括第一承力区域;所述第二螺纹件,包括杆状结构,杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第二螺纹牙,第二螺纹牙包括第二承力区域;杆状结构穿设于所述固定孔内,所述第一螺纹牙与所述第二螺纹牙啮合,所述第一承力区域和所述第二承力区域互相挤压,所述第一承力区域和/或所述第二承力区域设有至少一个台阶状结构,所述台阶状结构包括至少三个承力面。本实用新型实施例能够增加螺纹结构的受力面积,提高螺纹连接结构的防松性能和稳定性。

Description

防松螺纹连接结构、防松螺纹连接件、螺纹件及螺纹结构
技术领域
本实用新型涉及机械连接领域,尤其涉及一种防松螺纹连接结构、防松螺纹连接件、螺纹件及螺纹结构。
背景技术
螺纹结构具有成本低、拆装方便、产生的连接力大等优点,因此广泛应用于机械、交通、建筑等各个领域当中。并且,螺纹连接的结构简单,易于大批量生产。但是在实际使用过程中,由于各种振动冲击等复杂工况的存在,螺纹连接结构容易发生松动。螺纹连接的松动不仅会降低连接力,导致连接失效,影响生产效率,严重时还会导致重大的安全事故。
实用新型内容
本实用新型的至少一个实施例提供了一种防松螺纹连接结构、防松螺纹连接件、螺纹件及螺纹结构,能够增加螺纹结构的受力面积,提高所述螺纹连接结构的防松性能和稳定性。
根据本实用新型的一个方面,至少一个实施例提供了一种防松螺纹连接结构,包括:第一螺纹件1和第二螺纹件2;
所述第一螺纹件1,开设有固定孔,所述固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的第一螺纹牙11,所述第一螺纹牙11包括第一承力区域111;
所述第二螺纹件2,包括杆状结构,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第二螺纹牙21,所述第二螺纹牙21包括第二承力区域211;
所述杆状结构穿设于所述固定孔内,所述第一螺纹牙11与所述第二螺纹牙21啮合,所述第一承力区域111和所述第二承力区域211互相挤压,所述第一螺纹件1与所述第二螺纹件2螺纹连接;
所述第一承力区域111和/或所述第二承力区域211设有至少一个台阶状结构3,所述台阶状结构3包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈预设角度连接。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第一螺纹牙11上与所述第一承力区域111相对的一侧形成为第一非承力区域112;
所述第二螺纹牙21上与所述第二承力区域211相对的一侧形成为第二非承力区域212;
所述第一非承力区域112和/或所述第二非承力区域212上设置有至少一个所述台阶状结构。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第一承力区域111的表面和所述第二承力区域211的表面的几何形状完全相同或不完全相同;
所述第一承力区域111的表面和所述第二承力区域211的表面的几何形状完全相同时,所述第一承力区域111与所述第二承力区域211完全贴合;
所述第一承力区域111的表面和所述第二承力区域211的表面的几何形状不完全相同时,所述第一承力区域111与所述第二承力区域211之间局部具有间隙。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第一承力区域111上设有至少一个第一台阶状结构;
所述第二承力区域211上设有至少一个第二台阶状结构;
在所述第一螺纹件1与所述第二螺纹件2螺纹连接的状态下,至少一个所述第一台阶状结构与至少一个所述第二台阶状结构相互配合,以限制所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2间的径向错动。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第一台阶状结构的数量与所述第二台阶状结构的数量相同。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第一台阶状结构包括的所述承力面的数量,与所述第二台阶状结构包括的所述承力面的数量相同。
根据本实用新型的一个方面,至少一个实施例提供了一种第一防松螺纹连接件,所述第一防松螺纹连接件10上开设有固定孔,所述固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的第一螺纹牙11;
所述第一螺纹牙11包括第一承力区域111,所述第一承力区域111上设有至少一个台阶状结构3,所述台阶状结构3包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈预设角度连接。
根据本实用新型的一个方面,至少一个实施例提供了一种第二防松螺纹连接件,所述第二防松螺纹连接件20包括杆状结构,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第二螺纹牙21;
所述第二螺纹牙21包括第二承力区域211,所述第二承力区域211上设有至少一个台阶状结构3,所述台阶状结构3包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈预设角度连接。
根据本实用新型的另一方面,至少一个实施例提供了一种第三螺纹件,所述第三螺纹件30上开设有固定孔,所述固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的第三螺纹牙301;
所述第三螺纹牙301上设有至少一个第三台阶状结构302。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三螺纹牙301表面的任意一点与所述第三螺纹件30的轴线的垂线段,与所述第三螺纹牙301具有唯一交点。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三台阶状结构302由第三台阶状母线L3沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成;
所述第三螺纹牙301的截面轮廓包括所述第三台阶状母线L3,所述截面为沿所述第三螺纹牙301轴线方向的截面。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三螺纹牙301的截面轮廓包括两个牙侧轮廓线,至少一个所述牙侧轮廓线包括所述第三台阶状母线 L3。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三螺纹牙(301)的一个牙侧轮廓线完全由所述第三台阶状母线(L3)构成。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三螺纹牙301表面的任意一点与所述第三螺纹件30的轴线的垂线段,与所述第三螺纹牙301具有唯一交点。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三螺纹件30为外螺纹量规,且:
在所述外螺纹量规为外螺纹通规时,待测外螺纹的待测几何尺寸的上限值减去所述第三螺纹牙301上对应几何尺寸所得的差值处于第一取值范围内,其中,所述第一取值范围内的值均大于或等于零,且小于待测几何尺寸的公差值的一半;
在所述外螺纹量规为外螺纹止规时,待测外螺纹的待测几何尺寸的下限值减去所述第三螺纹牙301上对应几何尺寸所得的差值处于第二取值范围内,其中,第二取值范围内的值均小于或等于零,且绝对值小于待测几何尺寸的公差值的一半。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三螺纹牙301的同一侧上设有两个所述第三台阶状结构302,或者,所述第三螺纹牙301的不同侧上分别设有一个所述第三台阶状结构302。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三台阶状母线L3沿所述第三螺纹牙301的螺旋线扫掠时,所述第三台阶状母线L3的几何特征参数为非固定参数,所述几何特征参数至少包括几何形状。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三台阶状母线L3的结构包括以下其中一项:
所述第三台阶状母线L3为一条曲线段;
所述第三台阶状母线L3由直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成,其中,在所述直线段和/或曲线段仅包括直线段时,所述直线段的数量至少为三条;在所述直线段和/或曲线段包括曲线段时,所述直线段和/或曲线段的总数量至少为两条。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,不同位置处的所述第一预设角度是相同的角度数值,或者,不同位置处的所述第一预设角度不是相同的角度数值。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三台阶状母线L3由多条直线段和/或曲线段构成。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三台阶状母线L3包括三条依次连接的直线段;
或者,
所述第三台阶状母线L3包括:三条直线段和两条曲线段,相邻两条所述直线段之间通过一条所述曲线段连接。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,形成所述第三台阶状母线L3 的中间直线段与另外两条直线段分别形成夹角,其中一个夹角为在第三螺纹件 30的体外形成的夹角,该夹角为钝角或直角;另一个夹角为在第三螺纹件30 的体内形成的夹角,该夹角为钝角或直角。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三螺纹牙301包括第三承力区域3011,所述第三承力区域3011上设有至少一个第三台阶状结构302,所述第三台阶状结构302包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈第二预设角度连接。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,不同位置处的所述第二预设角度是相同的角度数值,或者,不同位置处的所述第二预设角度不是相同的角度数值。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三螺纹件30为第一防松螺纹连接件10。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三台阶状母线L3包括两个端部区域和一个中部区域,三个区域按照预设角度依次连接,大致形成台阶状或旋转一定角度的“Z”字形折线状。
根据本实用新型的另一方面,至少一个实施例提供了一种第四螺纹件,所述第四螺纹件40包括杆状结构,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第四螺纹牙401;
所述第四螺纹牙401上设有至少一个第四台阶状结构402。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,以所述第四螺纹牙401表面的任意一点为端点,朝向远离所述第四螺纹件40的轴线方向延伸、且与所述第四螺纹件40的轴线垂直的射线,与所述第四螺纹牙401具有唯一交点。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四台阶状结构402由第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的至少部分螺旋线扫掠形成;
所述第四螺纹牙401的截面轮廓包括所述第四台阶状母线L4,所述截面为沿所述第四螺纹牙401轴线方向的截面。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四螺纹牙401的截面轮廓包括两个牙侧轮廓线,至少一个所述牙侧轮廓线包括所述第四台阶状母线 L4。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四螺纹牙(401)的一个牙侧轮廓线完全由所述第四台阶状母线(L4)构成。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,以所述第四螺纹牙401表面的任意一点为端点,朝向远离所述第四螺纹件40的轴线方向延伸、且与所述第四螺纹件40的轴线垂直的射线,与所述第四螺纹牙401具有唯一交点。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四螺纹件40为自攻螺纹结构,所述自攻螺纹结构的所述杆状结构包括螺纹形成端400,所述第四螺纹牙401从所述螺纹形成端400开始形成,并朝向所述杆状结构的另一端延伸,从所述螺纹形成端400开始,所述杆状结构的直径有一个从小到大的变化阶段。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四螺纹牙401的同一侧上设有两个所述第四台阶状结构402,或者,所述第四螺纹牙401的不同侧上分别设有一个所述第四台阶状结构402。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四螺纹件40为丝锥,所述第四螺纹牙401形成丝锥的切削刃,所述丝锥的所述杆状结构上设置至少一个排屑槽403,所述排屑槽403把所述切削刃截成多段结构。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四螺纹件40为滚丝轮,所述滚丝轮的所述杆状结构上开设有内孔。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四螺纹件40为内螺纹量规,且:
在所述内螺纹量规为内螺纹止规时,待测内螺纹的待测几何尺寸的上限值减去所述第四螺纹牙401上对应几何尺寸所得的差值处于第三取值范围内,其中,所述第三取值范围内的值均大于或等于零,且小于待测几何尺寸的公差值的一半;
在所述内螺纹量规为内螺纹通规时,待测内螺纹的待测几何尺寸的下限值减去所述第四螺纹牙401上对应几何尺寸所得的差值处于第四取值范围内,其中,所述第四取值范围内的值均小于或等于零,且绝对值小于待测几何尺寸的公差值的一半。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的螺旋线扫掠时,所述第四台阶状母线L4的几何特征参数为非固定参数,所述几何特征参数至少包括几何形状。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四台阶状母线L4的结构包括以下其中一项:
所述第四台阶状母线L4为一条曲线段;
所述第四台阶状母线L4由直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成,其中,在所述直线段和/或曲线段仅包括直线段时,所述直线段的数量至少为三条;在所述直线段和/或曲线段包括曲线段时,所述直线段和/或曲线段的总数量至少为两条。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,不同位置处的所述第一预设角度是相同的角度数值,或者,不同位置处的所述第一预设角度不是相同的角度数值。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四台阶状母线L4由多条直线段和/或曲线段构成。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四台阶状母线L4包括三条依次连接的直线段;
或者,
所述第四台阶状母线L4包括:三条直线段和两条曲线段,相邻两条所述直线段之间通过一条所述曲线段连接。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,形成所述第四台阶状母线L4 的中间直线段与另外两条直线段分别形成夹角,其中一个夹角为在第四螺纹件 40体外形成的夹角,该夹角为钝角或直角;另一个夹角为在第四螺纹件40体内形成的夹角,该夹角为钝角或直角。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四螺纹牙401包括第四承力区域4011,所述第四承力区域4011上设有至少一个所述第四台阶状结构 402,所述第四台阶状结构402包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈第二预设角度连接。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,不同位置处的所述第二预设角度是相同的角度数值,或者,不同位置处的所述第二预设角度不是相同的角度数值。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四螺纹件40为第二防松螺纹连接件20。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第四台阶状母线L4包括两个端部区域和一个中部区域,三个区域按照预设角度依次连接,大致形成台阶状或旋转一定角度的“Z”字形折线状。
根据本实用新型的另一方面,至少一个实施例提供了一种螺纹结构,包括如上所述的第三螺纹件30和第四螺纹件40中的至少一项。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,在所述螺纹结构包括所述第三螺纹件30和第四螺纹件40的情况下:
