專利名稱：等強度螺栓螺母連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種螺栓、螺母連接結(jié)構(gòu)，屬于機械設(shè)計制造技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
螺栓、螺母連接是機械行業(yè)經(jīng)常采用的一種連接方式，螺栓、螺 母通過施加反向轉(zhuǎn)矩，旋進螺紋，緊固兩個或多個構(gòu)件，從而達到緊固連接的目的，如圖5所示。但隨著機械工業(yè)的不斷發(fā)展，對螺栓、 螺母緊固連接的承載能力提出了更高的要求，普通螺栓、螺母已經(jīng)不 能滿足一些特殊行業(yè)的發(fā)展需要，主要原因是普通結(jié)構(gòu)無法實現(xiàn)螺 栓、螺母在緊固過程中有效螺紋旋合段內(nèi)多個螺紋牙的均勻受力；盡 管也曾出現(xiàn)過懸置螺母、環(huán)槽螺母等結(jié)構(gòu)形式，對螺栓受力有一定改 善，但效果不夠明顯。本實用新型螺栓、螺母連接結(jié)構(gòu)是為了解決普 通螺栓、螺母連接結(jié)構(gòu)中螺紋承誡不均，通常表現(xiàn)為承載能力不足等 問題，使螺栓、螺母在整個旋合段內(nèi)螺紋牙的承載基本趨于均勻，從 而實現(xiàn)了提高螺栓承載能力、延長螺栓使用壽命的理想效果。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是為克服普通螺栓螺母連接中局部螺紋牙 承載過大的缺點(普通螺栓螺母在固緊連接過程中通常旋合段內(nèi)各螺 紋牙受力差距很大，其中前3扣螺紋要承擔80%載荷)，設(shè)計一種等強度螺栓螺母連接的特殊結(jié)構(gòu)。具體地說， 一種等強度螺栓、螺母連接結(jié)構(gòu)，包括螺栓(1)和螺母(2 )，其特征是螺母(2 )外部設(shè)計有錐形面(6 )與有匹配錐形面的連接件相配合。螺母錐形面(6)大于下連接件錐形面(7)形成環(huán)形空腔(5)。 螺母錐形面(6 )大端設(shè)計有直段(8 )，下連接件(4 )設(shè)計有直段(10)，直段(8)同直段(10.)配合。螺母錐形面(6)小端設(shè)計有直段(11 )。 螺母錐形面(6)大、小端同時設(shè)計有直段(8、 11)。 本實用新型利用特殊性釋放高承載區(qū)應力，增加低應力區(qū)載荷，進而使螺栓螺母有效旋合螺紋部分的承載趨于均勻，使同規(guī)格螺栓螺母承載能力提高3倍以上。實現(xiàn)了螺栓螺母等強度承載(所有螺紋承載基本均勻)，大大提高了螺栓螺母的承載能力，為大載荷螺栓連接找到了一種新的連接結(jié)構(gòu)。

圖1:本實用新型等強度螺栓螺母連接結(jié)構(gòu)方案一。 圖2:本實用新型等強度螺栓螺母連接結(jié)構(gòu)方案二。 圖3:本實用新型等強度螺栓螺母連接結(jié)構(gòu)方案三。 圖4:本實用新型等強度螺栓螺母連接結(jié)構(gòu)方案四。 圖5:普通螺栓螺母連接結(jié)構(gòu)圖。圖中i一一螺栓、2一—新型螺母、3 — 一上連接件、4一一下連 接件、5—一環(huán)形空腔、6 — 一新型螺母錐面、7—一下連接件錐面、8一一新型螺母大端直段、9一一新型螺母直臺、10—一下連接件直段、 11一一新型螺母小端直段、12—一防松墊片、13 — 一普通螺母。
具體實施方式
本實用新型主要由螺栓(1 )、新型螺母(2 )、上連接件(3 )、下 連接件(4 )、環(huán)形空腔(5 )、新型螺母錐面(6 )、下連接件錐面(7 )、 新型螺母小端直段(8)、新型螺母直臺(9)、下連接件直段(10)、 新型螺母大端直段(11 )等零部件及結(jié)構(gòu)形式組成，具體詳見圖1 ~ 圖4結(jié)構(gòu)形式。