浅圆弧螺纹副薄壁弹性套结构及其工作方法技术

一种浅圆弧螺纹副薄壁弹性套结构及其工作方法，按照相同的螺距和圆弧形齿截面来制作内外螺纹，螺纹齿根之间采用圆弧连接，理论啮合状态时齿顶对应齿根，齿顶与齿根之间设计有一定的间隙，在间隙之间容纳薄壁弹性套，螺纹齿顶强迫弹性套向相对的齿根方向变形，在螺纹紧固完成后，弹性套对螺纹齿顶保持有一定的压力，该压力保证了螺纹和弹性套之间具有足够的摩擦力，内螺纹和外螺纹之间利用此摩擦力来传递力。本发明专利技术突破了传统螺纹结构，按本发明专利技术所述的结构设计生产出的紧固件强度高、防松性能好、重量轻、生产成本低、适用材料广泛、可靠性高、寿命长，尤其是可以更换弹性套来延长紧固件寿命。件寿命。件寿命。

【技术实现步骤摘要】
浅圆弧螺纹副薄壁弹性套结构及其工作方法


[0001]本专利技术涉及一种螺纹副薄壁弹性套结构及其工作方法，应用于各种需要紧固件的场合，尤其适用于对紧固件防松性能要求高的场合、需要高强度紧固件的场合、需要重量轻的紧固件的场合、特别适用于需要抵抗温度变化剧烈等恶劣环境的场合以及需要使用缺口敏感性高的材料的场合。