所述第四螺纹件40的杆状结构穿设于所述第三螺纹件30的固定孔内,所述第三螺纹件30的第三螺纹牙301与所述第四螺纹件40的第四螺纹牙401 啮合,所述第三螺纹件30与所述第四螺纹件40螺纹连接。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,在所述第三台阶状结构302 由第三台阶状母线L3沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成,所述第三台阶状母线L3由直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成,且所述第四台阶状结构402由第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的至少部分螺旋线扫掠形成,所述第四台阶状母线L4由直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成的情况下:形成所述第三台阶状母线L3的所述第一预设角度和与之对应的形成所述第四台阶状母线L4的所述第一预设角度是相同的角度数值,或者,不是相同的角度数值。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,在所述第三台阶状结构302 包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈第二预设角度连接,且所述第四台阶状结构402包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈第二预设角度连接的情况下:形成所述第三台阶状结构302的所述第二预设角度和与之对应的形成所述第四台阶状结构402的所述第二预设角度是相同的角度数值,或者,不是相同的角度数值。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三螺纹牙301上设有至少一个第三台阶状结构302,所述第四螺纹牙401上设有至少一个第四台阶状结构402,且所述第三台阶状结构302与所述第四台阶状结构402相互配合,在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三台阶状结构302由第三台阶状母线L3,沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第四台阶状结构402由第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的至少部分螺旋线扫掠形成;
所述第三台阶状母线L3形成的牙侧轮廓线,和所述第四台阶状母线L4 形成的牙侧轮廓线完全相吻合。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,在所述第三螺纹牙301和所述第四螺纹牙401啮合,且不具有紧固力的情况下,所述第三台阶状结构302 和所述第四台阶状结构402之间局部过盈配合;
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,在所述第三螺纹牙301和所述第四螺纹牙401啮合,且不具有紧固力的情况下,所述第三台阶状结构302 和所述第四台阶状结构402之间局部具有间隙;在所述第三螺纹牙301和所述第四螺纹牙401啮合,且具有紧固力的情况下,所述第三台阶状结构302和所述第四台阶状结构402之间局部过盈配合。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三台阶状结构302由第三台阶状母线L3,沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第四台阶状结构402由第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的至少部分螺旋线扫掠形成;
所述第三台阶状母线L3包括依次连接的第一端部区域、第一中部区域和第二端部区域,所述第四台阶状母线L4包括依次连接的第三端部区域、第二中部区域和第四端部区域,且所述第一端部区域、第一中部区域和第二端部区域依次与所述第三端部区域、第二中部区域和第四端部区域相对应配合的情况下:
在所述第一中部区域和所述第二中部区域相贴合且不具有紧固力时,所述第一端部区域和所述第三端部区域之间,和/或,所述第二端部区域和所述第四端部区域之间,具有间隙;
在所述第一端部区域和所述第三端部区域相贴合,且,所述第二端部区域和所述第四端部区域相贴合时,所述第一中部区域和所述第二中部区域过盈配合。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三台阶状结构302由第三台阶状母线L3,沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第四台阶状结构402由第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的至少部分螺旋线扫掠形成;
在所述第三台阶状母线L3包括依次连接的第一直线段、第二直线段和第三直线段,所述第四台阶状母线L4包括依次连接的第四直线段、第五直线段和第六直线段,且所述第一直线段、第二直线段和第三直线段依次与所述第四直线段、第五直线段和第六直线段相对应配合的情况下:
在所述第二直线段与第五直线段相贴合且不具有紧固力时,所述第一直线段与第四直线段之间,和/或,所述第三直线段与第六直线段之间,具有间隙;
在所述第一直线段与第四直线段相贴合,且,所述第三直线段与第六直线段相贴合时,所述第二直线段与第五直线段之间过盈配合。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三台阶状结构302由第三台阶状母线L3,沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第四台阶状结构402由第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的至少部分螺旋线扫掠形成;
在所述第三台阶状母线L3包括依次连接的第七直线段、第一曲线段、第八直线段、第二曲线段和第九直线段,所述第四台阶状母线L4包括依次连接的第十直线段、第三曲线段、第十一直线段、第四曲线段和第十二直线段,且所述第七直线段、第一曲线段、第八直线段、第二曲线段和第九直线段依次与所述第十直线段、第三曲线段、第十一直线段、第四曲线段和第十二直线段相对应配合的情况下:
在所述第八直线段与第十一直线段相贴合且不具有紧固力时,所述第七直线段与第十直线段之间,和/或,所述第九直线段与第十二直线段之间,具有间隙;
在所述第七直线段与第十直线段相贴合,且,所述第九直线段与第十二直线段相贴合时,所述第八直线段与第十一直线段之间过盈配合。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,在所述第三螺纹牙301包括第三承力区域3011,且所述第四螺纹牙401包括第四承力区域4011的情况下,所述第三承力区域3011的表面和所述第四承力区域4011的表面的几何形状完全相同或不完全相同;
所述第三承力区域3011的表面和所述第四承力区域4011的表面的几何形状完全相同时,所述第三承力区域3011与所述第四承力区域4011完全贴合;
所述第三承力区域3011的表面和所述第四承力区域4011的表面的几何形状不完全相同时,所述第三承力区域3011与所述第四承力区域4011之间局部具有间隙。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,在所述第三螺纹牙301包括第三承力区域3011,且所述第四螺纹牙401包括第四承力区域4011的情况下,所述第三承力区域3011上设有至少一个第三台阶状结构302,所述第四承力区域4011上设有至少一个第四台阶状结构402;
在所述第三螺纹件30与所述第四螺纹件40螺纹连接的状态下,至少一个所述第三台阶状结构302与至少一个所述第四台阶状结构402相互配合,以限制所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40间的径向错动。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三台阶状结构302的数量与所述第四台阶状结构402的数量相同。
此外,根据本实用新型的至少一个实施例,所述第三台阶状结构302包括的承力面的数量,与所述第四台阶状结构402包括的承力面的数量相同。
本实用新型的实施例至少具有以下的有益效果是:
本实用新型的实施例,通过在螺纹件的螺纹牙上设置至少一个台阶状结构,可以在第一螺纹件拧紧时,限制所述第一螺纹件与其所配合结构之间的径向滑动,而且还可以因为第一台阶状结构顶压其配合结构位置的应力集中而增大摩擦力,从而进一步限制第一螺纹件和其所配合结构之间的径向滑动和周向滑动,从而确保螺纹件具有优异的防松效果。
附图说明
图1表示本实用新型实施例的防松螺纹连接结构的剖视图之一;
图2表示本实用新型实施例的第一螺纹件的剖视图;
图3表示本实用新型实施例的第二螺纹件的剖视图;
图4表示本实用新型实施例的防松螺纹连接结构的剖视图之二;
图5表示本实用新型实施例的防松螺纹连接结构的剖视图之三;
图6表示本实用新型实施例中防松螺纹连接结构的剖视图之四;
图7表示本实用新型实施例中防松螺纹连接结构的剖视图之五;
图8表示本实用新型实施例中防松螺纹连接结构的剖视图之六;
图9表示本实用新型实施例的防松螺纹连接件为螺钉的结构示意图。
图10表示本实用新型实施例的第三螺纹件的半剖视图之一;
图11、图12a和图12b表示台阶状母线的形状示意图;
图13表示本实用新型实施例的第三螺纹件的半剖视图之二;
图14表示本实用新型实施例的第三螺纹件的半剖视图之三;
图15-图16表示本实用新型实施例的第三台阶状结构的设置位置示意图;
图17表示本实用新型实施例的第三螺纹件的截面图;
图18表示本实用新型实施例的第四螺纹件的半剖视图之一;
图19表示本实用新型实施例的第四螺纹件的半剖视图之二;
图20表示本实用新型实施例的第四螺纹件的半剖视图之三;
图21-图22表示本实用新型实施例的第四台阶状结构的设置位置示意图;
图23表示本实用新型实施例的第四螺纹件的截面图;
图24表示本实用新型实施例的自攻螺纹结构的示意图;
图25-图26表示本实用新型实施例的丝锥的示意图;
图27-图28表示本实用新型实施例的滚丝轮的结构示意图;
图29-图30表示本实用新型实施例的螺纹结构的安装示意图;
图31-图36表示本实用新型实施例形式一中的螺纹结构示意图;
图37-图38表示本实用新型实施例形式二中的螺纹结构示意图;
图39-图40表示本实用新型实施例形式三中的螺纹结构示意图;
图41-图43表示本实用新型实施例的螺纹结构受力方向示意图。
其中图中:0、过盈配合区域;1、第一螺纹件;2、第二螺纹件;3、台阶状结构;11、第一螺纹牙;111、第一承力区域;112、第一非承力区域;21、第二螺纹牙;211、第二承力区域,212、第二非承力区域;
30、第三螺纹件;301、第三螺纹牙;302、第三台阶状结构;3011、第三承力区域;40、第四螺纹件;400、螺纹形成端;401、第四螺纹牙;402、第四台阶状结构;4011、第四承力区域;403、排屑槽;50、被连接件;60、第六螺纹件;601、第六螺纹牙;70、第七螺纹件;701、第七螺纹牙。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型,并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示,本实用新型的实施例提供了一种防松螺纹连接结构,包括:第一螺纹件1和第二螺纹件2;
所述第一螺纹件1,如图2所示,开设有固定孔,所述固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的第一螺纹牙11,所述第一螺纹牙11包括第一承力区域111;
所述第一螺纹牙11上一侧形成为所述第一承力区域111;在使用过程中,所述第一螺纹牙11会受到与其配合的部件的作用力,所述作用力可以包括压力和摩擦力,所述作用力主要作用于所述第一承力区域111;
所述第一承力区域111上可以设有台阶状结构3,所述台阶状结构3包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈预设角度连接。
所述第二螺纹件2,如图3所示,包括杆状结构,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第二螺纹牙21,所述第二螺纹牙21包括第二承力区域211;
所述第二螺纹牙21上一侧形成为所述第二承力区域211;在使用过程中,所述第二螺纹牙21会受到与其配合的部件的作用力,所述作用力可以包括压力和摩擦力,所述作用力主要作用于所述第二承力区域211;
所述第二承力区域211上可以设有台阶状结构3,所述台阶状结构3包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈预设角度连接。
在所述第一螺纹件1与所述第二螺纹件2螺纹连接的状态下,如图1所示,所述第二螺纹件2的所述杆状结构穿设于所述第一螺纹件1的所述固定孔内,所述第一螺纹牙11与所述第二螺纹牙21啮合,所述第一螺纹牙11的第一承力区域111与所述第二螺纹牙21的第二承力区域211互相挤压;所述第一承力区域111和/或所述第二承力区域211设有至少一个台阶状结构3,所述台阶状结构3包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈预设角度连接;
所述承力面的截面轮廓形状(即图1-3中所示的台阶状结构3包含的承力面的轮廓形状)可以为:直线或曲线。
该实施例中,所述第一螺纹件1上开设有固定孔,所述固定孔可以为圆柱、圆锥或其它回旋体形状,所述固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的第一螺纹牙 11,所述第一螺纹件1也可被称为内螺纹件。
所述第二螺纹件2包括一杆状结构,所述杆状结构可以为圆柱、圆锥或其它回转体,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第二螺纹牙21,所述第二螺纹牙21为与所述第一螺纹牙11对应的螺纹牙结构,所述第二螺纹件2 也可被称为外螺纹件。
所述第二螺纹件2的杆状结构穿设于所述第一螺纹件1的固定孔内,并沿螺旋线延伸方向拧紧,所述第一螺纹牙11与所述第二螺纹牙21啮合,实现所述第一螺纹件1与所述第二螺纹件2的螺纹连接,即形成螺纹副。所述螺纹副在拧紧时,所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2之间可以形成相互作用力,所述作用力可以包括压力和摩擦力。此时,所述第一螺纹牙11的第一承力区域111与所述第二螺纹牙21的第二承力区域211互相挤压,所述第一螺纹件 1和所述第二螺纹件2之间形成的相互作用力,主要产生在所述第一承力区域 111和所述第二承力区域211形成的界面上。
其中,所述第一承力区域111为螺纹副拧紧时所述第一螺纹牙11上的主要受力区域,所述第二承力区域211为螺纹副拧紧时所述第二螺纹牙21上的主要受力区域,在所述螺纹副的拧紧过程中,所述第一承力区域111和所述第二承力区域211相互挤压,形成承力配合界面,此时,所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2之间形成的相互作用力主要产生在所述承力配合界面上。
需要说明的是,由所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2构成的螺纹副拧紧时,所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2可以分别受到来自所述螺纹副的外部结构(通常是被连接件)的作用力,所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件 2上所受外部作用力的方向通常相反,大致如图1所示,可以使得所述第一螺纹牙11和所述第二螺纹牙21互相挤压,从而在承力配合界面上形成相互作用力。
可选地,如图4所示,以所述第一螺纹件1为螺母,所述第二螺纹件2 为螺栓为例,在所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2拧紧时,所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2会对被连接件4产生挤压力(又称预紧力或紧固力) 的作用,这样螺纹连接便起到了连接和紧固的作用。同时,所述第一螺纹件1 和所述第二螺纹件2也会分别受到来自被连接件4的作用力(即螺纹连接件受到的外部结构的作用力);所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2受到所述被连接件4的作用力的方向如图4中箭头所示,在所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2拧紧时,所述第一螺纹件1受到所述被连接件4的作用力与所述第二螺纹件2受到所述被连接件4的作用力的方向相反。
值得指出的是,在所述第一承力区域111和/或所述第二承力区域211设有至少一个台阶状结构3,所述台阶状结构3能够起到限位作用,可以抑制所述第一螺纹件1与所述第二螺纹件2之间的径向错动,使得螺纹连接结构的防松能力提高。其中,所述台阶状结构3包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈预设角度连接。
所述台阶状结构3的数量可以根据受力需求以及所述第一承力区域111和/或所述第二承力区域211的面积设置,如图5所示,为所述第一承力区域111 和所述第二承力区域211分别包括两个台阶状结构3的示例性实施例,相对于设置一个所述台阶状结构3,此种结构形式具有更强的承力能力,并且具有更好的防松性能。所述台阶状结构3还可以与其它起限位作用(即抑制所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2间的径向错动)的特征共同使用。所述台阶状结构3包括的至少三个承力面之间的预设连接角度可以根据受力需求设置,例如,在所述台阶状结构3包括三个承力面时,位于中间的一个承力面和与其连接的两端的承力面的角度可以相同,也可以不同。
在所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2配合构成螺纹副时,所述螺纹副可以有多种形式,下面分别从不同的结构形式对本实用新型实施例的防松螺纹连接结构进行说明。需要说明的是,以下仅为本实用新型的示例性实施例,所述防松螺纹连接结构包括但不限于以下几种结构形式。
形式1、所述第一承力区域111设有所述台阶状结构3,所述第二承力区域211未设有所述台阶状结构3。
如图6所示,以所述第一螺纹件1为螺母,所述第二螺纹件2为螺栓为例,即所述螺母的螺纹牙上设有台阶状结构3,其与未设有所述台阶状结构3的螺栓配合;所述螺母的螺纹牙上的所述台阶状结构3的突出转角处顶压所述螺栓的螺纹牙的表面,从而限制所述螺栓和螺母的径向错动,提高所述螺纹连接结构的防松性能。
形式2、所述第二承力区域211设有所述台阶状结构3,所述第一承力区域111未设有所述台阶状结构3。
如图7所示,以所述第一螺纹件1为螺母,所述第二螺纹件2为螺栓为例,即所述螺栓的螺纹牙上设有台阶状结构3,其与未设有所述台阶状结构3的螺母配合;所述螺栓的螺纹牙上的所述台阶状结构3的突出转角处顶压所述螺母的螺纹牙的表面,从而限制所述螺栓和螺母的径向错动,提高所述螺纹连接结构的防松性能。
形式3、所述第一承力区域111和所述第二承力区域211均设有所述台阶状结构3。
进一步地,所述第一承力区域111上设有至少一个台阶状结构3,称为第一台阶状结构;所述第二承力区域211上设有至少一个台阶状结构3,称为第二台阶状结构;在所述第一螺纹件1与所述第二螺纹件2螺纹连接的状态下,至少一个所述第一台阶状结构与至少一个所述第二台阶状结构能够相互配合,此时所述第一台阶状结构与所述第二台阶状结构彼此止抵,可以限制所述第一螺纹件1与所述第二螺纹件2间的径向错动,从而产生防松效果,同时在垂直于螺纹轴线的方向上形成相互挤压力,增加所述第1螺纹牙11和所述第二螺纹牙21之间的摩擦力,以进一步限制所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2 之间的滑动,包括径向滑动和周向滑动,进一步提升防松效果。