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種新型螺栓、螺母連接結(jié)構(gòu)，上連接件(3)和下連接件(4) 通過螺栓(1 )及新型螺母(2)螺紋緊固連接在一起，其等強度螺紋 扣承載的機理是新型螺母(2 )與下連接體(4 )通過錐面(6、 7 )接 觸連接，使其下連接件(4)作用到新型螺母外錐面(6)上的力沿整 個螺栓(1 )的軸線方向發(fā)生了縱向轉(zhuǎn)化和延伸，并通過新型螺母(2 ) 本體(以螺母為傳力載體)將錐面上的力(6、 7)沿軸線方向分布， 并最終分布到新型螺母(2)內(nèi)各螺紋牙上，與螺栓(1 )匹配實現(xiàn)了 螺栓(1 )、新型螺母(2)在軸線方向上力的分散性(即均勻性)。在 此需要特別說明的是螺栓U)、新型螺母(2 )在有效旋合部分各 螺紋牙上受力的均勻程度直接與新型螺母(2 )和下連接體(4 )之間 配合錐面角度、錐面接觸度及錐面高度等因素有關(guān)，如果各參數(shù)取值 合理，實現(xiàn)等螺紋牙受力的均勻程度就好，否則就差。所以，實際設(shè) 計及使用中應根據(jù)不同螺栓結(jié)構(gòu)及連接方式去具體分析選擇選取參數(shù)等，以其達到最理想效果。圖r 圖4所示，本實用新型可實現(xiàn)螺 栓螺母等強度承載(所有旋合段內(nèi)螺紋承載基本均勻)，能大大提高 螺栓螺母的承載能力及螺紋的使用壽命等。圖1、圖2、圖3、圖4是本實用新型的四種i殳計方案(均為軸 向剖視圖)。由圖可見，這四個方案的共同特點是新型螺母(2)與下 連接件(4)之間的連接均采用錐面連接形式。具體特征是圖1、 圖2的相同之處是新型螺母(2)小端外側(cè)設(shè)計在軸線方向上均無直 段(ll)，不同之處是圖2與圖l相比，新型螺母(2)與下連接件(4) 間設(shè)計增加有新型螺母大端直段(8 )、新型螺母直臺(9)、下連接件 直段(10)等特征；圖3、圖4的共同之處是新型螺母(2)小端外 側(cè)在軸線方向均設(shè)計有直段(11 )，不同之處是圖4與圖3相比，新 型螺母(2)與下連接件(4)間設(shè)計增加有新型螺母大端直段(8)、 -新型螺母直臺(9)、下連接件直段(10)等特征。螺栓(1 )可以采用墊片防松、也可以采用其它方式防松。新型 螺母大端外側(cè)可以是圓柱形，也可以是多邊形(如三角形、四方形、 六方形等)。
權(quán)利要求1、一種等強度螺栓、螺母連接結(jié)構(gòu)，包括螺栓(1)和螺母(2)，其特征是螺母(2)外部設(shè)計有錐形面(6)與有匹配錐形面的連接件相配合。
2、 根據(jù)^t利要求1所述的等強度螺栓螺母連接結(jié)構(gòu)，其特征是 螺母錐形面(6 )大于下連接件錐形面(7 )形成環(huán)形空腔(5 )。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等強度螺栓螺母連接結(jié)構(gòu)，其特 征是螺母錐形面(6 )大端設(shè)計有直段(8 )，下連接件(4 )設(shè)計有 直段U0),直段(8)同直段(10)配合。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的等強度螺栓螺母連接結(jié)構(gòu)，其特征是: 螺母錐形面(6)小端設(shè)計有直段(11 )。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的等強度螺栓螺母連接結(jié)構(gòu)，其特征是: 螺母錐形面(6)大、小端同時設(shè)計有直段(8、 11)。
專利摘要一種等強度螺栓螺母連接結(jié)構(gòu)，包括螺栓和螺母，其螺母外部設(shè)計有錐形面與有匹配錐形面的連接件相配合。本實用新型實現(xiàn)了螺栓螺母等強度承載(所有螺紋承載基本均勻)，大大提高了螺栓螺母的承載能力，為大載荷螺栓連接找到了一種新的連接結(jié)構(gòu)。
文檔編號F16B39/28GK201121636SQ20072012614
公開日2008年9月24日 申請日期2007年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月16日
發(fā)明者任克忍, 王定亞, 王進全, 銳 肖, 平 鄧 申請人:寶雞石油機械有限責任公司