[发明专利]一种R型螺纹

说明书

技术领域

本发明涉及紧固件领域，具体而言，涉及一种R型螺纹。

背景技术

自第一次工业革命以来，紧固件飞速发展，为工业的快速发展起了非常重要的作用。但是，现有的紧固件都有一个致命的弱点——在剧烈震动中会自行松脱。现代社会离不开螺纹，紧固件松脱轻则致使部件或一台完整的设备损坏、解体，重则酿成重大安全事故。比如，美国波音公司在对737客机事故频发调查时，发现飞机机翼螺栓脱落竟是原因之一。在美国佛罗里达州Sebring举办的美国体育航空展期间，Remos GX飞机出现致命性的坠毁，坠毁事故是由于一副翼的紧固件未扣紧，导致一名摄影师死亡和飞行员重伤。新大阪始发开往鹿儿岛中央的“樱花561号”列车，据JR西日本铁路公司透露，由于铝制外壳的螺丝松动，外壳脱落翻飞，撞击后续车辆后，直奔架设电线，引起短路停电。

从紧固件诞生开始，世界上许多国家的科学家和工程师作了大量的试验和研究，他们采用各种方法，在一定程度上延缓了紧固件会自行松脱的时间，但是，没有根本解决问题。在即将到来的第四次工业革命，无疑对紧固件会有更高要求。

螺纹的松脱主要是因为螺纹咬合时存在横向间隙，当有振动时，螺纹的基本要素“螺纹升角”就变成了“螺纹松角”。美国曾提出在内牙尖角处做与轴线成30度角的楔形螺纹，这样的螺纹确实提高了螺纹的自锁能力，但从受力分析可以看出，螺纹在受力时有很大的侧向力，特别是受力初始阶段。单一牙纹的局部应力很大，造成螺纹的牙受力不均衡，因此紧固件重复使用寿命低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种R型螺纹，以改善上述的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供的R型螺纹，螺纹牙型的两侧边分别为第一导入侧角线和第二导入侧角线，第一导入侧角线和第二导入侧角线之间通过过渡线连接，过渡线向远离牙顶的方向凹陷。

“螺纹牙型”确定螺纹的几何形状，包括工件直径(外径、中径和内径)，主要参数包含螺纹牙型角、牙型斜角、螺距、螺旋角、头数等。“第一导入侧角线”和“第二导入侧角线”指的是位于牙顶两侧的侧边。“过渡线”命名为“R型弧”。“R型螺纹”是指螺纹牙型是由第一导入侧角线、第二导入侧角线和过渡线连接形成的螺纹。“R型面”为R型螺纹的牙底。

本申请提供的R型螺纹与现有的标准螺纹的区别体现在以下几个方面：1、R型内(外)螺纹在内(外)螺纹的牙底处设计一个R 型面，当外(内)螺纹与R型内(外)螺纹相互预紧时，外(内) 螺纹的牙尖轻微内收顶在R型面上，这样可以有效的保护外(内) 螺纹的牙尖，而不是像30度楔形螺纹产生很大的侧向力对螺纹产生破坏。2、当外(内)螺纹与R型内(外)螺纹相互拧紧时，外螺纹的牙尖就紧紧地顶在R型面上，从而产生很大的锁紧力。由于R形的结构，使施加在螺纹间接触所产生的法向力与螺栓轴线由R型面部分支撑，而不是像公制或美制螺纹那样的30度角支撑，英制螺纹 27.5度支撑。3、R型面的受力传导更好，能有效的施加到内外螺纹本体，R型内(外)螺纹法向压力远远大于扣紧压力，因此，所产生的防松摩擦力也就必然大大增加了。4、同时，公制、美制或英制外(内)螺纹的牙顶在与R型内(外)螺纹咬合时，牙顶处齿尖易收缩，使载荷均匀地分布在接触的螺旋线全长上，而普通标准螺纹咬合时，80％以上的总载荷集中作用在第一牙和第二牙的螺纹面上。

综上所述，R型螺纹联结副不仅克服了普通标准联结副在振动条件下易于自松的缺点，而且还可延长了使用寿命。

进一步地，过渡线为弧线。

弧线能够减小内外螺纹的非有效应力，增大螺纹松脱所需要的外力，达到防松的目的。

进一步地，过渡线由多段直线连接而成，相邻线段之间的交叉角度的角度范围为90°至180°。

需要说明的是：此处的“交叉角度”是指朝向牙顶的那个角。过渡线可以为弧形，也可以由多段线段连接而成，同样能够达到自动防松的作用。

进一步地，过渡线由多段曲线连接而成。

过渡线优选为弧线，多段曲线连接而成的过渡线效果等同于弧线过渡线。

进一步地，过渡线与第一导入侧角线的相交点为第一交点，过渡线与第二导入侧角线的相交点为第二交点，第一交点与第二交点之间的连线为连接线，连接线与第二导入侧角线相互垂直。

根据不同规格的螺纹，确定过渡线的起始点和终点之间的位置关系，便于加工制造，防松效果更显著。

进一步地，第一交点位于螺纹中径上。

确定过渡线的起点和终点，以及第一导入侧角线和第二导入侧角线的长度，便于螺纹加工，防松效果更好。