可选地,所述第一台阶状结构的数量与所述第二台阶状结构的数量可以相同也可以不同,优选地,所述第一台阶状结构的数量与所述第二台阶状结构的数量相同。所述第一台阶状结构的形状与所述第二台阶状结构的形状可以完全相同,也可以不同。如图1所示,以所述第一螺纹件1为螺母,所述第二螺纹件2为螺栓为例,所述螺母螺纹牙上的第一台阶状结构的形状与所述螺栓螺纹牙上的第二台阶状结构的形状完全相同,且所述第一台阶状结构的数量与所述第二台阶状结构的数量相同,在所述螺母和所述螺栓拧紧时,每一个所述第一台阶状结构均与对应的所述第二台阶状结构相互配合,并且,由于所述第一台阶状结构的形状与所述第二台阶状结构的形状完全相同,这样,所述螺母的螺纹牙能够与所述螺栓的螺纹牙完全贴合,有效限制螺纹连接结构的径向错动,提高螺纹连接结构的防松性能。
可选地,如图1所示,所述第一台阶状结构包括的所述承力面的数量,与所述第二台阶状结构包括的所述承力面的数量相同,均为三个。这样,在所述第一螺纹件1与所述第二螺纹件2拧紧时,位于所述第一承力区域111的三个承力面能够与位于所述第二承力区域211的三个承力面一一对应配合,且受到相互作用力,能够增加螺纹连接结构的受力面积,使受力更均匀,有效提高所述螺纹连接结构的防松性能和稳定性。
以上通过三种不同的结构形式对本实用新型实施例的防松螺纹连接结构进行了说明,下面进一步说明所述防松螺纹连接结构的可选实施方式。
可选地,如图8所示,所述第一螺纹牙11上与所述第一承力区域111相对的一侧形成为第一非承力区域112;所述第二螺纹牙21上与所述第二承力区域211相对的一侧形成为第二非承力区域212;
所述第一非承力区域112和/或所述第二非承力区域212上设置有至少一个所述台阶状结构。
该实施例中,在所述第一螺纹牙11上与所述第一承力区域111相对的另一侧,即在螺纹连接件拧紧时不受力或者受力较小的一侧,为第一非承力区域 112;在所述第二螺纹牙21上与所述第二承力区域211相对的另一侧,即在螺纹连接件拧紧时不受力或者受力较小的一侧,为第二非承力区域212。所述第一非承力区域112和/或所述第二非承力区域212上也可以设置所述台阶状结构3。这样,在所述第一承力区域111和/或所述第二承力区域211上设置台阶状结构3的基础上,在第一非承力区域112和/或所述第二非承力区域212上设置所述台阶状结构3,能够进一步增强所述螺纹连接件的防松性能和稳定性。
需要说明的是,本实用新型实施例中,所述第一承力区域111的表面和所述第二承力区域211的表面的几何形状完全相同或不完全相同;
所述第一承力区域111的表面和所述第二承力区域211的表面的几何形状完全相同时,所述第一承力区域111与所述第二承力区域211完全贴合;
所述第一承力区域111的表面和所述第二承力区域211的表面的几何形状不完全相同时,二者之间局部具有间隙。
可选地,在所述第一螺纹件1与所述第二螺纹件2螺纹连接的状态下,所述第一承力区域111和所述第二承力区域211完全贴合。
该实施例中,在所述第一螺纹件1与所述第二螺纹件2拧紧时,所述第一承力区域111和所述第二承力区域211可以完全紧密贴合。换言之,所述第一承力区域111的表面和所述第二承力区域211的表面的几何形状可以完全相同,这样,能够使所述第一承力区域111和所述第二承力区域211上的各处均受力,增强承力区域的承力能力,进而提高所述螺纹连接件的防松性能。
可选地,在所述第一螺纹件1与所述第二螺纹件2螺纹连接的状态下,所述第一承力区域111和所述第二承力区域211之间局部具有间隙。
该实施例中,在所述第一螺纹件1与所述第二螺纹件2拧紧的过程中,所述第一承力区域111和所述第二承力区域211不完全贴合,即在局部具有一定间隙。换言之,所述第一承力区域111的表面和所述第二承力区域211的表面的几何形状不完全相同,但是,由于所述第一承力区域111和/或所述第二承力区域211上设置所述台阶状结构3,同样能够对螺纹连接件起到限位作用,有效抑制所述第一螺纹件1与所述第二螺纹件2之间的径向错动,使得螺纹连接结构的防松能力提高。
需要说明的是,上述各实施例中所述的径向错动是指,可以使所述第一螺纹件1的轴线和所述第二螺纹件2的轴线偏离正常的重合位置;或者说,所述径向错动为可以使所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2在垂直于二者轴线的方向上产生错动,或称横向错动。其中,所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件 2所包含圆柱、圆锥或其它回转体特征的中轴线分别称为所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2的轴线,在理想情况下,所述第一螺纹件1和所述第二螺纹件2的轴线重合。垂直于所述第一螺纹件1轴线的方向被称为所述第一螺纹件 1的径向方向,垂直于所述第二螺纹件2轴线的方向被称为所述第二螺纹件2 的径向方向。
需要说明的是,本实用新型实施例中,所述第一螺纹件1(也可以称为内螺纹件),其可代表含有内螺纹的完整零件,如螺母、螺帽等,也可代表复杂结构上含有内螺纹特征的局部区域,比如发动机缸体上的加工有内螺纹的局部区域,或在大型桥梁结构上加工有内螺纹的局部区域等,都可被视为所述第一螺纹件1。同时,所述第二螺纹件2(也可称为外螺纹件),其可代表含有外螺纹的完整零件,如螺栓、螺钉等,也可代表复杂结构上含有外螺纹特征的局部区域,比如一些发动机主轴上加工有外螺纹的端部区域等,也可被视为所述第二螺纹件2。
本实用新型的实施例,通过在第一螺纹件和/或第二螺纹件的承力区域上设置至少一个台阶状结构,可以在螺纹连接件拧紧时,限制所述螺纹件之间径向错动,有效提高螺纹连接结构的防松性能;所述台阶状结构包括至少三个承力面,能够增加螺纹连接结构的受力面积,使受力更均匀,有效提高螺纹连接结构的稳定性。
本实用新型的实施例还提供了一种第一防松螺纹连接件,该第一防松螺纹连接件10如图1-2、图4-6以及图8中所示的第一螺纹件1,所述第一防松螺纹连接件10上开设有固定孔,所述固定孔可以为圆柱、圆锥或其它回旋体形状,所述固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的第一螺纹牙11,所述第一螺纹牙11包括第一承力区域111;所述第一螺纹牙11上一侧形成为所述第一承力区域111,在使用过程中,所述第一螺纹牙11会受到与其配合的部件的作用力,所述作用力可以包括压力和摩擦力,所述作用力主要作用于第一承力区域 111;所述第一承力区域111上设有至少一个台阶状结构3,所述台阶状结构3 包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈预设角度连接。也就是说,当所述第一螺纹件1的所述第一承力区域111上设有所述台阶状结构3时,所述第一螺纹件1可以为第一防松螺纹连接件10。
其中,所述第一承力区域111为螺纹连接件拧紧时所述第一螺纹牙11上的主要受力区域。在所述第一承力区域111上设置至少一个台阶状结构3,所述台阶状结构3能够在螺纹连接件拧紧时起到限位作用,可以抑制螺纹连接件的径向错动,使得螺纹连接件的防松能力提高。
可选地,所述第一防松螺纹连接件10为螺母或螺帽,所述螺母或螺帽上开设有固定孔,所述固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的第一螺纹牙11,所述第一螺纹牙11上设有至少一个台阶状结构3,通过所述台阶状结构3,可以限制所述螺母或螺帽和与其螺纹配合的部件之间的径向错动,提高螺纹连接件的防松性能。
本实用新型的实施例,通过在第一防松螺纹连接件10的承力区域上设置至少一个台阶状结构,可以在第一防松螺纹连接件10拧紧时,限制所述第一防松螺纹连接件10的径向错动,有效提高螺纹连接结构的防松性能;所述台阶状结构包括至少三个承力面,在与所述台阶状结构对应的结构配合时,能够增加螺纹连接结构的受力面积,使受力更均匀,有效提高螺纹连接的稳定性。
本实用新型的实施例还提供了一种第二防松螺纹连接件,该第二防松螺纹连接件20如图1、图3-5以及图7-8中所示的第二螺纹件2,所述第二防松螺纹连接件20包括杆状结构,所述杆状结构可以为圆柱、圆锥或其它回转体,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第二螺纹牙21,所述第二螺纹牙 21包括第二承力区域211;所述第二螺纹牙21上一侧形成为第二承力区域211;在使用过程中,所述第二螺纹牙21会受到与其配合的部件的作用力,所述作用力可以包括压力和摩擦力,所述作用力主要作用于第二承力区域211;所述第二承力区域211上设有至少一个台阶状结构3,所述台阶状结构3包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈预设角度连接。也就是说,当所述第二螺纹件2的所述第二承力区域211上设有所述台阶状结构3时,所述第二螺纹件2可以为第二防松螺纹连接件20。
其中,所述第二承力区域211为第二防松螺纹连接件20拧紧过程中所述第二螺纹牙21上的主要受力区域。在所述第二承力区域211上设置至少一个台阶状结构3,所述台阶状结构3能够在螺纹连接件拧紧过程中起到限位作用,可以抑制螺纹连接件的径向错动,使得螺纹连接件的防松能力提高。
可选地,所述第二防松螺纹连接件20为螺栓或螺钉,所述螺栓或螺钉包括杆状结构,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第二螺纹牙21,所述第二螺纹牙21上设有台阶状结构3,通过所述台阶状结构3,可以限制所述螺栓或螺钉和与其螺纹配合的部件之间的径向错动,提高螺纹连接件的防松性能。
值得指出的是,所述第二防松螺纹连接件20还可以为独立的自攻螺纹结构,如自攻螺钉,该独立自攻螺纹结构即可构成所述第二防松螺纹连接件20,如图9所示的一种自攻螺纹结构,该自攻螺纹结构为螺钉,其可以直接拧入待安装部位,例如木头、塑料、软金属材料、墙壁等,通过挤压等作用,在待安装部位内部大致形成内螺纹特征(此时待安装部位起到内螺纹件的作用),实现与自攻螺纹结构上的外螺纹的配合,此时自攻螺纹结构上的所述台阶状结构 3可以起到限制自攻螺纹结构和待安装部位的径向错动的作用,从而保证连接的防松性能和稳定性。图9中螺钉上设置的所述台阶状结构3的具体结构同图 3所示。
本实用新型的实施例,所述第二防松螺纹连接件20的杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的螺纹牙,所述第二防松螺纹连接件20可以为独立的自攻螺纹结构,直接与待安装部位配合,通过在第二防松螺纹连接件20的承力区域上设置至少一个台阶状结构,可以在第二防松螺纹连接件20拧紧过程中,限制第二防松螺纹连接件20的径向错动,有效提高螺纹连接的防松性能和稳定性。
如图10所示,本实用新型的实施例提供了一种第三螺纹件,所述第三螺纹件30上开设有固定孔,所述固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的第三螺纹牙301;
所述第三螺纹牙301上设有至少一个第三台阶状结构302。所述第三台阶状结构302由第三台阶状母线L3沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成。
该实施例中,所述第三螺纹件30上开设有固定孔,所述固定孔可以为圆柱、圆锥或其它回旋体形状,所述固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的螺纹牙,即第三螺纹牙301,也可被称为内螺纹牙,所述第三螺纹件30也可被称为内螺纹件。所述第三螺纹件30可以为螺母或螺帽。所述第三螺纹牙301上设有至少一个所述第三台阶状结构302,所述第三台阶状结构302是沿所述第三螺纹牙301的螺旋线延伸的曲面;所述第三台阶状结构302是第三台阶状母线 L3沿所述第三螺纹牙301的螺旋线扫掠而形成的曲面,所述第三台阶状结构 302是所述第三螺纹牙301的表面的一部分。可选地,所述第三台阶状结构302 由第三台阶状母线L3沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第三螺纹牙301的截面轮廓包括所述第三台阶状母线L3,所述截面为沿所述第三螺纹牙301轴线方向的截面。
其中,所述第三台阶状母线L3可以在所述第三螺纹牙301的螺旋线的全部长度范围内扫掠,此时所述第三台阶状结构302在所述第三螺纹牙301的螺旋线的全部长度范围内延伸;所述第三台阶状母线L3也可以只在所述第三螺纹牙301的螺旋线的局部长度范围内扫掠,此时所述第三台阶状结构302只在所述第三螺纹牙301的螺旋线的局部长度范围内延伸。
所述第三台阶状母线L3为所述第三台阶状结构302与包含螺纹轴线(即图10中第三螺纹牙301的轴线i)的平面的交线,所述第三台阶状母线L3是第三螺纹牙301截面轮廓的部分或全部,也就是说,所述第三螺纹牙301的截面轮廓包含所述第三台阶状母线L3。
可选地,所述第三螺纹牙301的截面轮廓包括两个牙侧轮廓线,至少一个所述牙侧轮廓线包括所述第三台阶状母线L3。
可选地,所述第三螺纹牙301的截面轮廓大致包括一个牙顶轮廓线、两个牙侧轮廓线,以及相邻的两个牙底轮廓线,至少一个所述牙侧轮廓线包括所述第三台阶状母线L3。
优选地,其中一个所述牙侧轮廓线完全由所述第三台阶状母线L3构成,也就是说,所述第三台阶状母线L3完整形成了一个牙侧轮廓线。
第三螺纹件30可以起连接作用,当第三螺纹件30起连接作用时,其有益效果描述如下:本实用新型的实施例,通过在第三螺纹件30的第三螺纹牙301 上设置至少一个第三台阶状结构302,可以在第三螺纹件30拧紧时,限制所述第三螺纹件30与其所配合结构之间的径向滑动,有效提高螺纹结构的防松性能;具体来说,所述第三台阶状结构302的突出转角处可以顶压其所配合结构的表面,导致第三螺纹牙301和其所配合结构在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方,直接限制所述第三螺纹件30与其所配合结构之间的径向滑动,而且还可以因为顶压位置的应力集中而增大摩擦力,从而进一步限制第三螺纹件30和其所配合结构之间的径向滑动和周向滑动,从而确保所述螺纹件具有优异的防松效果。优选地,所述第三螺纹件30可以与包括对应台阶状结构的外螺纹件相配合(如后文所述的第四螺纹件40)形成一种螺纹副(如后文所述的基于形式一的螺纹结构),该螺纹副具有优异的防松效果。所述第三台阶状结构302由第三台阶状母线L3沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成,所述第三台阶状结构302在与形状对应的台阶状结构配合时,可以增加第三螺纹件30的受力面积,使受力更均匀,有效提高第三螺纹件30的稳定性。
可选地,所述第三台阶状母线L3的结构包括以下其中一项:
所述第三台阶状母线L3为一条曲线段;
所述第三台阶状母线L3由至少两条直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成。更为具体的,所述第三台阶状母线L3的结构包括以下其中一项:
1)所述第三台阶状母线L3为一条曲线段。
2)所述第三台阶状母线L3由直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成,其中,在所述直线段和/或曲线段仅包括直线段时,所述直线段的数量至少为三条;在所述直线段和/或曲线段包括曲线段时,所述直线段和/或曲线段的总数量至少为两条。也就是说:
在所述第三台阶状母线L3仅由直线段依次连接而成时,第三台阶状母线 L3至少包括三条直线段;
在所述第三台阶状母线L3由曲线段依次连接而成时,第三台阶状母线L3 至少包括二条曲线段;
在所述第三台阶状母线L3由直线段和曲线段依次连接而成时,第三台阶状母线L3所包括的直线段和曲线段的总数量至少为两条。
该实施例中,所述第三台阶状母线L3可以是一段曲线段,也可以是由多条直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成的多段线。所述第一预设角度根据需求设置,使得所述第三台阶状母线L3大致呈台阶状或旋转一定角度的“Z”字形折线状,可以是一段曲线段,也可以是由多条直线段和/或曲线段按照预设角度依次连接而成的多段线;这里所述的曲线是指动点运动时,方向连续变化所成的线,这里所述的直线是指动点运动时,方向恒定不变所成的线。如图11所示,为所述第三台阶状母线L3由一段曲线段构成的示意图,如图12a和图12b所示,为所述第三台阶状母线L3由多条直线段和/或曲线段 (图12a中为三条直线段a1、a2、a3,图12b中为三条直线段a1、a2、a3和两条曲线段a4、a5)构成的示意图。需要说明的是,图11、图12a和图12b 仅为第三台阶状母线L3的形状示意图,图中的角度、构成该角度的邻边长度等可以根据需求设置,这里不做限定。
该实施例中,所述第三台阶状母线L3的几何特征可以换一种方式描述如下:如图11所示,所述第三台阶状母线L3至少包括两个端部区域X1、Z1和一个中部区域Y1,三个区域按照预设角度依次连接,大致形成台阶状或旋转一定角度的“Z”字形折线状。再如图12a和图12b所示,直线段a1和a3大致对应所述的两个端部区域,直线段a2大致对应所述的中部区域。
所述第三台阶状母线L3沿所述第三螺纹牙301的螺旋线扫掠时,所述第三台阶状母线L3的几何形状和几何特征参数可以是不变的,此时所述第三台阶状结构302的几何特征沿着所述第三螺纹牙301的螺旋线是不变的。
所述第三台阶状母线L3沿所述第三螺纹牙301的螺旋线扫掠时,所述第三台阶状母线L3的几何形状和其它几何特征参数可以是变化的,只要大致上保持为台阶状或旋转一定角度的“Z”字形折线状即可,此时所述第三台阶状结构302的几何特征沿着所述第三螺纹牙301的螺旋线是变化的。
换句话说,所述第三台阶状母线L3沿所述第三螺纹牙301的螺旋线扫掠时,所述第三台阶状母线L3的几何特征参数可以为非固定参数,所述几何特征参数至少包括几何形状。
可选地,如图13所示,所述第三台阶状母线L3包括三条依次连接的直线段。其中,可选地,形成所述第三台阶状母线L3的中间的直线段与另外两条直线段分别形成夹角,一个体外夹角为钝角或直角,另一个体内夹角为钝角或直角。
也就是说,所述第三台阶状母线L3包括三条依次连接的直线段。其中,可选地,形成所述第三台阶状母线L3的中间直线段与另外两条直线段分别形成夹角,其中一个夹角为在第三螺纹件30的体外形成的夹角,另一个夹角为在第三螺纹件30的体内形成的夹角,两个所述夹角均为钝角或直角。
