專利名稱:防松內(nèi)螺紋零件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種具有防松性能的內(nèi)螺紋零件。
背景技術(shù):
機(jī)器部件或零件間的連接裝配離不開螺紋零件,如緊固件等。螺紋聯(lián)接給各行業(yè)帶來了 極大方便。但其存在一個(gè)突出的問題,在沖擊、振動(dòng)或變載荷作用下,或當(dāng)溫度變化大時(shí), 螺紋聯(lián)接有可能松動(dòng),甚至完全脫開,造成事故。
為解決螺紋聯(lián)接的松脫問題,從螺紋緊固件誕生開始,許多科學(xué)家和工程師作了大量的 試驗(yàn)和研究,采用了多種防松措施,主要利用加大摩擦、直接鎖住和破壞螺紋副關(guān)系等原理, 實(shí)例有采用鎖片、銷釘、尼龍嵌入、變形螺紋、化學(xué)涂膠等方法,在一定程度上延緩了緊 固件自行松脫的時(shí)間,但這些方法除具有操作復(fù)雜、不利于重復(fù)裝拆的缺點(diǎn)外,還不能根本 解決問題。
螺紋牙型是實(shí)現(xiàn)其功能的基礎(chǔ)。 一般用牙型角為60°的三角形普通螺紋作為連接螺紋, 因其具有自鎖性。對(duì)普通螺紋進(jìn)行分析可知,緊固件擰緊后主要受力在第一、二扣牙上,后 面各牙嚙合面承受力驟減,當(dāng)擰緊力矩增大時(shí),第一扣螺紋很容易產(chǎn)生扭曲和剪切變形,這 樣才能使第二扣嚙合面承受壓力并產(chǎn)生鎖緊力,以此類推,各牙的剪切和磨損破壞十分嚴(yán)重, 受到震動(dòng)后會(huì)導(dǎo)致緊固件間的滑牙、轉(zhuǎn)動(dòng)、失效。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于,提供一種新型的防松內(nèi)螺紋零件,通過改善現(xiàn)有普通螺紋的受 力情況,以解決緊固件松脫的問題。
本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
一種防松內(nèi)螺紋零件,包括螺紋零件主體和從所述螺紋零件主體內(nèi)側(cè)螺旋伸出而形成的 內(nèi)螺紋,部分或全部的所述內(nèi)螺紋包括三個(gè)依次相交的第一斜面、第二斜面和第三斜面。該 第二斜面是在內(nèi)螺紋牙底處特別設(shè)有的楔形斜面,當(dāng)外螺紋與內(nèi)螺紋相互旋和時(shí),外螺紋的 牙尖緊緊地頂在此楔形斜面上。
進(jìn)一步地,所述第二斜面與螺紋軸線垂線的夾角為60 80° 。因該第二斜面與螺紋軸線的垂線間夾角為60 80°比普通螺紋的30。大很多,所以產(chǎn)生的法向壓力及摩擦力均增大, 螺紋不易松動(dòng)。
進(jìn)一步地,所述第二斜面與所述第一斜面的交點(diǎn)低于所述第二斜面與第三斜面的交點(diǎn)。 進(jìn)一步地,所述第三斜面與螺紋軸線垂線的夾角為30 45° 。所述第一斜面與螺紋軸線 垂線的夾角為30 45° 。通過加大所述第一斜面與第三斜面之間的螺紋槽寬,保證了普通外 螺紋牙型在整個(gè)公差范圍內(nèi)均能實(shí)現(xiàn)牙尖頂在楔形斜面上,實(shí)現(xiàn)防松。
本實(shí)用新型提供的防松內(nèi)螺紋零件,可廣泛用于各種具有內(nèi)螺紋的零件,并且能夠與普 通外螺紋配合,用于聯(lián)接零部件,有效解決了零件松脫的問題。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
圖1為防松內(nèi)螺紋零件實(shí)施例中內(nèi)螺紋牙型結(jié)構(gòu)示意圖2為內(nèi)螺紋受力分析示意圖。
圖3為普通內(nèi)螺紋牙型示意圖。
具體實(shí)施方式
一種防松內(nèi)螺紋零件,包括螺紋零件主體和從所述螺紋零件主體內(nèi)側(cè)螺旋伸出而形成的 內(nèi)螺紋,如圖1所示,部分或全部的所述內(nèi)螺紋10包括三個(gè)依次相交的第一斜面1、第二斜 面2和第三斜面3。
其中,所述第二斜面2與螺紋軸線垂線的夾角e為60 80。。
其中,所述第二斜面2與所述第一斜面1的交點(diǎn)低于所述第二斜面2與第三斜面3的交 點(diǎn)。圖1中箭頭方向?yàn)閮?nèi)螺紋10軸向載荷方向。
其中,所述第三斜面3與螺紋軸線垂線的夾角(牙型角)為30 45° 。所述第一斜面1 與螺紋軸線垂線的夾角(牙型角)為30 45° 。
圖1中虛線所示為內(nèi)螺紋10的原始三角形,其為非等邊三角形,底邊長等于螺距P。由
夾角可知原始三角形高度Hi.5P ^戶,削去H1,再離底面H2高度作為斜面起點(diǎn),與螺紋
2
