[发明专利]低应力特殊螺纹拉杆装置及液压机

说明书

技术领域

本发明涉及液压机技术领域，且特别涉及一种液压机组合结构机架用的低应力特殊螺纹拉杆装置及液压机。

背景技术

液压机是金属压力加工制造业中广泛应用的关键设备，圆形拉杆(又称“张力柱”)是液压机中的最重要的零件。工作中，拉杆承受满吨位的轴向拉力，长期处于大幅值的单向交变拉应力状态；承受由于上、下横梁变形而作用于内侧固定螺母处的角弯矩载荷作用；同时，拉杆还作为活动横梁的导向体，在偏心锻造时，承受活动横梁的横向推力和弯矩。因而，拉杆成为液压机机架中最易破坏的一个零件，发生断裂的例子屡见不鲜。断裂和损坏的部位大多处于拉杆在下横梁上平面与固定螺母结合部位的螺纹根部，断口具有疲劳破坏特征。

现有的液压机拉杆普遍采用顶角为45°锯齿形螺纹，齿根的圆角半径很小，计算机三维有限元分析结果表明，齿根的圆角应力集中现象非常严重，甚至超过了材料的屈服强度，导致拉杆的抗疲劳强度大大降低，成为拉杆频繁断裂的主要原因之一。

因此，业界急需一种低应力的螺纹拉杆，以解决液压机拉杆频繁断裂的问题，延长拉杆的使用寿命。

发明内容

本发明要解决现有的液压机拉杆螺纹齿根的圆角应力集中现象非常严重的技术问题，提供一种低应力特殊螺纹拉杆装置和液压机，用于消除现有液压机的拉杆的螺纹的应力集中现象，延长拉杆的使用寿命。

本发明提供了一种低应力特殊螺纹拉杆装置，包括：螺杆和螺母；

所述螺杆两端部有外螺纹；所述螺母通过内螺纹与所述螺杆的外螺纹啮合；所述外螺纹和所述内螺纹具有相同的原始三角形以及螺距；

所述原始三角形的顶角介于55-65度之间；

所述外螺纹和所述内螺纹的根部各为一圆弧，且所述外螺纹的根部圆弧半径大于所述内螺纹的根部圆弧半径。

本发明还提供了一种液压机，包括至少两个上述的低应力特殊螺纹拉杆装置。

本发明的低应力特殊螺纹拉杆装置，消除了现有45度锯齿形拉杆螺纹高应力集中的问题，使拉杆具有高承载能力和高可靠性，能够极大程度的减少拉杆断裂现象，可应用于各种预应力组合机架结构的液压机，提高液压机的整体性能和使用寿命。

附图说明

图1是本发明的一种低应力特殊螺纹拉杆装置的示意图。

图2是本发明的螺杆的外螺纹的剖面示意图；

图3是本发明的螺母的内螺纹的剖面示意图；

图4是本发明的螺杆的外螺纹与螺母的内螺纹啮合的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

1：螺杆；                      2：螺母；

P：螺距；                      G1：外螺纹的原始三角形；

G2：内螺纹的原始三角形；       K：螺纹轴线；

F：螺纹中径；                  R：外螺纹根部圆弧半径；

r：内螺纹根部圆弧半径；        H：原始三角形高度；

h1：外螺纹牙齿高度；           h2：外螺纹牙根高度；

h3：外螺纹牙顶高度；           H1：内螺纹牙齿高度；

H2：内螺纹牙根高度；           H3：内螺纹牙顶高度；

d：外螺纹大径；                d1；外螺纹小径；

d2；外螺纹中径；               D：内螺纹大径；

D1；内螺纹小径；               D2：内螺纹中径；

θ：原始三角形顶角；           A：螺母直径；

B：螺母高度。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及所附附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

参见图1所示的本发明的低应力特殊螺纹拉杆装置，该螺纹拉杆装置包括螺杆1和螺母2，螺杆1的两端部具有外螺纹，具有内螺纹的螺母2与螺杆1上的外螺纹相互啮合。

参见图2所示为本发明的螺杆1的外螺纹的剖面示意图；图3所示为本发明的螺母2的内螺纹的剖面示意图；图4所示为本发明的螺杆1的外螺纹与螺母2的内螺纹啮合的剖面示意图，以下结合图2至图4进行说明。