该实施例中,以所述第三螺纹牙301上设有一个第三台阶状结构302为例,如图13所示,所述第三台阶状母线L3大致呈台阶状,所述第三台阶状结构 302即为所述第三台阶状母线L3沿所述第三螺纹牙301的螺旋线扫掠而形成的曲面;所述第三螺纹牙301的一个牙侧轮廓线包括所述第三台阶状母线L3。所述第三台阶状母线L3由三个直线段a1、a2、a3依次连接形成,且三个直线段a1、a2、a3符合特定的角度关系,优选地,直线段a2与直线段a1之间的体外夹角(图13中的夹角A)为钝角或直角;直线段a2与直线段a3之间的体内夹角(图13中的夹角B)也为钝角或直角。需要说明的是,所述体外夹角是指在实体外部(即材料外部)形成的夹角,体内夹角是指在实体内部(即材料内部)形成的夹角,所述直线段之间的角度关系可以有效减少第三台阶状结构302在转角位置的应力集中,并增强了第三台阶状结构302在转角位置的强度,使得所述第三螺纹牙301可以承受更大的载荷。
可选地,所述第三台阶状母线L3包括:三条直线段和两条曲线段;相邻两条所述直线段之间通过一条所述曲线段连接。其中,可选地,形成所述第三台阶状母线L3的中间直线段与另外两条直线段分别形成夹角,其中一个体外夹角为钝角或直角,另一个体内夹角为钝角或直角。
也就是说,所述第三台阶状母线L3包括:三条直线段和两条曲线段;相邻两条所述直线段之间通过一条所述曲线段连接。其中,可选地,形成所述第三台阶状母线L3的中间直线段与另外两条直线段分别形成夹角,其中一个夹角为在第三螺纹件30的体外形成的夹角,另一个夹角为在第三螺纹件30的体内形成的夹角,两个所述夹角均为钝角或直角。
该实施例中,所述三条直线段和两条曲线段按照“直线-曲线-直线-曲线- 直线”的顺序依次连接,以所述第三螺纹牙301上设有一个第三台阶状结构302为例,如图14所示,所述第三台阶状母线L3大致呈台阶状,所述第三台阶状结构302即为所述第三台阶状母线L3沿所述第三螺纹牙301的螺旋线扫掠而形成的曲面。所述第三螺纹牙301的一个牙侧轮廓线包括所述第三台阶状母线L3。该实施例中,所述第三台阶状母线L3包含三个直线段a1、a2、a3,还包含两个曲线段a4、a5,其中曲线段a4是直线段a1和a2之间的过渡曲线,曲线段a5是直线段a2和a3之间的过渡曲线,三个直线段和两个曲线段之间按a1、a4、a2、a5、a3的顺序依次连接。三个直线段a1、a2、a3符合特定的角度关系,优选地,直线段a2与直线段a1之间的体外夹角(图14中的夹角 A)为钝角或直角,直线段a2与直线段a3之间的体内夹角(图14中的夹角B) 也为钝角或直角。所述直线段之间的角度关系可以有效减少第三台阶状结构302在转角位置的应力集中,并增强了第三台阶状结构302在转角位置的强度,使得所述第三螺纹牙301可以承受更大的载荷;曲线段a4和a5可以进一步减少第三台阶状结构302在转角位置的应力集中,并进一步增强第三台阶状结构 302在转角位置的强度,使得所述第三螺纹牙301可以承受更大的载荷,曲线段a4和a5可以对应实际产品上的过渡圆角或倒角。
可选地,所述第三螺纹牙301上可以设有多个第三台阶状结构302,多个第三台阶状结构302之间可以相连接,也可以不连接,可以设于所述第三螺纹牙301的同一侧,也可以设于所述第三螺纹牙301的不同侧,所设的所有第三台阶状结构302的第三台阶状母线L3只要各自大致上呈现为台阶状或旋转一定角度的“Z”字形折线状即可,图15为所述第三螺纹牙301的同一侧上设有两个所述第三台阶状结构302的示意图,图16为所述第三螺纹牙301的不同侧上分别设有一个所述第三台阶状结构302的示意图。
可选地,所述第三螺纹牙301表面的任意一点与所述第三螺纹件30的轴线的垂线段,与所述第三螺纹牙301具有唯一交点。
也就是说,如图17所示,若以所述第三螺纹牙301表面上的任意一点为第一端点,在实体外部作一条垂直于螺纹轴线(即第三螺纹牙301的轴线i) 的直线段d1,所述直线段d1的第二端点设在螺纹轴线上,则第一端点为所述直线段d1与所述第三螺纹牙301的唯一交点。也即,除第一端点外,所述直线段d1不会与所述第三螺纹牙301再次相交。基于所述几何特征,可以比较方便地加工所述第三螺纹牙301。具体来说,所述几何特征可以使得加工刀具在加工第三螺纹牙301时,在垂直于螺纹轴线的方向上进给而不与第三螺纹牙 301本身发生干涉,这样可以极大地方便加工操作,且有利于降低生产成本,提高生产效率。相比于一些在螺纹牙上设置“嵌套配合”或“凸凹配合”特征的技术方案,本实用新型实施例所述特征更易加工、更易实现。
可选地,所述第三螺纹牙301包括第三承力区域3011(如图41所示),所述第三承力区域3011上设有至少一个所述第三台阶状结构302,所述第三台阶状结构302包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈第二预设角度连接。
该实施例的所述第三螺纹件30的特征与前文所述的第一防松螺纹连接件10的特征完全相同或相类似。也就是说,所述第一防松螺纹连接件10是所述第三螺纹件30的一类实施例。相比于所述第三螺纹件30的其它实施例,所述第一防松螺纹连接件10限制了所述第三台阶状结构302设置在所述第三承力区域3011上。这里需要指出的是,本领域技术人员应当了解,所述第三螺纹件30的其它实施例的特征,也可以施加于所述第一防松螺纹连接件 10,从而与前文中所述第一防松螺纹连接件10的已有特征相结合,形成所述第一防松螺纹连接件10的其它技术方案。
应当指出,对比所述第三螺纹件30和所述第一防松螺纹连接件10,所述第三螺纹牙301和所述第一螺纹牙11的结构相同或相类似,所述第三承力区域3011和所述第一承力区域111结构相同或相类似,所述第三台阶状结构 302和所述台阶状结构3的结构相同或相类似。
该实施例中,所述第三螺纹牙301的一侧形成为所述第三承力区域3011,在使用过程中,所述第三螺纹牙301会受到与其配合的部件的作用力,所述作用力可以包括压力和摩擦力,所述作用力主要作用于第三承力区域3011,也就是说,所述第三承力区域3011为所述第三螺纹件30拧紧时所述第三螺纹牙 301上的主要受力区域。换句话说,所述第三螺纹牙301的一个牙侧为所述第三承力区域3011,该牙侧为螺纹拧紧时承受主要作用力的一侧。在所述第三螺纹牙301上与所述第三承力区域相对的另一侧,即在螺纹件拧紧时不受力或者受力较小的一侧,为第三非承力区域。应当指出,这里所述的第三非承力区域和前文所述第一非承力区域112的结构相同或相类似。
可选地,所述第三台阶状结构302包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈第二预设角度连接。所述第二预设角度根据需求设置,保证三个承力面连接后形成大致的台阶状。通过在所述第三承力区域3011上设置至少一个第三台阶状结构302,所述第三台阶状结构302能够抑制螺纹件的径向错动,使得螺纹件的防松能力提高。另外,所述第三非承力区域上也可以设置所述第三台阶状结构302。这样能够进一步增强所述第三螺纹件30的防松性能和稳定性。
上述各实施例中的第三螺纹件30主要起连接作用,此时所述第三螺纹件 30无论是和设有台阶状结构的外螺纹件配合使用,还是和普通的外螺纹件配合使用,都可以具有优异的防松效果,而且所述第三螺纹件30也便于安装和拆卸,其台阶状结构造型简单,且方便加工刀具在垂直于螺纹轴线的方向上进给,可以极大地方便加工操作;因此,所述第三螺纹件30可以在结构简单、容易实现,且容易安装和拆卸的前提下,抑制螺纹连接的松动失效。
除了起连接作用,所述第三螺纹件30还可以有其它作用,当第三螺纹件 30起其它作用时,它不仅可以完全包含上述起连接作用时的几何特征,还可以包含其它特征,下面通过具体实施例进行说明。
所述第三螺纹件30还可以为外螺纹量规,包括外螺纹通规和外螺纹止规,可用于检验包含台阶状特征的外螺纹的几何精度;换句话说,所述第三螺纹件 30作为外螺纹量规时,可用于检验第四螺纹牙401(如后文实施例所述)的几何精度,弥补当前不能对带有台阶状结构的外螺纹的几何精度进行快速检验的技术空白,进而有利于保证生产时所生产的第四螺纹件40(如后文实施例所述)的几何精度满足需求。
所述外螺纹量规可以用于检验待测外螺纹的部分或全部尺寸,具体来说,对于待测外螺纹的待测几何尺寸,所述第三螺纹牙301上包含对应的几何尺寸,且通过分别设置外螺纹止规和外螺纹通规上的第三螺纹牙301的几何尺寸,来控制待测外螺纹的待测几何尺寸的允许范围。
可选地,所述第三螺纹件30为外螺纹通规,此时,待测外螺纹的待测几何尺寸的上限值减去所述第三螺纹牙301上对应几何尺寸所得的差值处于第一取值范围内,所述第一取值范围内的值均大于或等于零,且小于待测几何尺寸的公差值的一半。
在该实施例中,通过外螺纹通规即可检验待测外螺纹的待测几何尺寸是否小于所允许的上限,或者说用于检验待测外螺纹是否处于其最大实体边界内。当待测外螺纹无法旋转通过外螺纹通规时,即可确定该待测外螺纹不符合需求,当能够通过时,再根据对应的外螺纹止规的检验结果确定是否符合需求。优选地,当实际生产或使用中,对外螺纹的尺寸精度要求较高时,第一取值范围内的最大值应尽量接近或等于零。
可选地,所述第三螺纹件30为外螺纹止规,此时,待测外螺纹的待测几何尺寸的下限值减去所述第三螺纹牙301上对应几何尺寸所得的差值处于第二取值范围内,其中,第二取值范围内的值均小于或等于零,且绝对值小于待测几何尺寸的公差值的一半。
在该实施例中,通过外螺纹止规即可检验待测外螺纹的待测尺寸是否大于所允许的下限,或者说用于检验待测外螺纹是否处于其最小实体边界内。当待测外螺纹能旋转通过外螺纹止规时,即可确定该待测外螺纹不符合需求;当不能通过时,再根据对应的外螺纹通规的检验结果确定是否符合需求。优选地,当实际生产或使用中,对外螺纹的尺寸精度要求较高时,第二取值范围内的最小绝对值应尽量接近或等于零。
当外螺纹通规和外螺纹止规都无法确定待测外螺纹不符合需求时,则认为待测外螺纹符合要求。
如图18所示,本实用新型实施例还提供一种第四螺纹件,所述第四螺纹件40包括杆状结构,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第四螺纹牙 401;
所述第四螺纹牙401上设有至少一个第四台阶状结构402。
该实施例中,所述第四螺纹件40包括杆状结构,所述杆状结构可以为圆柱、圆锥或其它回转体,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的螺纹牙,即第四螺纹牙401,也可被称为外螺纹牙,所述第四螺纹件40也可被称为外螺纹件。所述第四螺纹件40可以为螺栓或螺钉。所述第四螺纹牙401上设有至少一个所述第四台阶状结构402,所述第四台阶状结构402是沿所述第四螺纹牙401的螺旋线延伸的曲面;所述第四台阶状结构402是第四台阶状母线 L4沿所述第四螺纹牙401的螺旋线扫掠而形成的曲面,所述第四台阶状结构 402是所述第四螺纹牙401的表面的一部分。
可选地,所述第四台阶状结构402由第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的至少部分螺旋线扫掠形成。所述第四螺纹牙401的截面轮廓包括所述第四台阶状母线L4,所述截面为沿所述第四螺纹牙401轴线方向的截面。
其中,所述第四台阶状母线L4可以在所述第四螺纹牙401的螺旋线的全部长度范围内扫掠,此时所述第四台阶状结构402在所述第四螺纹牙401的螺旋线的全部长度范围内延伸;所述第四台阶状母线L4也可以只在所述第四螺纹牙401的螺旋线的局部长度范围内扫掠,此时所述第四台阶状结构402只在所述第四螺纹牙401的螺旋线的局部长度范围内延伸。
所述第四台阶状母线L4为所述第四台阶状结构402与包含螺纹轴线(即图18中第四螺纹牙401的轴线ii)的平面的交线,所述第四台阶状母线L4是第四螺纹牙401截面轮廓的一部分,也就是说,所述第四螺纹牙401的截面轮廓包含所述第四台阶状母线L4。
可选地,所述第四螺纹牙401的截面轮廓包括两个牙侧轮廓线,至少一个所述牙侧轮廓线包括所述第四台阶状母线L4。
可选地,所述第四螺纹牙401的截面轮廓大致包括一个牙顶轮廓线、两个牙侧轮廓线,以及相邻的两个牙底轮廓线,至少一个所述牙侧轮廓线包括所述第四台阶状母线L4。
优选地,其中一个牙侧轮廓线完全由所述第四台阶状母线L4构成,也就是说,所述第四台阶状母线L4完整形成了一个牙侧轮廓线。
第四螺纹件40可以起连接作用,当第四螺纹件40起连接作用时,其有益效果描述如下:本实用新型的实施例,通过在第四螺纹件40的第四螺纹牙401 上设置至少一个第四台阶状结构402,可以在第四螺纹件40拧紧时,限制所述第四螺纹件40与其所配合结构之间的径向滑动,有效提高螺纹结构的防松性能;具体来说,所述第四台阶状结构402的突出转角处可以顶压其所配合结构的表面,导致第四螺纹牙401和其所配合结构在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方,直接限制所述第四螺纹件40与其所配合结构之间的径向滑动,而且还可以因为顶压位置的应力集中而增大摩擦力,从而进一步限制第四螺纹件40和其所配合结构之间的径向滑动和周向滑动,从而确保所述螺纹件具有优异的防松效果。优选地,所述第四螺纹件40可以与包括对应台阶状结构的内螺纹件相配合(如所述的第三螺纹件30)形成一种螺纹副(如后文所述的基于形式一的螺纹结构),该螺纹副具有优异的防松效果。所述第四台阶状结构402由第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的至少部分螺旋线扫掠形成,所述第四台阶状结构402在与形状对应的台阶状结构配合时,可以增加第四螺纹件40的受力面积,使受力更均匀,有效提高第四螺纹件40的稳定性。
可选地,所述第四台阶状母线L4的结构包括以下其中一项:
所述第四台阶状母线L4为一条曲线段;
所述第四台阶状母线L4由至少两条直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成。
更为具体的,所述第四台阶状母线L4的结构包括以下其中一项:
1)所述第四台阶状母线L4为一条曲线段。
2)所述第四台阶状母线L4由直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成,其中,在所述直线段和/或曲线段仅包括直线段时,所述直线段的数量至少为三条;在所述直线段和/或曲线段包括曲线段时,所述直线段和/或曲线段的总数量至少为两条。也就是说:
在所述第四台阶状母线L4仅由直线段依次连接而成时,第四台阶状母线 L4至少包括三条直线段;
在所述第四台阶状母线L4由曲线段依次连接而成时,第四台阶状母线L4 至少包括二条曲线段;
在所述第四台阶状母线L4由直线段和曲线段依次连接而成时,第四台阶状母线L4所包括的直线段和曲线段的总数量至少为两条。
该实施例中,所述第四台阶状母线L4可以是一段曲线段,也可以是由多条直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成的多段线。所述第一预设角度根据需求设置,使得所述第四台阶状母线L4大致呈台阶状或旋转一定角度的“Z”字形折线状,可以是一段曲线段,也可以是由多条直线段和/或曲线段按照预设角度依次连接而成的多段线,所述第四台阶状母线L4的形状与构成和所述第三台阶状母线L3类似,这里不做赘述。
所述第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的螺旋线扫掠时,第四台阶状母线L4的几何形状和几何特征参数可以是不变的,此时所述第四台阶状结构402的几何特征沿着所述第四螺纹牙401的螺旋线是不变的。
所述第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的螺旋线扫掠时,所述第四台阶状母线L4的几何形状和其它几何特征参数可以是变化的,只要大致上保持为台阶状或旋转一定角度的“Z”字形折线状即可,此时所述第四台阶状结构402的几何特征沿着所述第四螺纹牙401的螺旋线是变化的。
换句话说,所述第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的螺旋线扫掠时,所述第四台阶状母线L4的几何特征参数可以为非固定参数,所述几何特征参数至少包括几何形状。
可选地,如图19所示,所述第四台阶状母线L4包括三条依次连接的直线段。其中,可选地,形成所述第四台阶状母线L4的中间直线段与另外两条直线段分别形成夹角,一个体外夹角为钝角或直角,另一个体内夹角为钝角或直角。
也就是说,所述第四台阶状母线L4包括三条依次连接的直线段。其中,可选地,形成所述第四台阶状母线L4的中间直线段与另外两条直线段分别形成夹角,其中一个夹角为在第四螺纹件40体外形成的夹角,另一个夹角为在第四螺纹件40体内形成的夹角,两个所述夹角均为钝角或直角。
该实施例中,以所述第四螺纹牙401上设有一个第四台阶状结构402为例,如图19所示,所述第四台阶状母线L4大致呈台阶状,所述第四台阶状结构 402即为所述第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的螺旋线扫掠而形成的曲面;所述第四螺纹牙401的一个牙侧轮廓线包括所述第四台阶状母线L4。所述第四台阶状母线L4由三个直线段b1、b2、b3依次连接形成,且三个直线段b1、b2、b3符合特定的角度关系,优选地,直线段b2与直线段b1之间的体外夹角(图19中的夹角A)为钝角或直角;直线段b2与直线段b3之间的体内夹角(图19中的夹角B)也为钝角或直角。所述直线段之间的角度关系可以有效减少第四台阶状结构402在转角位置的应力集中,并增强了第四台阶状结构402在转角位置的强度,使得所述第四螺纹牙401可以承受更大的载荷。
可选地,所述第四台阶状母线L4包括:三条直线段和两条曲线段,相邻两条所述直线段之间通过一条所述曲线段连接。其中,可选地,形成所述第四台阶状母线L4的中间直线段与另外两条直线段分别形成夹角,一个体外夹角为钝角或直角,另一个体内夹角为钝角或直角。
也就是说,所述第四台阶状母线L4包括:三条直线段和两条曲线段,相邻两条所述直线段之间通过一条所述曲线段连接。其中,可选地,形成所述第四台阶状母线L4的中间直线段与另外两条直线段分别形成夹角,其中一个夹角为在第四螺纹件40体外形成的夹角,另一个夹角为在第四螺纹件40体内形成的夹角,两个所述夹角均为钝角或直角。
该实施例中,所述三条直线段和两条曲线段按照“直线-曲线-直线-曲线- 直线”的顺序依次连接,以所述第四螺纹牙401上设有一个第四台阶状结构 402为例,如图20所示,所述第四台阶状母线L4大致呈台阶状,所述第四台阶状结构402即为所述第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的螺旋线扫掠而形成的曲面。所述第四螺纹牙401的一个牙侧轮廓线包括所述第四台阶状母线L4。该实施例中,所述第四台阶状母线L4包含三个直线段b1、b2、b3,还包含两个曲线段b4、b5,其中曲线段b4是直线段b1和b2之间的过渡曲线,曲线段b5是直线段b2和b3之间的过渡曲线,三个直线段和两个曲线段之间按b1、b4、b2、b5、b3的顺序依次连接。三个直线段b1、b2、b3符合特定的角度关系,优选地,直线段b2与直线段b1之间的体外夹角(图20中的夹角 A)为钝角或直角,直线段b2与直线段b3之间的体内夹角(图20中的夹角B) 也为钝角或直角。所述直线段之间的角度关系可以有效减少第四台阶状结构402在转角位置的应力集中,并增强了第四台阶状结构402在转角位置的强度,使得所述第四螺纹牙401可以承受更大的载荷;曲线段b4和b5可以进一步减少第四台阶状结构402在转角位置的应力集中,并进一步增强第四台阶状结构 402在转角位置的强度,使得所述第四螺纹牙401可以承受更大的载荷,曲线段b4和b5可以对应实际产品上的过渡圆角或倒角。