軸線的垂線夾角為60 80°削出第二斜面2,便構(gòu)成了內(nèi)螺紋10的基本牙型,此牙型并非內(nèi) 外螺紋共有牙型,與之配合的外螺紋基本牙型是普通螺紋的牙型。向載荷作用下的相對(duì)運(yùn)動(dòng),可看成作用在中徑的水平力 推動(dòng)滑塊沿螺紋運(yùn)動(dòng)。其中,F(xiàn)為外力,F(xiàn)n為法向反力,fFn為摩擦力,F(xiàn)a為軸向載荷,V 為螺紋升角,pz為當(dāng)量摩擦角,F(xiàn)B為總反力。對(duì)于非矩形螺紋,當(dāng)滑塊沿斜面等速下滑時(shí)做
受力分析可得到,F(xiàn)二Fa+tg(P'—V), P/=arctg」一,即F= Fa氺tg(arctg」二 一 V),其
cos" COS"
中e為內(nèi)螺紋受力面與螺紋軸線垂線的夾角,F(xiàn)a相同時(shí),e值越大,F(xiàn)值越大,而圖i中e
=60 80° ,圖3中普通內(nèi)螺紋受力面0=30° ,所以使防松內(nèi)螺紋松脫所需要的外力F比普 通螺紋大很多。因此該內(nèi)螺紋具有很好的防松作用。
由于所述第二斜面2為楔形斜面,因此還可以消除普通螺紋受力不均勻的問題,普通內(nèi) 外螺紋旋和時(shí),主要受力僅僅是螺母的第一、第二牙螺紋接觸處,其余各牙基本上不受力, 而新型防松內(nèi)螺紋與普通外螺紋旋和時(shí)外螺紋各牙牙尖全部緊緊地頂在第二斜面2上,形成 螺旋線接觸,而且螺旋線上每牙承受的負(fù)載都比較均勻,同樣負(fù)荷能分散到每個(gè)面,每個(gè)點(diǎn) 上,使螺紋上各處產(chǎn)生防松摩擦力相近,能夠有效抗擊橫向振動(dòng)。
如圖l所示,第一斜面1的牙型角為30 45°大于普通螺紋30。,第三斜面3的牙型角 為30 45°大于普通螺紋30。,通過增大螺紋槽寬,以保證普通外螺紋在公差帶內(nèi)均能達(dá)到 牙尖頂在楔形斜面的效果,實(shí)現(xiàn)防松。
以上所述的實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想及特點(diǎn),其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的 技術(shù)人員能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,不能僅以本實(shí)施例來限定本實(shí)用新型的專 利范圍,即凡依本實(shí)用新型所揭示的精神所作的同等變化或修飾,仍落在本實(shí)用新型的專利 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種防松內(nèi)螺紋零件,包括螺紋零件主體和從所述螺紋零件主體內(nèi)側(cè)螺旋伸出而形成的內(nèi)螺紋,其特征在于部分或全部的所述內(nèi)螺紋包括三個(gè)依次相交的第一斜面、第二斜面和第三斜面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防松內(nèi)螺紋零件,其特征在于所述第二斜面與螺紋軸線垂線 的夾角為60~80° 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防松內(nèi)螺紋零件,其特征在于所述第二斜面與所述第一 斜面的交點(diǎn)低于所述第二斜面與第三斜面的交點(diǎn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的防松內(nèi)螺紋零件,其特征在于所述第三斜面與螺紋軸線垂線 的夾角為30~45° 。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的防松內(nèi)螺紋零件,其特征在于所述第一斜面與螺紋軸線垂線 的夾角為30~45° 。
專利摘要一種防松內(nèi)螺紋零件,包括螺紋零件主體和從所述螺紋零件主體內(nèi)側(cè)螺旋伸出而形成的內(nèi)螺紋,部分或全部的所述內(nèi)螺紋包括三個(gè)依次相交的第一斜面、第二斜面和第三斜面。該第二斜面是在內(nèi)螺紋牙底處特別設(shè)有的楔形斜面,當(dāng)普通外螺紋與防松內(nèi)螺紋相互旋和時(shí),外螺紋的牙尖緊緊地頂在此楔形斜面上。進(jìn)一步地,所述第二斜面與螺紋軸線垂線的夾角為60~80°。因該第二斜面與螺紋軸線的垂線間夾角為60~80°比普通螺紋的30°大很多,所以產(chǎn)生的法向壓力及摩擦力均增大,螺紋不易松動(dòng)。本實(shí)用新型提供的防松內(nèi)螺紋零件,可廣泛用于各種具有內(nèi)螺紋的零件,并且能夠與普通外螺紋配合,用于聯(lián)接零部件,有效解決了緊固件松脫的問題。
文檔編號(hào)F16B33/00GK201407270SQ20092007271
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日
發(fā)明者彭樹慶, 顧茂眾 申請(qǐng)人:上海底特精密緊固件有限公司