可选地,所述第四螺纹牙401上可以设有多个第四台阶状结构402,多个第四台阶状结构402之间可以相连接,也可以不连接,可以设于所述第四螺纹牙401的同一侧,也可以设于所述第四螺纹牙401的不同侧,所设的所有第四台阶状结构402的第四台阶状母线L4只要各自大致上呈现为台阶状或旋转一定角度的“Z”字形折线状即可,图21为所述第四螺纹牙401的同一侧上设有两个所述第四台阶状结构402的示意图,图22为所述第四螺纹牙401的不同侧上分别设有一个所述第四台阶状结构402的示意图。
可选地,所述第四螺纹牙401表面的任意一点朝向远离所述第四螺纹件 40的轴线方向延伸、且与所述第四螺纹件40的轴线垂直的射线,与所述第四螺纹牙401具有唯一交点。
也就是说,以所述第四螺纹牙401表面的任意一点为端点,朝向远离所述第四螺纹件40的轴线方向延伸、且与所述第四螺纹件40的轴线垂直的射线,与所述第四螺纹牙401具有唯一交点。
也就是说,如图23所示,若以所述第四螺纹牙401表面上的任意一点为端点,作一条垂直于螺纹轴线(即第四螺纹牙401的轴线ii)且朝向材料外部的射线d2,则所述端点为所述射线d2与所述第四螺纹牙401的唯一交点;也即,除所述端点外,所述射线d2不会与所述第四螺纹牙401再次相交。基于所述几何特征,可以比较方便地加工所述第四螺纹牙401;具体来说,所述几何特征可以使得加工刀具在加工第四螺纹牙401的时候,在垂直于螺纹轴线的方向上进给而不与第四螺纹牙401本身发生干涉,这样可以极大地方便加工操作,且有利于降低生产成本,提高生产效率。相比于一些在螺纹牙上设置“嵌套配合”或“凸凹配合”特征的技术方案,本实用新型所述特征更易加工、更易实现。
可选地,所述第四螺纹牙401包括第四承力区域4011(如图41所示),所述第四承力区域4011上设有至少一个所述第四台阶状结构402;所述第四台阶状结构402包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈第二预设角度连接。
该实施例的第四螺纹件40的所述特征和前文的所述第二防松螺纹连接件20的所述特征完全相同或相类似;也就是说,所述第二防松螺纹连接件 20是所述第四螺纹件40的一类实施例。相比于所述第四螺纹件40的其它实施例,所述第二防松螺纹连接件20限制了所述第四台阶状结构402设置在所述第四承力区域4011上。这里需要指出的是,本领域技术人员应当了解,所述第四螺纹件40的其它实施例的特征,也可以施加于所述第二防松螺纹连接件20,从而与前文中所述第二防松螺纹连接件20的已有特征相结合,形成所述第二防松螺纹连接件20的其它技术方案。
应当指出,对比所述第四螺纹件40和所述第二防松螺纹连接件20,所述第四螺纹牙401和所述第二螺纹牙21的结构相同或相类似,所述第四承力区域4011和所述第二承力区域211结构相同或相类似,所述第四台阶状结构402和所述台阶状结构3的结构相同或相类似。
该实施例中,所述第四螺纹牙401的一侧形成为所述第四承力区域4011,在使用过程中,所述第四螺纹牙401会受到与其配合的部件的作用力,所述作用力可以包括压力和摩擦力,所述作用力主要作用于第四承力区域4011,也就是说,所述第四承力区域4011为所述第四螺纹件40拧紧时所述第四螺纹牙401上的主要受力区域;换句话说,所述第四螺纹牙401的一个牙侧为所述第四承力区域4011,该牙侧为螺纹拧紧时承受主要作用力的一侧。在所述第四螺纹牙401上与所述第四承力区域相对的另一侧,即在螺纹件拧紧时不受力或者受力较小的一侧,为第四非承力区域。应当指出,这里所述的第四非承力区域和前文所述第二非承力区域212的结构相同或相类似。
可选地,所述第四台阶状结构402包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈第二预设角度连接。所述第二预设角度根据需求设置,保证三个承力面连接后形成大致的台阶状。通过在所述第四承力区域4011上设置至少一个第四台阶状结构402,所述第四台阶状结构402能够抑制螺纹件的径向错动,使得螺纹件的防松能力提高。另外,所述第四非承力区域上也可以设置所述第四台阶状结构402,这样能够进一步增强所述第四螺纹件40的防松性能和稳定性。
所述第四螺纹件40可以为独立的自攻螺纹结构,如自攻螺钉,该独立自攻螺纹结构即可构成所述第四螺纹件40,所述自攻螺纹结构包括一杆状结构,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第四螺纹牙401,所述第四螺纹牙 401上设有至少一个第四台阶状结构402。需要说明的是,对于第四螺纹件40 为自攻螺纹结构的情况,所述第四螺纹牙401所在螺旋线的直径有一个从小到大的变化阶段,也就是说第四螺纹牙401所对应的杆状结构的直径有一个从小到大的变化阶段,以便于拧入待加工材料。
可选地,所述第四螺纹件40为自攻螺纹结构,所述自攻螺纹结构的所述杆状结构包括螺纹形成端400,所述第四螺纹牙401从所述螺纹形成端400开始形成,并朝向所述杆状结构的另一端延伸,从所述螺纹形成端400开始,所述杆状结构的直径有一个从小到大的变化阶段。
如图24所示的一种自攻螺纹结构,该自攻螺纹结构包括一杆状结构,所述杆状结构包括螺纹形成端400,所述第四螺纹牙401从所述螺纹形成端400 开始形成,并朝向所述杆状结构的另一端延伸,从所述螺纹形成端400开始,所述杆状结构的直径有一个从小到大的变化阶段,以便于拧入待加工材料;具体地,其可以直接拧入待安装部位,例如木头、塑料、软金属材料、墙壁等,通过挤压等作用,在待安装部位内部大致形成内螺纹特征(此时待安装部位起到内螺纹件的作用),实现与自攻螺纹结构上的外螺纹的配合,此时自攻螺纹结构上的所述第四台阶状结构402可以起到限制自攻螺纹结构和待安装部位的径向错动的作用,从而保证连接的防松性能和稳定性。
上述各实施例中的第四螺纹件40主要起连接作用,此时所述第四螺纹件 40无论是和设有台阶状结构的内螺纹件配合使用,或者作为自攻螺纹结构使用,还是和普通的内螺纹件配合使用,都可以具有优异的防松效果,而且所述第四螺纹件40也便于安装和拆卸,其台阶状结构造型简单,且方便加工刀具在垂直于螺纹轴线的方向上进给,可以极大地方便加工操作;因此,所述第四螺纹件40可以在结构简单、容易实现,且容易安装和拆卸的前提下,抑制螺纹连接的松动失效。
除了起连接作用,所述第四螺纹件40还可以有其它作用,当第四螺纹件 40起其它作用时,它不仅可以完全包含上述起连接作用时的几何特征,还可以包含其它特征,下面通过具体实施例进行说明。
所述第四螺纹件40可以为内螺纹加工刀具,如丝锥,该丝锥即可构成所述第四螺纹件40,所述丝锥可以加工所述第三螺纹件30,如图25、图26所示的丝锥,其包括杆状结构,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第四螺纹牙401,所述第四螺纹牙401上设有至少一个第四台阶状结构402。
可选地,所述第四螺纹件40为丝锥,所述第四螺纹牙401形成丝锥的切削刃,所述丝锥的所述杆状结构上设置至少一个排屑槽403,所述排屑槽403 把所述切削刃截成多段结构。
在该实施例中,所述第四螺纹牙401即形成丝锥的切削刃,在切削过程中,第四螺纹牙401可以在被切削材料上加工出与之对应的包含台阶状特征的内螺纹结构,从而形成第三螺纹件30。第四螺纹牙401设置在一个杆状结构上,所述杆状结构上还设置有排屑槽特征,这导致所述杆状结构并不是一个完整的回转体,而且第四螺纹牙401也不是连续的,由于排屑槽的存在,第四螺纹牙 401是阶段性存在的,然而这些额外特征和前述第四螺纹件40的固有特征并不矛盾,并不影响所述丝锥成为所述第四螺纹件40。另外,对于第四螺纹件40为丝锥的情况,第四螺纹牙401上可以设置多个所述第四台阶状结构402,如图26所示,这样可以加工包含多个所述第三台阶状结构302的第三螺纹件 30。
所述第四螺纹件40还可以为外螺纹的加工刀具,如滚丝轮,该滚丝轮即可构成所述第四螺纹件40,所述滚丝轮可以加工另一个所述第四螺纹件40,如图27和图28所示的滚丝轮,其包括杆状结构,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第四螺纹牙401,所述第四螺纹牙401上设有至少一个第四台阶状结构402。
可选地,所述第四螺纹件40为滚丝轮,所述滚丝轮的所述杆状结构上开设有内孔。
在该实施例中,所述滚丝轮的所述杆状结构上开设有内孔,方便与驱动机构实现固定连接,在滚丝操作过程中,所述滚丝轮的第四螺纹牙401可以挤压另外一个杆状结构,从而在被挤压表面形成和第四螺纹牙401形状相对应的包含台阶状特征的外螺纹结构,从而形成另一个第四螺纹件40。另外,对于第四螺纹件40为滚丝轮的情况,第四螺纹牙401上可以设置多个所述第四台阶状结构402,如图28所示,这样所加工出的外螺纹结构上也可以包含多个台阶状结构。
所述第四螺纹件40还可以为内螺纹量规,包括内螺纹止规和内螺纹通规,可用于检验包含台阶状特征的内螺纹的几何精度;换句话说,所述第四螺纹件40作为内螺纹量规时,可用于检验所述第三螺纹牙301的几何精度,弥补当前不能对带有台阶状结构的内螺纹的几何精度进行快速检验的技术空白,进而有利于保证生产时所生产的第三螺纹件30的几何精度满足需求。
所述内螺纹量规可以用于检验待测内螺纹的部分或全部尺寸,具体来说,对于待测内螺纹的待测几何尺寸,所述第四螺纹牙401上包含对应的几何尺寸,且通过分别设置内螺纹止规和内螺纹通规上的第四螺纹牙401的几何尺寸,来控制待测内螺纹的待测几何尺寸的允许范围。
可选地,所述第四螺纹件40为内螺纹止规,此时,待测内螺纹的待测几何尺寸的上限值减去所述第四螺纹牙401上对应几何尺寸所得的差值处于第三取值范围内,其中,所述第三取值范围内的值均大于或等于零,且小于待测几何尺寸的公差值的一半。
在该实施例中,通过内螺纹止规即可检验待测内螺纹的待测几何尺寸是否小于所允许的上限,或者说用于检验待测内螺纹是否处于其最小实体边界内。当内螺纹止规能旋转通过待测内螺纹时,即可确定该待测内螺纹不符合需求,当不能通过时,再根据对应的内螺纹通规的检验结果确定是否符合需求。优选地,当实际生产或使用中,对内螺纹的尺寸精度要求较高时,第三取值范围内的最大值应尽量接近或等于零。
可选地,所述第四螺纹件40为内螺纹通规,此时,待测内螺纹的待测几何尺寸的下限值减去所述第四螺纹牙401上对应几何尺寸所得的差值处于第四取值范围内,其中,所述第四取值范围内的值均小于或等于零,且绝对值小于待测几何尺寸的公差值的一半。
在该实施例中,通过内螺纹通规即可检验待测内螺纹的待测尺寸是否大于所允许的下限,或者说用于检验待测内螺纹是否处于其最大实体边界。当内螺纹通规不能旋转通过待测内螺纹时,即可确定该待测内螺纹不符合需求;当能通过时,再根据对应的内螺纹止规的检验结果确定是否符合需求。优选地,当实际生产或使用中,对内螺纹的尺寸精度要求较高时,第四取值范围内的最小绝对值应尽量接近或等于零。
当内螺纹通规和内螺纹止规都无法确定待测内螺纹不符合需求时,则认为待测内螺纹符合要求。
本实用新型实施例还提供一种螺纹结构,包括上述的第三螺纹件30和上述的第四螺纹件40中的至少一项;
这里所述的螺纹结构,是指螺纹副结构。
所述螺纹结构有不同的结构形式,包括:
形式一:所述螺纹结构包括所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40;
形式二:所述螺纹结构包括所述第三螺纹件30,所述第三螺纹件30与其他结构配合;也就是说,形式二的所述螺纹结构包括所述第三螺纹件30和与所述第三螺纹件30配合的其他结构。
形式三:所述螺纹结构包括所述第四螺纹件40,所述第四螺纹件40与其他结构配合;也就是说,形式三的所述螺纹结构包括所述第四螺纹件40和与所述第四螺纹件40配合的其他结构。
这里应当指出,本实用新型前文实施例的所述防松螺纹连接结构是所述螺纹结构的一类优选实施例,所述防松螺纹连接结构限制了至少有一个所述台阶状结构设置在所述承力区域上,而所述限制对于所述螺纹结构是优选方案而非必要特征。还应当指出,后文所述螺纹结构的其它实施例的特征,也可以施加于所述防松螺纹连接结构,从而与前文中所述防松螺纹连接结构的已有特征相结合,形成所述防松螺纹连接结构的其它技术方案。
下面分别从不同的结构形式对本实用新型实施例的螺纹结构进行说明。需要说明的是,以下仅为本实用新型的示例性实施例,所述螺纹结构包括但不限于以下几种结构形式。
针对于上述的形式一:所述螺纹结构包括所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40,所述第四螺纹件40的杆状结构穿设于所述第三螺纹件30的固定孔内,所述第三螺纹件30的第三螺纹牙301与所述第四螺纹件40的第四螺纹牙401啮合,所述第三螺纹件30与所述第四螺纹件40螺纹连接。
该实施例中,所述第三螺纹件30上开设有固定孔,所述固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的第三螺纹牙301,所述第三螺纹件30也可被称为内螺纹件。所述第四螺纹件40包括一杆状结构,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第四螺纹牙401,所述第四螺纹牙401为与所述第三螺纹牙301对应的螺纹牙结构,所述第四螺纹件40也可被称为外螺纹件。
针对于上述的形式一:所述第四螺纹件40的杆状结构穿设于所述第三螺纹件30的固定孔内,所述第三螺纹牙301与所述第四螺纹牙401啮合,实现所述第三螺纹件30与所述第四螺纹件40的螺纹连接,即形成螺纹副,所述螺纹副在拧紧时,所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40之间可以形成相互作用力,所述作用力可以包括压力和摩擦力。所述第三螺纹牙301的轴线i与第四螺纹牙401的轴线ii重合,形成共同的螺纹轴线,所述第三螺纹牙301包含至少一个第三台阶状结构11且,第四螺纹牙401上包含至少一个第四台阶状结构402,所述第三螺纹件30与所述第四螺纹件40可以通过旋转(即拧紧) 等方式实现紧固效果。
下面通过具体实施例说明针对于上述的形式一的所述螺纹结构的特征和原理。
如图29和图30所示,为所述螺纹结构的常规安装和拆卸过程,以所述第三螺纹件30为螺母、所述第四螺纹件40为螺栓为例,第四螺纹件40通过一个通孔穿过两个被连接件50,并与第三螺纹件30配合组成所述的螺纹结构,通过拧紧第三螺纹件30和第四螺纹件40,便可以产生紧固力,把两个被连接件50紧固在一起。
下面先解释所述螺纹结构的常规安装过程,该过程为第三螺纹件30和第四螺纹件40之间的旋转过程,也就是拧紧过程,该拧紧过程又可分为两个阶段:在第一阶段,如图29所示,第三螺纹件30和第四螺纹件40之间并没有明显的紧固力,即通常所说的“空转”阶段,此时第三螺纹件30和/或第四螺纹件40并没有和被连接件50接触,或即使接触了也未形成明显紧固力,此时第三螺纹件30和第四螺纹件40通过相对旋转主要实现了沿螺纹轴向的相对位移;在第二阶段,如图30所示,第三螺纹件30和第四螺纹件40之间具有明显的紧固力,此时第三螺纹件30及第四螺纹件40与被连接件50相接触,且在旋转过程中,第三螺纹件30及第四螺纹件40与被连接件逐渐贴合的更紧密,紧固力逐渐增加。
所述螺纹结构的拆卸过程和上述安装过程通常相反,即在第一阶段,第三螺纹件30和第四螺纹件40之间具有明显的紧固力,且在旋转过程中,第三螺纹件30及第四螺纹件40与被连接件50的贴合逐渐变松弛,紧固力逐渐减小;在第二阶段,第三螺纹件30和第四螺纹件40之间没有明显的紧固力,二者通过相对旋转实现了沿螺纹轴向的相对位移。这里所述的紧固力是所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40之间的相互作用力,主要由于第三螺纹牙301和第四螺纹牙401之间的相互挤压产生,同时所述的紧固力还等于被连接件50受到的第三螺纹件30和第四螺纹件40的压力,又常被称作预紧力或夹紧力。
针对于上述的形式一:所述第三螺纹牙301上设有至少一个第三台阶状结构302,所述第四螺纹牙401上设有至少一个第四台阶状结构402,且所述第三台阶状结构302与所述第四台阶状结构402相互配合,在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方,以限制第三螺纹牙301和第四螺纹牙401之间的径向错动,从而产生防松效果。
更具体地,基于形式一的所述螺纹结构,在所述第三螺纹件30与所述第四螺纹件40螺纹连接的状态下,至少一个所述第三台阶状结构302与至少一个所述第四台阶状结构402能够相互配合,此时所述第三台阶状结构302与所述第四台阶状结构402彼此止抵,可以限制所述第三螺纹牙301和第四螺纹牙 401之间的径向错动,即可以限制所述第三螺纹件30与所述第四螺纹件40间的径向错动,从而产生防松效果,同时可以在垂直于螺纹轴线的方向上形成相互挤压力,可以增加所述第三螺纹牙301和所述第四螺纹牙401之间的摩擦力,以进一步限制所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40之间的错动,包括径向错动和周向错动,进一步提升防松效果。
可选地,基于形式一的所述螺纹结构,所述第三台阶状结构302由第三台阶状母线L3,沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第四台阶状结构402由第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的至少部分螺旋线扫掠形成。
该实施例中,所述第三台阶状结构302与所述第四台阶状结构402相互配合的概念可以进一步解释如下:所述第三台阶状母线L3的中部区域Y1与所述第四台阶状母线L4的中部区域Y1相配合,同时,所述第三台阶状母线L3 的两个端部区域X1、Z1分别与所述第四台阶状母线L4的两个端部区域X1、 Z1相配合。
该实施例中,所述第三台阶状结构302与所述第四台阶状结构402彼此止抵的含义可以进一步解释如下:所述第三台阶状母线L3的中部区域Y1与所述第四台阶状母线L4的中部区域Y1彼此之间形成位置约束,所述位置约束可以彼此阻止/抵挡对方的在垂直于螺纹轴线方向上的迎面移动。
该实施例中,相比与普通的螺纹牙配合界面,当有预紧力时,所述第三台阶状结构302与所述第四台阶状结构402之间的配合界面可以在垂直于螺纹轴线方向上形成更大的挤压分力。产生这一效果的主要原因是:第三台阶状母线 L3的中部区域Y1与所述第四台阶状母线L4的中部区域Y1之间的彼此挤压作用。所述垂直于螺纹轴线方向的挤压分力可以直接限制第三螺纹件30和第四螺纹件40之间的径向错动。
而且,所述第三螺纹件30及所述第四螺纹件40所受的所述挤压分力始终朝向各自的主体结构,如图31和图32中箭头所示,这会增加材料表层的压应力,减少拉应力,有利于提高所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40的疲劳寿命,一些在螺纹牙上设置“倒钩状嵌套配合”或“凸凹配合”的设计方案不具备这种有益特点。
另外,相比与普通的螺纹牙配合界面,所述第三台阶状结构302与所述第四台阶状结构402之间的配合界面可以产生更大的摩擦力。产生这一效果的主要原因是:接触面积的增加,以及所述第三台阶状母线L3的中部区域Y1与所述第四台阶状母线L4的中部区域Y1之间的彼此挤压作用。所述摩擦力的增加可以进一步限制所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40之间的错动,包括径向错动和周向错动。
可以看出,上述基于形式一的螺纹结构的有益效果也适用于前文所述的防松螺纹连接结构,这里不再赘述。同时,上述有益效果是所述螺纹结构或防松螺纹连接结构的组成零件的几何设计所决定的,因此也应被视为所述第一螺纹件1、第二螺纹件2、第一防松螺纹连接件10、第二防松螺纹连接件20、第三螺纹件30和第四螺纹件40的有益效果。
可选地,基于形式一的所述螺纹结构,所述第三台阶状结构302由第三台阶状母线L3,沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第四台阶状结构402由第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第三台阶状母线L3形成的牙侧轮廓线和所述第四台阶状母线L4形成的牙侧轮廓线完全相吻合,可以使应力分布比较均匀,有利于提高螺纹结构的疲劳寿命。
图31为基于形式一的螺纹结构的一种优选方案,在该实施例中,以所述第三螺纹牙301的第三台阶状母线L3包括三条依次连接的直线段,所述第四螺纹牙401的第四台阶状母线L4包括三条依次连接的直线段为例。具体地,所述第三螺纹牙301和第四螺纹牙401的截面轮廓均大致包括两个牙侧轮廓线,所述第三螺纹牙301上设有一个所述第三台阶状结构302,所述第四螺纹牙401 上设有一个所述第四台阶状结构402,所述第三螺纹牙301的一个牙侧轮廓线包括第三台阶状母线L3,所述第四螺纹牙401的一个牙侧轮廓线包括第四台阶状母线L4,且第三台阶状母线L3形成的牙侧轮廓线与第四台阶状母线L4 形成的牙侧轮廓线完全相吻合,此时第三台阶状结构302和第四台阶状结构 402可以在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方,可以限制第三螺纹牙301 和第四螺纹牙401之间的径向滑动,从而产生防松效果,而且此时应力分布比较均匀,有利于提高螺纹连接结构的疲劳寿命。
图32为基于形式一的螺纹结构的另一种优选方案,在该实施例中,以所述第三螺纹牙301的第三台阶状母线L3包括三条直线段和两条曲线,所述第四螺纹牙401的第四台阶状母线L4包括三条直线段和两条曲线为例。具体地,所述第三螺纹牙301上设有一个所述第三台阶状结构302,所述第四螺纹牙401 上设有一个所述第四台阶状结构402,所述第三螺纹牙301的一个牙侧轮廓线包括第三台阶状母线L3,所述第四螺纹牙401的一个牙侧轮廓线包括第四台阶状母线L4,所述第三台阶状母线L3及第四台阶状母线L4均由三个直线段和两个曲线段按照“直线-曲线-直线-曲线-直线”的顺序依次连接而成,其中两个曲线段分别是各自相邻两个直线段之间的过渡曲线,可以对应实际产品上的过渡圆角或倒角,且第三台阶状母线L3形成的牙侧轮廓线与第四台阶状母线L4形成的牙侧轮廓线完全相吻合,此时第三台阶状结构302和第四台阶状结构402可以在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方,可以限制第三螺纹牙 301和第四螺纹牙401之间的径向滑动,从而产生防松效果,而且此时应力分布比较均匀,有利于提高螺纹连接结构的疲劳寿命。
可选地,基于形式一的所述螺纹结构,在所述第三螺纹牙301和所述第四螺纹牙401啮合,且不具有紧固力的情况下,所述第三台阶状结构302和所述第四台阶状结构402之间局部过盈配合。
可选地,基于形式一的所述螺纹结构,第三台阶状母线L3形成的牙侧轮廓线和第四台阶状母线L4形成的牙侧轮廓线不完全吻合,而且,当第三螺纹件30和第四螺纹件40只是配合在一起(或只有相对旋转)却没有明显紧固力时,第三台阶状母线L3形成的牙侧轮廓线和第四台阶状母线L4形成的牙侧轮廓线便存在交叉重叠区域,从而在第三台阶状结构302和第四台阶状结构 402之间形成过盈配合区域,从而增大摩擦力,这可以限制第三螺纹牙301和第四螺纹牙401之间的径向滑动和周向滑动,进而进一步增强防松效果。
可选地,基于形式一的所述螺纹结构,在所述第三螺纹牙301和所述第四螺纹牙401啮合,且不具有紧固力的情况下,所述第三台阶状结构302和所述第四台阶状结构402之间局部具有间隙。
可选地,基于形式一的所述螺纹结构,在所述第三螺纹牙301和所述第四螺纹牙401啮合,且具有紧固力的情况下,所述第三台阶状结构302和所述第四台阶状结构402之间局部过盈配合。
可选地,基于形式一的所述螺纹结构,当第三螺纹件30和第四螺纹件40 只是配合在一起(或只有相对旋转)却没有明显紧固力时,第三台阶状母线 L3形成的牙侧轮廓线和第四台阶状母线L4形成的牙侧轮廓线之间有部分区域存在间隙且无法贴合,还有部分区域可以贴合,但没有交叉重叠区域,此时所述第三台阶状结构302和所述第四台阶状结构402之间没有过盈配合区域,这样可以方便所述螺纹结构的安装和拆卸;当第三螺纹件30和第四螺纹件40 之间有明显紧固力时,在紧固力作用下,第三台阶状母线L3形成的牙侧轮廓线和第四台阶状母线L4形成的牙侧轮廓线之间原有的间隙区域实现贴合,而原有的贴合区域则由于过分挤压而产生过盈配合的效果,形成过盈配合区域,从而增大摩擦力,这可以限制第三螺纹牙301和第四螺纹牙401之间的径向滑动和周向滑动,进而进一步增强防松效果。
可选地,基于形式一的所述螺纹结构,所述第三台阶状结构302由第三台阶状母线L3,沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第四台阶状结构402由第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的至少部分螺旋线扫掠形成。所述第三台阶状母线L3包括依次连接的第一端部区域、第一中部区域和第二端部区域,所述第四台阶状母线L4包括依次连接的第三端部区域、第二中部区域和第四端部区域,且所述第一端部区域、第一中部区域和第二端部区域依次与所述第三端部区域、第二中部区域和第四端部区域相对应配合的情况下:
在所述第一中部区域和所述第二中部区域相贴合且不具有紧固力时,所述第一端部区域和所述第三端部区域之间,和/或,所述第二端部区域和所述第四端部区域之间,具有间隙;
在所述第一端部区域和所述第三端部区域相贴合,且,所述第二端部区域和所述第四端部区域相贴合时,所述第一中部区域和所述第二中部区域过盈配合。
基于上述实施例,当所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40只是配合在一起或只有相对旋转,却没有明显紧固力时,所述第三台阶状母线L3和所述第四台阶状母线L4的两端区域的至少一个存在间隙且无法贴合,而中部区域可以贴合,但没有形成过盈配合区域,这样可以方便所述螺纹结构的安装和拆卸,即:方便第三螺纹件30和第四螺纹件40之间的拧进和拧出。
当所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40之间有明显紧固力时,在紧固力作用下,所述第三台阶状母线L3和所述第四台阶状母线L4之间原有的间隙(存在于两端区域)实现贴合,而原有的贴合区域(存在于中部区域)则因过分挤压而产生过盈配合的效果,也就是说,中部区域形成较大的挤压力,从而限制第三螺纹牙301和第四螺纹牙401之间的径向滑动,而且过盈配合区域的存在可以增大摩擦力,进一步限制第三螺纹牙301和第四螺纹牙401之间的径向滑动和周向滑动,从而确保所述螺纹结构具有优异的防松效果。
可选地,基于形式一的所述螺纹结构,所述第三台阶状结构302由第三台阶状母线L3,沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第四台阶状结构402由第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的至少部分螺旋线扫掠形成;在所述第三台阶状母线L3包括依次连接的第一直线段、第二直线段和第三直线段,所述第四台阶状母线L4包括依次连接的第四直线段、第五直线段和第六直线段,且所述第一直线段、第二直线段和第三直线段依次与所述第四直线段、第五直线段和第六直线段相对应配合的情况下:
在所述第二直线段与第五直线段相贴合且不具有紧固力时,所述第一直线段与第四直线段之间,和/或,所述第三直线段与第六直线段之间,具有间隙;
在所述第一直线段与第四直线段相贴合,且,所述第三直线段与第六直线段相贴合时,所述第二直线段与第五直线段之间过盈配合。
如图33和图34所示,为基于形式一的螺纹结构的一种优选方案,在该实施例中,以所述第三螺纹牙301的第三台阶状母线L3包括三条依次连接的直线段,所述第四螺纹牙401的第四台阶状母线L4包括三条依次连接的直线段为例。具体来说,所述第三螺纹牙301上设有一个所述第三台阶状结构302,所述第四螺纹牙401上设有一个所述第四台阶状结构402,所述第三螺纹牙301 的一个牙侧轮廓线包括第三台阶状母线L3,所述第四螺纹牙401的一个牙侧轮廓线包括第四台阶状母线L4,第三台阶状母线L3由三个直线段a1、a2、a3 依次连接形成,第四台阶状母线L4由三个直线段b1、b2、b3依次连接形成,直线段a1和直线段b3相配合、直线段a2和直线段b2相配合、直线段a3和直线段b1相配合。
如图33所示,当第三螺纹件30和第四螺纹件40只是配合在一起(或只有相对旋转)却没有明显紧固力时,直线段a1和直线段b3之间存在间隙且无法贴合,直线段a3和直线段b1之间存在间隙且无法贴合,直线段a2和直线段b2之间可以贴合,图33所示特征可以方便所述螺纹结构的安装和拆卸。
如图34所示,当第三螺纹件30和第四螺纹件40有明显紧固力时(例如与被连接件50接触且拧紧时),在紧固力作用下,直线段a1和直线段b3可以实现贴合,直线段a3和直线段b1可以实现贴合,此时直线段a2和直线段b2 则因过分挤压而产生过盈配合的效果,形成过盈配合区域0,此时第三台阶状结构302和第四台阶状结构402不仅可以在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方,限制第三螺纹牙301和第四螺纹牙401之间的径向滑动,而且过盈配合区域的存在可以增大摩擦力,进一步限制第三螺纹牙301和第四螺纹牙401 之间的径向滑动和周向滑动,从而确保所述防松螺纹结构具有优异的防松效果。
可选地,基于形式一的所述螺纹结构,所述第三台阶状结构302由第三台阶状母线L3,沿所述第三螺纹牙301的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第四台阶状结构402由第四台阶状母线L4沿所述第四螺纹牙401的至少部分螺旋线扫掠形成;在所述第三台阶状母线L3包括依次连接的第七直线段、第一曲线段、第八直线段、第二曲线段和第九直线段,所述第四台阶状母线L4包括依次连接的第十直线段、第三曲线段、第十一直线段、第四曲线段和第十二直线段,且所述第七直线段、第一曲线段、第八直线段、第二曲线段和第九直线段依次与所述第十直线段、第三曲线段、第十一直线段、第四曲线段和第十二直线段相对应配合的情况下:
在所述第八直线段与第十一直线段相贴合且不具有紧固力时,所述第七直线段与第十直线段之间,和/或,所述第九直线段与第十二直线段之间,具有间隙;
在所述第七直线段与第十直线段相贴合,且,所述第九直线段与第十二直线段相贴合时,所述第八直线段与第十一直线段之间过盈配合。
如图35和图36所示,为基于形式一的螺纹结构的另一种优选方案,在该实施例中,以所述第三螺纹牙301的第三台阶状母线L3包括三条直线段和两条曲线,所述第四螺纹牙401的第四台阶状母线L4包括三条直线段和两条曲线为例。具体来说,所述第三螺纹牙301上设有一个所述第三台阶状结构302,所述第四螺纹牙401上设有一个所述第四台阶状结构402,所述第三螺纹牙301 的一个牙侧轮廓线包括所述第三台阶状母线L3,所述第四螺纹牙401的一个牙侧轮廓线包括所述第四台阶状母线L4,第三台阶状母线L3由三个直线段 a1、a2、a3和两个曲线段a4、a5按a1、a4、a2、a5、a3的顺序依次连接而成,第四台阶状母线L4由三个直线段b1、b2、b3和两个曲线段b4、b5按b1、b4、 b2、b5、b3的顺序依次连接而成;直线段a1和直线段b3相配合、直线段a2 和直线段b2相配合、直线段a3和直线段b1相配合、曲线段a4和曲线段b5 相配合、曲线段a5和曲线段b4相配合;其中曲线段a4、a5、b4、b5分别是各自相邻两个直线段之间的过渡曲线,可以对应实际产品上的过渡圆角或倒角。
如图35所示,当第三螺纹件30和第四螺纹件40只是配合在一起(或只有相对旋转)却没有明显紧固力时,直线段a1和直线段b3之间存在间隙且无法贴合,直线段a3和直线段b1之间存在间隙且无法贴合,直线段a2和直线段b2之间可以贴合,图34所示特征可以方便所述螺纹结构的安装和拆卸。
如图36所示,当第三螺纹件30和第四螺纹件40有明显紧固力时(例如与被连接件50接触且拧紧时),在紧固力作用下,直线段a1和直线段b3可以实现贴合,直线段a3和直线段b1可以实现贴合,此时直线段a2和直线段b2 则因过分挤压而产生过盈配合的效果,形成过盈配合区域0,此时台阶状结构 31和台阶状结构32不仅可以在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方,限制第三螺纹牙301和第四螺纹牙401之间的径向滑动,而且过盈配合区域的存在可以增大摩擦力,进一步限制第三螺纹牙301和第四螺纹牙401之间的径向滑动和周向滑动,从而确保所述螺纹结构具有优异的防松效果。
以上为针对形式一的所述螺纹结构中两个螺纹件的配合情况说明,下面通过具体实施例说明针对于形式二的所述螺纹结构。
针对于所述形式二:所述螺纹结构包括所述第三螺纹件30,所述第三螺纹件30与其他结构配合。所述其他结构可以为普通的外螺纹件(如普通的螺栓、螺钉等),以所述其他结构为第六螺纹件60为例,所述第六螺纹件60的第六螺纹牙601为普通螺纹牙。所述第三螺纹牙301上设有至少一个所述第三台阶状结构302,所述第三台阶状结构302的突出转角处可以顶压所述第六螺纹牙601的表面,导致第三螺纹牙301和第六螺纹牙601在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方,直接限制第三螺纹牙301和第六螺纹牙601之间的径向滑动,而且还可以因为顶压位置的应力集中而增大摩擦力,从而进一步限制第三螺纹牙301和第六螺纹牙601之间的径向滑动和周向滑动,从而确保所述螺纹结构具有优异的防松效果。
可选地,基于形式二的所述螺纹结构,当第三螺纹件30和第六螺纹件60 只是配合在一起(或只有相对旋转)却没有明显紧固力时,第三台阶状母线 L3形成的牙侧轮廓线和与之对应的第六螺纹牙601的牙侧轮廓线不存在交叉重叠区域,此时所述第三台阶状结构302和所述第六螺纹牙601之间没有过盈配合区域,这样可以方便所述螺纹结构的安装和拆卸。
图37为基于形式二的螺纹结构的一种优选方案,在该方案中,以所述第三螺纹牙301的第三台阶状母线L3包括三条依次连接的直线段为例,具体来说,所述第三螺纹牙301上设有一个所述第三台阶状结构302,所述第三螺纹牙301的一个牙侧轮廓线包括第三台阶状母线L3,第三台阶状母线L3的中间直线段与其中一个相邻直线段形成的体内夹角小于180度,该夹角对应着所述第三台阶状结构302的一个转角,称为突出转角;当第三螺纹件30和第六螺纹件60只是配合在一起(或只有相对旋转)却没有明显紧固力时,第三台阶状母线L3形成的牙侧轮廓线和与之对应的第六螺纹牙601的牙侧轮廓线不存在交叉重叠区域,此时所述第三台阶状结构302和所述第六螺纹牙601之间没有过盈配合区域,这样可以方便所述螺纹结构的安装和拆卸;当第三螺纹件 30和第六螺纹件60之间有明显紧固力时,在紧固力作用下,第三台阶状结构 302的突出转角处顶压第六螺纹牙601的表面,导致第三螺纹牙301和第六螺纹牙601在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方,从而直接限制第三螺纹牙301和第六螺纹牙601之间的径向滑动,而且还因为顶压位置的应力集中而增大摩擦力,从而进一步限制第三螺纹牙301和第六螺纹牙601之间的径向滑动和周向滑动,从而确保所述螺纹结构具有优异的防松效果。
图38为基于形式二的螺纹结构的另一种优选方案,在该方案中,以所述第三螺纹牙301的第三台阶状母线L3包括三条直线段和两条曲线为例,具体来说,所述第三螺纹牙301上设有一个所述第三台阶状结构302,所述第三螺纹牙301的一个牙侧轮廓线包括第三台阶状母线L3,第三台阶状母线L3由三个直线段和两个曲线段按照“直线-曲线-直线-曲线-直线”的顺序依次连接而成,其中两个曲线段分别是各自相邻两个直线段之间的过渡曲线,可以对应实际产品上的过渡圆角或倒角,中间直线段与另外两条直线段中的一个形成的体内夹角小于180度,形成该夹角的两个直线段中间的过渡曲线对应着所述第三台阶状结构302的一个转角,称为突出转角;当第三螺纹件30和第六螺纹件 60只是配合在一起(或只有相对旋转)却没有明显紧固力时,第三台阶状母线L3形成的牙侧轮廓线和与之对应的第六螺纹牙601的牙侧轮廓线不存在交叉重叠区域,此时所述第三台阶状结构302和所述第六螺纹牙601之间没有过盈配合区域,这样可以方便所述螺纹结构容易安装和拆卸;当第三螺纹件30 和第六螺纹件60之间有明显紧固力时,在紧固力作用下,第三台阶状结构302 的突出转角处顶压第六螺纹牙601的表面,导致第三螺纹牙301和第六螺纹牙 601在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方,从而直接限制第三螺纹牙301 和第六螺纹牙601之间的径向滑动,而且还因为顶压位置的应力集中而增大摩擦力,从而进一步限制第三螺纹牙301和第六螺纹牙601之间的径向滑动和周向滑动,从而确保所述螺纹结构具有优异的防松效果。
进一步地,基于形式二的所述螺纹结构,当第三螺纹件30和第六螺纹件 60只是配合在一起(或只有相对旋转)却没有明显紧固力时,第三台阶状母线L3形成的牙侧轮廓线的转角处和与之对应的第六螺纹牙601的牙侧轮廓线便可存在交叉重叠区域,从而在第三台阶状结构302与第六螺纹牙601之间形成过盈配合区域,从而增大摩擦力,这可以限制第三螺纹牙301和第六螺纹牙 601之间的径向滑动和周向滑动,进而进一步增强防松效果。
以上为针对形式二的所述螺纹结构中两个螺纹件的配合情况说明,下面通过具体实施例说明针对于形式三的所述螺纹结构。
针对于所述形式三:所述螺纹结构包括所述第四螺纹件40,所述第四螺纹件40与其他结构配合,所述其他结构可以为普通的内螺纹件,如普通的螺母、螺帽等。以所述其他结构为第七螺纹件70为例,所述第七螺纹件70的第七螺纹牙701为普通螺纹牙。所述第四螺纹件40的第四螺纹牙401上设有至少一个第四台阶状结构402,所述第四台阶状结构402的突出转角处可以顶压所述第七螺纹牙701的表面,导致第七螺纹牙701和第四螺纹牙401在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方,直接限制第七螺纹牙701和第四螺纹牙401 之间的径向滑动,而且还可以因为顶压位置的应力集中而增大摩擦力,从而进一步限制第七螺纹牙701和第四螺纹牙401之间的径向滑动和周向滑动,从而确保所述防松螺纹结构具有优异的防松效果。
可选地,基于形式三的所述螺纹结构,当第七螺纹件70和第四螺纹件40 只是配合在一起(或只有相对旋转)却没有明显紧固力时,第四台阶状母线 L4形成的牙侧轮廓线和与之对应的第七螺纹牙701的牙侧轮廓线不存在交叉重叠区域,此时所述第四台阶状结构402和所述第七螺纹牙701之间没有过盈配合区域,这样可以方便所述螺纹结构的安装和拆卸。
图39为基于形式三的螺纹结构的一种优选方案,在该方案中,以所述第四螺纹牙401的第四台阶状母线L4包括三条依次连接的直线段为例,具体来说,所述第四螺纹牙401上设有一个所述第四台阶状结构402,所述第四螺纹牙401的一个牙侧轮廓线包括第四台阶状母线L4,第四台阶状母线L4的中间直线段与其中一个相邻直线段形成的体内夹角小于180度,该夹角对应着第四台阶状结构402的一个转角,称为突出转角;当第七螺纹件70和第四螺纹件 40只是配合在一起(或只有相对旋转)却没有明显紧固力时,第四台阶状母线L4形成的牙侧轮廓线和与之对应的第七螺纹牙701的牙侧轮廓线不存在交叉重叠区域,此时所述第四台阶状结构402和所述第七螺纹牙701之间没有过盈配合区域,这样可以方便所述螺纹结构的安装和拆卸;当第七螺纹件70和第四螺纹件40之间有明显紧固力时,在紧固力作用下,第四台阶状结构402 的突出转角处顶压第七螺纹牙701的表面,导致第七螺纹牙701和第四螺纹牙 401在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方,从而直接限制第七螺纹牙701 和第四螺纹牙401之间的径向滑动,而且还因为顶压位置的应力集中而增大摩擦力,从而进一步限制第七螺纹牙701和第四螺纹牙401之间的径向滑动和周向滑动,从而确保所述螺纹结构具有优异的防松效果。
图40为基于形式三的螺纹结构的另一种优选方案,在该方案中,以所述第四螺纹牙401的第四台阶状母线L4包括三条直线段和两条曲线为例,具体来说,所述第四螺纹牙401上设有一个所述第四台阶状结构402,所述第四螺纹牙401的一个牙侧轮廓线包括第四台阶状母线L4,第四台阶状母线L4由三个直线段和两个曲线段按照“直线-曲线-直线-曲线-直线”的顺序依次连接而成,其中两个曲线段分别是各自相邻两个直线段之间的过渡曲线,可以对应实际产品上的过渡圆角或倒角,中间直线段与另外两条直线段中的一个形成的体内夹角小于180度,形成该夹角的两个直线段中间的过渡曲线对应着第四台阶状结构402的一个转角,称为突出转角;当第七螺纹件70和第四螺纹件40 只是配合在一起(或只有相对旋转)却没有明显紧固力时,第四台阶状母线 L4形成的牙侧轮廓线和与之对应的第七螺纹牙701的牙侧轮廓线不存在交叉重叠区域,此时所述第四台阶状结构402和所述第七螺纹牙701之间没有过盈配合区域,这样可以方便所述螺纹结构的安装和拆卸;当第七螺纹件70和第四螺纹件40之间有明显紧固力时,在紧固力作用下,第四台阶状结构402的突出转角处顶压第七螺纹牙701的表面,导致第七螺纹牙701和第四螺纹牙401在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方,从而直接限制第七螺纹牙701 和第四螺纹牙401之间的径向滑动,而且还因为顶压位置的应力集中而增大摩擦力,从而进一步限制第七螺纹牙701和第四螺纹牙401之间的径向滑动和周向滑动,从而确保所述螺纹结构具有优异的防松效果。
进一步地,基于形式三的所述螺纹结构,当第七螺纹件70和第四螺纹件 40只是配合在一起(或只有相对旋转)却没有明显紧固力时,第四台阶状母线L4形成的牙侧轮廓线的转角处和与之对应的第七螺纹牙701的牙侧轮廓线便可存在交叉重叠区域,从而在第四台阶状结构402与第七螺纹牙701之间形成过盈配合区域,从而增大摩擦力,这可以限制第七螺纹牙701和第四螺纹牙 401之间的径向滑动和周向滑动,进而进一步增强防松效果。
可选地,如图41所示,所述第三螺纹牙301包括第三承力区域3011,所述第四螺纹牙401包括第四承力区域4011,所述第四螺纹件40的杆状结构穿设于所述第三螺纹件30的固定孔内,所述第三螺纹牙301与所述第四螺纹牙 401啮合,所述第三承力区域3011和所述第四承力区域4011互相挤压,所述第三螺纹件30与所述第四螺纹件40螺纹连接;所述第三承力区域3011和/或所述第四承力区域4011设有至少一个台阶状结构,所述台阶状结构包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈预设角度连接;
所述承力面的截面轮廓形状可以为:直线或曲线。
所述截面为沿所述第三螺纹牙301和所述第四螺纹牙401轴线方向的截面。
该实施例中,所述第四螺纹件40的杆状结构穿设于所述第三螺纹件30 的固定孔内,并沿螺旋线延伸方向拧紧,所述第三螺纹牙301与所述第四螺纹牙401啮合,实现所述第三螺纹件30与所述第四螺纹件40的螺纹连接,即形成螺纹副。所述螺纹副在拧紧时,所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40 之间可以形成相互作用力,所述作用力可以包括压力和摩擦力。此时,所述第三螺纹牙301的第三承力区域与所述第四螺纹牙401的第四承力区域互相挤压,所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40之间形成的相互作用力,主要产生在所述第三承力区域和所述第四承力区域形成的界面上。
其中,如图41所示,所述第三承力区域3011为螺纹副拧紧时所述第三螺纹牙301上的主要受力区域,所述第四承力区域4011为螺纹副拧紧时所述第四螺纹牙401上的主要受力区域,在所述螺纹副的拧紧过程中,所述第三承力区域3011和所述第四承力区域4011相互挤压,形成承力配合界面,此时,所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40之间形成的相互作用力主要产生在所述承力配合界面上。
可选地,在所述第三螺纹牙301包括第三承力区域3011,且所述第四螺纹牙401包括第四承力区域4011的情况下,所述第三承力区域的表面和所述第四承力区域的表面的几何形状完全相同或不完全相同;所述第三承力区域的表面和所述第四承力区域的表面的几何形状完全相同时,所述第三承力区域与所述第四承力区域完全贴合;所述第三承力区域的表面和所述第四承力区域的表面的几何形状不完全相同时,所述第三承力区域与所述第四承力区域之间局部具有间隙。
在所述第三螺纹牙301包括第三承力区域3011,且所述第四螺纹牙401 包括第四承力区域4011的情况下,所述第三承力区域3011上设有至少一个第三台阶状结构302,所述第四承力区域4011上设有至少一个第四台阶状结构 402;
在所述第三螺纹件30与所述第四螺纹件40螺纹连接的状态下,至少一个所述第三台阶状结构302与至少一个所述第四台阶状结构402相互配合,以限制所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40间的径向错动。
需要说明的是,由所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40构成的螺纹副拧紧时,所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40可以分别受到来自所述螺纹副的外部结构(通常是被连接件)的作用力,所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40上所受外部作用力的方向通常相反,大致如图41所示,可以使得所述第三螺纹牙301和所述第四螺纹牙401互相挤压,从而在承力配合界面上形成相互作用力。
可选地,如图42所示,以所述第三螺纹件30为螺母,所述第四螺纹件 40为螺栓为例,在所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40拧紧时,所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40会对被连接件50产生挤压力(又称预紧力或紧固力)的作用,这样螺纹连接便起到了连接和紧固的作用。同时,所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40也会分别受到来自被连接件50的作用力(即螺纹件受到的外部结构的作用力);所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40 受到所述被连接件50的作用力的方向如图42中箭头所示,在所述第三螺纹件 30和所述第四螺纹件40拧紧时,所述第三螺纹件30受到所述被连接件50的作用力与所述第四螺纹件40受到所述被连接件50的作用力的方向相反。
可选地,所述第三台阶状结构的数量与所述第四台阶状结构的数量可以相同也可以不同,优选地,所述第三台阶状结构302和所述第四台阶状结构402 的数量相同。
该实施例中,台阶状结构的数量可以根据受力需求以及所述第三承力区域和/或所述第四承力区域的面积设置,例如所述第三承力区域和所述第四承力区域分别包括两个台阶状结构,如图43所示,相对于设置一个台阶状结构,此种结构形式具有更强的承力能力,并且具有更好的防松性能。例如:螺母螺纹牙上的第三台阶状结构302的形状与螺栓螺纹牙上的第四台阶状结构402 的形状完全相同,且所述第三台阶状结构302的数量与所述第四台阶状结构 402的数量相同,在所述螺母和所述螺栓拧紧时,每一个所述第三台阶状结构 302均与对应的所述第四台阶状结构402相互配合,并且,由于所述第三台阶状结构302的形状与所述第四台阶状结构402的形状完全相同,这样,所述螺母的螺纹牙能够与所述螺栓的螺纹牙完全贴合,有效限制螺纹结构的径向错动,提高螺纹结构的防松性能。
台阶状结构还可以与其它起限位作用(即抑制所述第三螺纹件30和所述第四螺纹件40间的径向错动)的特征共同使用。台阶状结构包括的至少三个承力面之间的预设连接角度可以根据受力需求设置,例如,在台阶状结构包括三个承力面时,位于中间的一个承力面和与其连接的两端的承力面的角度可以相同,也可以不同。
可选地,所述第三台阶状结构302包括的承力面的数量,与所述第四台阶状结构402包括的承力面的数量相同。例如,承力面均为三个,在所述第三螺纹件30与所述第四螺纹件40拧紧时,所述第三台阶状结构302的三个承力面能够与第四台阶状结构402的三个承力面一一对应配合,且受到相互作用力,能够增加螺纹连接结构的受力面积,使受力更均匀,有效提高所述螺纹结构的防松性能和稳定性。
需要说明的是,所述螺纹结构不仅可以具有优异的防松效果,而且便于安装和拆卸,所给出的台阶状结构造型简单,且方便加工刀具在垂直于螺纹轴线的方向上进给,可以极大地方便加工操作;因此,所述螺纹结构可以在结构简单、容易实现,且容易安装和拆卸的前提下,抑制螺纹连接的松动失效。
需要说明的是,在本实用新型的实施例中,螺纹牙是指在圆柱、圆锥或其它回转体表面上制出的,沿螺旋线延伸的具有某种截面形状的凸起部分。所述圆柱、圆锥或其它回转体上可以附带有其它的槽、孔等几何特征,所述螺纹牙可以是连续的,也可以是非连续的。螺纹轴线是指螺纹牙所在的圆柱、圆锥或其它回转体的轴线,也是螺旋线的轴线,也可称为螺纹牙的轴线。螺纹牙的截面轮廓是指螺纹牙的外表面与包含螺纹轴线的平面的交线,也可理解为螺纹牙在沿螺纹牙轴线方向的截面内的轮廓。螺纹牙的截面形状是指螺纹牙的实体在包含螺纹轴线的平面内的截面形状,即为螺纹牙型。常规的螺纹牙型有:三角形、梯形、矩形、锯齿形等。常规的螺纹牙的截面轮廓通常由牙顶部分、牙侧部分和牙底部分所形成,且通常包括明显的两个牙侧部分。螺纹牙可以是左旋的,也可以是右旋的,可以是单线的,也可以是多线的。通常在孔的内壁面(可以为圆柱、圆锥或其它回转体表面)上制出的螺纹牙称为内螺纹牙,在杆状结构的外壁面(可以为圆柱、圆锥或其它回转体表面)上制出的螺纹牙称为外螺纹牙。本实用新型的实施例中所述的杆状结构的轴向长度可以大于或等于或小于截面直径,即杆状结构可以是细长型的也可以是短粗型的。
还需要说明的,本实用新型的实施例中与所述第三螺纹件30和/或所述第四螺纹件40相关的所述的径向滑动是指,所述第三螺纹件30和/或所述第四螺纹件40在垂直于二者的螺纹轴线的方向上产生滑动,或称径向错动,或横向滑动,或横向错动;本实用新型的实施例中所述的周向滑动是指,所述第三螺纹件30和/或所述第四螺纹件40在沿二者的螺纹牙的螺旋线切向上产生滑动,或称周向错动;本实用新型的实施例中的错动和滑动的含义相同。
还需要说明的是,在本实用新型的实施例中,第三台阶状母线L3和第四台阶状母线L4只要求大致上呈现为台阶状或旋转一定角度的“Z”字形折线状即可。另外,本实用新型的实施例中,所述的“扫掠”是指将某个二维形体对象(如台阶状母线)作为沿某个路径(如螺旋线)的剖面,而形成三维图形 (如台阶状结构)的操作,也可理解为将某个二维形体对象(如台阶状母线) 沿某个路径(如螺旋线)延伸,从而形成三维图形(如台阶状结构)的操作。
还需要说明的,在本实用新型的实施例中,构成第三台阶状母线L3和第四台阶状母线L4的直线段与相邻曲线段之间的角度可以理解为直线段与相邻曲线段在端点处的切线所形成的角度。另外,在整个说明书各处出现的“第一预设角度”或“第二预设角度”是某类角度的统一名称,未必一定指相同的角度数值。
还需要说明的是,在本实用新型的实施例中,所述第三螺纹件30(即内螺纹件),其可代表含有内螺纹牙的完整零件,如螺母、螺帽等,也可代表复杂结构上含有内螺纹牙特征的局部区域,比如发动机缸体上的加工有内螺纹牙的局部区域,或在大型桥梁结构上加工有内螺纹牙的局部区域等,都可被视为所述第三螺纹件30。同时,所述第四螺纹件40(即外螺纹件),其可代表含有外螺纹牙的完整零件,如螺栓、螺钉等,也可代表复杂结构上含有外螺纹牙特征的局部区域,比如一些发动机主轴上加工有外螺纹牙的端部区域等,也可被视为所述第四螺纹件40。
还需要说明的是,在本实用新型的实施例中,所述的“过盈配合”是指从几何图纸上看,相接触的两物体的几何轮廓出现了交叉,产生了重叠区域;而实际上,相接触的物体表面可以产生物理变形,不会真正交叉和重叠,过盈配合区域会形成挤压力。由于过盈配合可以产生挤压力,因此当相接触的物体表面之间有挤压力时,无论产生挤压力的根本原因为何,其都可以等效为某种过盈配合状态,也就是说可以把挤压力等效地理解为某种过盈配合状态所产生的。
还需要说明的是,在本实用新型实施方式中,如果没有特殊说明或显而易见的依附关系,则“可选地”所引导的特征描述不存在必然的顺序关系,这意味着,这些特征描述可通过不同的组合形成不同的技术方案,这些组合所形成的技术方案也在本实用新型的保护范围内。另外,本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一。
以上所述的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人员来说,在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (62)

1.一种防松螺纹连接结构,其特征在于,包括:第一螺纹件(1)和第二螺纹件(2);
所述第一螺纹件(1),开设有固定孔,所述固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的第一螺纹牙(11),所述第一螺纹牙(11)包括第一承力区域(111);
所述第二螺纹件(2),包括杆状结构,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第二螺纹牙(21),所述第二螺纹牙(21)包括第二承力区域(211);
所述杆状结构穿设于所述固定孔内,所述第一螺纹牙(11)与所述第二螺纹牙(21)啮合,所述第一承力区域(111)和所述第二承力区域(211)互相挤压,所述第一螺纹件(1)与所述第二螺纹件(2)螺纹连接;
所述第一承力区域(111)和/或所述第二承力区域(211)设有至少一个台阶状结构(3),所述台阶状结构(3)包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈预设角度连接。
2.根据权利要求1所述的防松螺纹连接结构,其特征在于,所述第一螺纹牙(11)上与所述第一承力区域(111)相对的一侧形成为第一非承力区域(112);
所述第二螺纹牙(21)上与所述第二承力区域(211)相对的一侧形成为第二非承力区域(212);
所述第一非承力区域(112)和/或所述第二非承力区域(212)上设置有至少一个所述台阶状结构。
3.根据权利要求1所述的防松螺纹连接结构,其特征在于,所述第一承力区域(111)的表面和所述第二承力区域(211)的表面的几何形状完全相同或不完全相同;
所述第一承力区域(111)的表面和所述第二承力区域(211)的表面的几何形状完全相同时,所述第一承力区域(111)与所述第二承力区域(211)完全贴合;
所述第一承力区域(111)的表面和所述第二承力区域(211)的表面的几何形状不完全相同时,所述第一承力区域(111)与所述第二承力区域(211) 之间局部具有间隙。
4.根据权利要求1所述的防松螺纹连接结构,其特征在于,所述第一承力区域(111)上设有至少一个第一台阶状结构;
所述第二承力区域(211)上设有至少一个第二台阶状结构;
在所述第一螺纹件(1)与所述第二螺纹件(2)螺纹连接的状态下,至少一个所述第一台阶状结构与至少一个所述第二台阶状结构相互配合,以限制所述第一螺纹件(1)和所述第二螺纹件(2)间的径向错动。
5.根据权利要求4所述的防松螺纹连接结构,其特征在于,所述第一台阶状结构的数量与所述第二台阶状结构的数量相同。
6.根据权利要求4所述的防松螺纹连接结构,其特征在于,所述第一台阶状结构包括的所述承力面的数量,与所述第二台阶状结构包括的所述承力面的数量相同。
7.一种第一防松螺纹连接件,其特征在于,所述第一防松螺纹连接件(10)上开设有固定孔,所述固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的第一螺纹牙(11);
所述第一螺纹牙(11)包括第一承力区域(111),所述第一承力区域(111)上设有至少一个台阶状结构(3),所述台阶状结构(3)包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈预设角度连接。
8.一种第二防松螺纹连接件,其特征在于,所述第二防松螺纹连接件(20)包括杆状结构,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第二螺纹牙(21);
所述第二螺纹牙(21)包括第二承力区域(211),所述第二承力区域(211)上设有至少一个台阶状结构(3),所述台阶状结构(3)包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈预设角度连接。
9.一种第三螺纹件,其特征在于,所述第三螺纹件(30)上开设有固定孔,所述固定孔的内壁面设有沿螺旋线延伸的第三螺纹牙(301);
所述第三螺纹牙(301)上设有至少一个第三台阶状结构(302)。
10.根据权利要求9所述的第三螺纹件,其特征在于,所述第三螺纹牙(301)表面的任意一点与所述第三螺纹件(30)的轴线的垂线段,与所述第三螺纹牙(301)具有唯一交点。
11.根据权利要求9所述的第三螺纹件,其特征在于,所述第三台阶状结构(302)由第三台阶状母线(L3)沿所述第三螺纹牙(301)的至少部分螺旋线扫掠形成;
所述第三螺纹牙(301)的截面轮廓包括所述第三台阶状母线(L3),所述截面为沿所述第三螺纹牙(301)轴线方向的截面。
12.根据权利要求11所述的第三螺纹件,其特征在于,所述第三螺纹牙(301)的截面轮廓包括两个牙侧轮廓线,至少一个所述牙侧轮廓线包括所述第三台阶状母线(L3)。
13.根据权利要求11所述的第三螺纹件,其特征在于,所述第三螺纹牙(301)的一个牙侧轮廓线完全由所述第三台阶状母线(L3)构成。
14.根据权利要求12所述的第三螺纹件,其特征在于,所述第三螺纹牙(301)表面的任意一点与所述第三螺纹件(30)的轴线的垂线段,与所述第三螺纹牙(301)具有唯一交点。
15.根据权利要求14所述的第三螺纹件,其特征在于,所述第三螺纹件(30)为外螺纹量规,且:
在所述外螺纹量规为外螺纹通规时,待测外螺纹的待测几何尺寸的上限值减去所述第三螺纹牙(301)上对应几何尺寸所得的差值处于第一取值范围内,其中,所述第一取值范围内的值均大于或等于零,且小于待测几何尺寸的公差值的一半;
在所述外螺纹量规为外螺纹止规时,待测外螺纹的待测几何尺寸的下限值减去所述第三螺纹牙(301)上对应几何尺寸所得的差值处于第二取值范围内,其中,第二取值范围内的值均小于或等于零,且绝对值小于待测几何尺寸的公差值的一半。
16.根据权利要求14所述的第三螺纹件,其特征在于,所述第三螺纹牙(301)的同一侧上设有两个所述第三台阶状结构(302),或者,所述第三螺纹牙的(301)不同侧上分别设有一个所述第三台阶状结构(302)。
17.根据权利要求11至16任一项所述的第三螺纹件,其特征在于,所述第三台阶状母线(L3)沿所述第三螺纹牙(301)的螺旋线扫掠时,所述第三台阶状母线(L3)的几何特征参数为非固定参数,所述几何特征参数至少包括几何形状。
18.根据权利要求11至16任一项所述的第三螺纹件,其特征在于,
所述第三台阶状母线(L3)的结构包括以下其中一项:
所述第三台阶状母线(L3)为一条曲线段;
所述第三台阶状母线(L3)由直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成,其中,在所述直线段和/或曲线段仅包括直线段时,所述直线段的数量至少为三条;在所述直线段和/或曲线段包括曲线段时,所述直线段和/或曲线段的总数量至少为两条。
19.根据权利要求18所述的第三螺纹件,其特征在于,不同位置处的所述第一预设角度是相同的角度数值,或者,不同位置处的所述第一预设角度不是相同的角度数值。
20.根据权利要求11至16任一项所述的第三螺纹件,其特征在于,
所述第三台阶状母线(L3)由多条直线段和/或曲线段构成。
21.根据权利要求11至16任一项所述的第三螺纹件,其特征在于,
所述第三台阶状母线(L3)包括三条依次连接的直线段;
或者,
所述第三台阶状母线(L3)包括:三条直线段和两条曲线段,相邻两条所述直线段之间通过一条所述曲线段连接。
22.根据权利要求21所述的第三螺纹件,其特征在于,形成所述第三台阶状母线(L3)的中间直线段与另外两条直线段分别形成夹角,其中一个夹角为在第三螺纹件(30)的体外形成的夹角,该夹角为钝角或直角;另一个夹角为在第三螺纹件(30)的体内形成的夹角,该夹角为钝角或直角。
23.根据权利要求9所述的第三螺纹件,其特征在于,所述第三螺纹牙(301)包括第三承力区域(3011),所述第三承力区域(3011)上设有至少一个第三台阶状结构(302),所述第三台阶状结构(302)包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈第二预设角度连接。
24.根据权利要求23所述的第三螺纹件,其特征在于,不同位置处的所述第二预设角度是相同的角度数值,或者,不同位置处的所述第二预设角度不是相同的角度数值。
25.根据权利要求23所述的第三螺纹件,其特征在于,所述第三螺纹件(30)为第一防松螺纹连接件(10)。
26.根据权利要求11至16任一项所述的第三螺纹件,其特征在于,所述第三台阶状母线(L3)包括两个端部区域和一个中部区域,三个区域按照预设角度依次连接,大致形成台阶状或旋转一定角度的“Z”字形折线状。
27.一种第四螺纹件,其特征在于,所述第四螺纹件(40)包括杆状结构,所述杆状结构的外壁面设有沿螺旋线延伸的第四螺纹牙(401);
所述第四螺纹牙(401)上设有至少一个第四台阶状结构(402)。
28.根据权利要求27所述的第四螺纹件,其特征在于,以所述第四螺纹牙(401)表面的任意一点为端点,朝向远离所述第四螺纹件(40)的轴线方向延伸、且与所述第四螺纹件(40)的轴线垂直的射线,与所述第四螺纹牙(401)具有唯一交点。
29.根据权利要求27所述的第四螺纹件,其特征在于,所述第四台阶状结构(402)由第四台阶状母线(L4)沿所述第四螺纹牙(401)的至少部分螺旋线扫掠形成;
所述第四螺纹牙(401)的截面轮廓包括所述第四台阶状母线(L4),所述截面为沿所述第四螺纹牙(401)轴线方向的截面。
30.根据权利要求29所述的第四螺纹件,其特征在于,所述第四螺纹牙(401)的截面轮廓包括两个牙侧轮廓线,至少一个所述牙侧轮廓线包括所述第四台阶状母线(L4)。
31.根据权利要求29所述的第四螺纹件,其特征在于,所述第四螺纹牙(401)的一个牙侧轮廓线完全由所述第四台阶状母线(L4)构成。
32.根据权利要求30所述的第四螺纹件,其特征在于,以所述第四螺纹牙(401)表面的任意一点为端点,朝向远离所述第四螺纹件(40)的轴线方向延伸、且与所述第四螺纹件(40)的轴线垂直的射线,与所述第四螺纹牙(401)具有唯一交点。
33.根据权利要求32所述的第四螺纹件,其特征在于,所述第四螺纹件(40)为自攻螺纹结构,所述自攻螺纹结构的所述杆状结构包括螺纹形成端(400),所述第四螺纹牙(401)从所述螺纹形成端(400)开始形成,并朝向所述杆状结构的另一端延伸,从所述螺纹形成端(400)开始,所述杆状结构的直径有一个从小到大的变化阶段。
34.根据权利要求32所述的第四螺纹件,其特征在于,所述第四螺纹牙(401)的同一侧上设有两个所述第四台阶状结构(402),或者,所述第四螺纹牙(401)的不同侧上分别设有一个所述第四台阶状结构(402)。
35.根据权利要求32所述的第四螺纹件,其特征在于,所述第四螺纹件(40)为丝锥,所述第四螺纹牙(401)形成丝锥的切削刃,所述丝锥的所述杆状结构上设置至少一个排屑槽(403),所述排屑槽(403)把所述切削刃截成多段结构。
36.根据权利要求32所述的第四螺纹件,其特征在于,所述第四螺纹件(40)为滚丝轮,所述滚丝轮的所述杆状结构上开设有内孔。
37.根据权利要求32所述的第四螺纹件,其特征在于,所述第四螺纹件(40)为内螺纹量规,且:
在所述内螺纹量规为内螺纹止规时,待测内螺纹的待测几何尺寸的上限值减去所述第四螺纹牙(401)上对应几何尺寸所得的差值处于第三取值范围内,其中,所述第三取值范围内的值均大于或等于零,且小于待测几何尺寸的公差值的一半;
在所述内螺纹量规为内螺纹通规时,待测内螺纹的待测几何尺寸的下限值减去所述第四螺纹牙(401)上对应几何尺寸所得的差值处于第四取值范围内,其中,所述第四取值范围内的值均小于或等于零,且绝对值小于待测几何尺寸的公差值的一半。
38.根据权利要求29至37任一项所述的第四螺纹件,其特征在于,所述第四台阶状母线(L4)沿所述第四螺纹牙(401)的螺旋线扫掠时,所述第四台阶状母线(L4)的几何特征参数为非固定参数,所述几何特征参数至少包括几何形状。
39.根据权利要求29至37任一项所述的第四螺纹件,其特征在于,所述第四台阶状母线(L4)的结构包括以下其中一项:
所述第四台阶状母线(L4)为一条曲线段;
所述第四台阶状母线(L4)由直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成,其中,在所述直线段和/或曲线段仅包括直线段时,所述直线段的数量至少为三条;在所述直线段和/或曲线段包括曲线段时,所述直线段和/或曲线段的总数量至少为两条。
40.根据权利要求39所述的第四螺纹件,其特征在于,不同位置处的所述第一预设角度是相同的角度数值,或者,不同位置处的所述第一预设角度不是相同的角度数值。
41.根据权利要求29至37任一项所述的第四螺纹件,其特征在于,
所述第四台阶状母线(L4)由多条直线段和/或曲线段构成。
42.根据权利要求29至37任一项所述的第四螺纹件,其特征在于,
所述第四台阶状母线(L4)包括三条依次连接的直线段;
或者,
所述第四台阶状母线(L4)包括:三条直线段和两条曲线段,相邻两条所述直线段之间通过一条所述曲线段连接。
43.根据权利要求42所述的第四螺纹件,其特征在于,形成所述第四台阶状母线(L4)的中间直线段与另外两条直线段分别形成夹角,其中一个夹角为在第四螺纹件(40)体外形成的夹角,该夹角为钝角或直角;另一个夹角为在第四螺纹件(40)体内形成的夹角,该夹角为钝角或直角。
44.根据权利要求27所述的第四螺纹件,其特征在于,所述第四螺纹牙(401)包括第四承力区域(4011),所述第四承力区域(4011)上设有至少一个所述第四台阶状结构(402),所述第四台阶状结构(402)包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈第二预设角度连接。
45.根据权利要求44所述的第四螺纹件,其特征在于,不同位置处的所述第二预设角度是相同的角度数值,或者,不同位置处的所述第二预设角度不是相同的角度数值。
46.根据权利要求44所述的第四螺纹件,其特征在于,所述第四螺纹件(40)为第二防松螺纹连接件(20)。
47.根据权利要求29至37任一项所述的第四螺纹件,其特征在于,所述第四台阶状母线(L4)包括两个端部区域和一个中部区域,三个区域按照预设角度依次连接,大致形成台阶状或旋转一定角度的“Z”字形折线状。
48.一种螺纹结构,其特征在于,包括权利要求9至14和16至26中任一项所述的第三螺纹件(30)和权利要求27至34和38至47中任一项所述的第四螺纹件(40)中的至少一项。
49.根据权利要求48所述的螺纹结构,其特征在于,
在所述螺纹结构包括所述第三螺纹件(30)和第四螺纹件(40)的情况下:
所述第四螺纹件(40)的杆状结构穿设于所述第三螺纹件(30)的固定孔内,所述第三螺纹件(30)的第三螺纹牙(301)与所述第四螺纹件(40)的第四螺纹牙(401)啮合,所述第三螺纹件(30)与所述第四螺纹件(40)螺纹连接。
50.根据权利要求49所述的螺纹结构,其特征在于,
在所述第三台阶状结构(302)由第三台阶状母线(L3)沿所述第三螺纹牙(301)的至少部分螺旋线扫掠形成,所述第三台阶状母线(L3)由直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成,且所述第四台阶状结构(402)由第四台阶状母线(L4)沿所述第四螺纹牙(401)的至少部分螺旋线扫掠形成,所述第四台阶状母线(L4)由直线段和/或曲线段按照第一预设角度依次连接而成的情况下:形成所述第三台阶状母线(L3)的所述第一预设角度和与之对应的形成所述第四台阶状母线(L4)的所述第一预设角度是相同的角度数值,或者,不是相同的角度数值。
51.根据权利要求49所述的螺纹结构,其特征在于,
在所述第三台阶状结构(302)包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈第二预设角度连接,且所述第四台阶状结构(402)包括至少三个承力面,所述至少三个承力面依次呈第二预设角度连接的情况下:形成所述第三台阶状结构(302)的所述第二预设角度和与之对应的形成所述第四台阶状结构(402)的所述第二预设角度是相同的角度数值,或者,不是相同的角度数值。
52.根据权利要求49所述的螺纹结构,其特征在于,所述第三螺纹牙(301)上设有至少一个第三台阶状结构(302),所述第四螺纹牙(401)上设有至少一个第四台阶状结构(402),且所述第三台阶状结构(302)与所述第四台阶状结构(402)相互配合,在垂直于螺纹轴线的方向上彼此止抵对方。
53.根据权利要求52所述的螺纹结构,其特征在于,
所述第三台阶状结构(302)由第三台阶状母线(L3),沿所述第三螺纹牙(301)的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第四台阶状结构(402)由第四台阶状母线(L4)沿所述第四螺纹牙(401)的至少部分螺旋线扫掠形成;
所述第三台阶状母线(L3)形成的牙侧轮廓线,和所述第四台阶状母线(L4)形成的牙侧轮廓线完全相吻合。
54.根据权利要求52所述的螺纹结构,其特征在于,在所述第三螺纹牙(301)和所述第四螺纹牙(401)啮合,且不具有紧固力的情况下,所述第三台阶状结构(302)和所述第四台阶状结构(402)之间局部过盈配合。
55.根据权利要求52所述的螺纹结构,其特征在于,在所述第三螺纹牙(301)和所述第四螺纹牙(401)啮合,且不具有紧固力的情况下,所述第三台阶状结构(302)和所述第四台阶状结构(402)之间局部具有间隙;在所述第三螺纹牙(301)和所述第四螺纹牙(401)啮合,且具有紧固力的情况下,所述第三台阶状结构(302)和所述第四台阶状结构(402)之间局部过盈配合。
56.根据权利要求52所述的螺纹结构,其特征在于,所述第三台阶状结构(302)由第三台阶状母线(L3),沿所述第三螺纹牙(301)的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第四台阶状结构(402)由第四台阶状母线(L4)沿所述第四螺纹牙(401)的至少部分螺旋线扫掠形成;
所述第三台阶状母线(L3)包括依次连接的第一端部区域、第一中部区域和第二端部区域,所述第四台阶状母线(L4)包括依次连接的第三端部区域、第二中部区域和第四端部区域,且所述第一端部区域、第一中部区域和第二端部区域依次与所述第三端部区域、第二中部区域和第四端部区域相对应配合的情况下:
在所述第一中部区域和所述第二中部区域相贴合且不具有紧固力时,所述第一端部区域和所述第三端部区域之间,和/或,所述第二端部区域和所述第四端部区域之间,具有间隙;
在所述第一端部区域和所述第三端部区域相贴合,且,所述第二端部区域和所述第四端部区域相贴合时,所述第一中部区域和所述第二中部区域过盈配合。
57.根据权利要求52所述的螺纹结构,其特征在于,
所述第三台阶状结构(302)由第三台阶状母线(L3),沿所述第三螺纹牙(301)的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第四台阶状结构(402)由第四台阶状母线(L4)沿所述第四螺纹牙(401)的至少部分螺旋线扫掠形成;
在所述第三台阶状母线(L3)包括依次连接的第一直线段、第二直线段和第三直线段,所述第四台阶状母线(L4)包括依次连接的第四直线段、第五直线段和第六直线段,且所述第一直线段、第二直线段和第三直线段依次与所述第四直线段、第五直线段和第六直线段相对应配合的情况下:
在所述第二直线段与第五直线段相贴合且不具有紧固力时,所述第一直线段与第四直线段之间,和/或,所述第三直线段与第六直线段之间,具有间隙;
在所述第一直线段与第四直线段相贴合,且,所述第三直线段与第六直线段相贴合时,所述第二直线段与第五直线段之间过盈配合。
58.根据权利要求52所述的螺纹结构,其特征在于,
所述第三台阶状结构(302)由第三台阶状母线(L3),沿所述第三螺纹牙(301)的至少部分螺旋线扫掠形成;所述第四台阶状结构(402)由第四台阶状母线(L4)沿所述第四螺纹牙(401)的至少部分螺旋线扫掠形成;
在所述第三台阶状母线(L3)包括依次连接的第七直线段、第一曲线段、第八直线段、第二曲线段和第九直线段,所述第四台阶状母线(L4)包括依次连接的第十直线段、第三曲线段、第十一直线段、第四曲线段和第十二直线段,且所述第七直线段、第一曲线段、第八直线段、第二曲线段和第九直线段依次与所述第十直线段、第三曲线段、第十一直线段、第四曲线段和第十二直线段相对应配合的情况下:
在所述第八直线段与第十一直线段相贴合且不具有紧固力时,所述第七直线段与第十直线段之间,和/或,所述第九直线段与第十二直线段之间,具有间隙;
在所述第七直线段与第十直线段相贴合,且,所述第九直线段与第十二直线段相贴合时,所述第八直线段与第十一直线段之间过盈配合。
59.根据权利要求49所述的螺纹结构,其特征在于,在所述第三螺纹牙(301)包括第三承力区域(3011),且所述第四螺纹牙(401)包括第四承力区域(4011)的情况下,所述第三承力区域(3011)的表面和所述第四承力区域(4011)的表面的几何形状完全相同或不完全相同;
所述第三承力区域(3011)的表面和所述第四承力区域(4011)的表面的几何形状完全相同时,所述第三承力区域(3011)与所述第四承力区域(4011)完全贴合;
所述第三承力区域(3011)的表面和所述第四承力区域(4011)的表面的几何形状不完全相同时,所述第三承力区域(3011)与所述第四承力区域(4011)之间局部具有间隙。
60.根据权利要求49所述的螺纹结构,其特征在于,在所述第三螺纹牙(301)包括第三承力区域(3011),且所述第四螺纹牙(401)包括第四承力区域(4011)的情况下,所述第三承力区域(3011)上设有至少一个第三台阶状结构(302),所述第四承力区域(4011)上设有至少一个第四台阶状结构(402);
在所述第三螺纹件(30)与所述第四螺纹件(40)螺纹连接的状态下,至少一个所述第三台阶状结构(302)与至少一个所述第四台阶状结构(402)相互配合,以限制所述第三螺纹件(30)和所述第四螺纹件(40)间的径向错动。
61.根据权利要求60所述的螺纹结构,其特征在于,所述第三台阶状结构(302)的数量与所述第四台阶状结构(402)的数量相同。
62.根据权利要求60所述的螺纹结构,其特征在于,所述第三台阶状结构(302)包括的承力面的数量,与所述第四台阶状结构(402)包括的承力面的数量相同。
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