技术介绍

[0002]螺纹紧固件在现代社会应用非常广泛，应用于各种需要对分离的零件进行连接紧固的领域，无论是生产或者是生活中都离不开螺纹紧固件。螺纹紧固件的使用历史非常悠久，现代意义上的螺纹紧固技术也有近200年的历史。
[0003]现有的螺纹齿截面样式主要有两种：三角形和梯形，具有相同截面形状的内螺纹和外螺纹相互啮合，通过螺纹齿来传递力，起到紧固或传动的作用。它们的主要缺点有：1)齿高大，材料利用率低；2)齿根应力集中严重，削弱了螺纹强度；3)螺纹防松性能不好，需要另外防松；4)螺纹齿截面形状精度要求高，采用难加工材料时制造成本高；5)螺纹啮合时内外齿直接接触，受到摩擦、弯曲、剪切等综合作用，尤其是首圈螺纹受力最大，螺纹齿容易损坏。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是要解决以上问题，提供一种浅圆弧螺纹副薄壁弹性套结构及其工作方法，按本专利技术设计制作的结构其内外螺纹副采用浅圆弧形齿，通过中间薄壁弹性套传递力，以实现紧固作用或传动。
[0005]本专利技术的技术方案是这样得以实现的，一种浅圆弧螺纹副薄壁弹性套结构，包括外螺纹、内螺纹；其特点是：内外螺纹基于同一个直径为d的圆柱基体按照螺距s、半径r的圆弧齿形来生成内外螺纹，齿形为相同的圆弧齿顶，外螺纹齿顶直径为d2，内螺纹齿顶直径为d1，螺纹齿根之间采用圆弧光滑连接，理论啮合状态时内螺纹齿顶对应外螺纹齿根且之间设计有间隙t；在间隙t内套有采用具有弹性的材料制作的薄壁弹性套，薄壁弹性套的壁厚大于理论啮合时内外螺纹齿顶之间的间隙且小于齿顶和齿根之间的间隙；薄壁弹性套内径与上述外螺纹齿顶配合，或者薄壁弹性套外径与内螺纹齿顶配合，可以是松配合、过渡配合以及过盈配合中的任意一种。
[0006]进一步的，所述的内螺纹齿顶直径d1等于外螺纹齿顶直径d2。
[0007]进一步的，所述的内螺纹齿顶直径d1大于外螺纹齿顶直径d2。
[0008]进一步的，所述的内螺纹齿顶直径d1小于外螺纹齿顶直径d2。
[0009]进一步的，所述的薄壁弹性套是完整的整体套。
[0010]进一步的，所述的薄壁弹性套是不完整的套。
[0011]进一步的，所述的薄壁弹性套是和其它零件合并在一起的套。
[0012]一种浅圆弧螺纹副薄壁弹性套结构的工作方法：其特点是：紧固时螺纹齿顶强迫
弹性套向相对的齿根方向变形，弹性套对螺纹齿顶保持有一定的压力，该压力保证了螺纹和弹性套之间具有足够的摩擦力，内螺纹和外螺纹之间利用此摩擦力来传递力；在预紧紧固时，螺纹受到轴向力，使齿顶在轴向偏离理论位置δ，齿顶对弹性套施加了轴向力F，弹性套对齿顶产生附加压力F1＝ctanα*F，其中α为齿顶与弹性套接触边缘处切线与中心轴线之间的夹角，此压力提供了更大的摩擦力来传递力，从而完成预紧紧固工作。
[0013]本专利技术突破了传统螺纹结构，按本专利技术所述的结构设计生产出的紧固件强度高、防松性能好、重量轻、生产成本低、适用材料广泛、可靠性高、寿命长，尤其是可以通过更换弹性套来延长紧固件寿命。本专利技术作为一种基础标准件必将推动社会技术进步和经济发展。
附图说明
[0014]图1是浅圆弧螺纹副薄壁弹性套结构处于工作状态的示意图。
[0015]图2是浅圆弧螺纹副d1>d2的示意图。
[0016]图3是浅圆弧螺纹副d1<d2的示意图。
[0017]图4是整体薄壁弹性套结构示意图。
[0018]图5是拼接薄壁弹性套结构示意图。
[0019]图6是不完整薄壁弹性套结构示意图。
[0020]图7是合并其它零件薄壁弹性套结构示意图。
[0021]图8是理论啮合示意图。
[0022]图9是预紧紧固示意图。
具体实施方案
[0023]图1所示为本专利技术的螺纹副薄壁弹性套结构处于紧固工作状态。
[0024]本专利技术一种浅圆弧螺纹副薄壁弹性套结构，包括外螺纹1、内螺纹3；内外螺纹采用同样的螺距和同样的圆弧齿形，啮合时内外螺纹保持一定的间隙，间隙内套有薄壁弹性套2。
[0025]1)内外螺纹基于同一个直径为d的圆柱基体按照螺距s、半径r的圆弧齿形来生成内外螺纹，如图2所示，螺距相同，齿形为相同的圆弧齿顶，外螺纹齿顶直径为d2，内螺纹齿顶直径为d1，螺纹齿根之间采用圆弧光滑连接，理论啮合状态时内螺纹齿顶对应外螺纹齿根且之间设计有间隙t；内螺纹齿顶直径d1可以等于外螺纹齿顶直径d2，内螺纹齿顶直径d1也可以大于外螺纹齿顶直径d2，内螺纹齿顶直径d1也可以小于外螺纹齿顶直径d2，如图3所示。
[0026]2)在间隙t内容纳采用具有弹性的材料制作的薄壁弹性套2，其壁厚大于理论啮合时内外螺纹齿顶之间的间隙且小于齿顶和齿根之间的间隙；薄壁弹性套内径与上述外螺纹齿顶配合，或者薄壁弹性套外径与内螺纹齿顶配合，可以是松配合、过渡配合以及过盈配合中的任意一种。薄壁弹性套可以是完整的整体如图4所示；也可以是拼接的如图5所示，也可以是不完整的如图6所示，也可以是和其它零件合并在一起的如图7所示。
[0027]本专利技术一种浅圆弧螺纹副薄壁弹性套结构的工作方法：
[0028]1)紧固时螺纹齿顶强迫弹性套向相对的齿根方向变形，弹性套对螺纹齿顶保持有
一定的压力，该压力保证了螺纹和弹性套之间具有足够的摩擦力，内螺纹和外螺纹之间利用此摩擦力来传递力，如图8所示。
[0029]2)在预紧紧固时，螺纹受到轴向力，使齿顶在轴向偏离理论位置δ，齿顶对弹性套施加了轴向力F，弹性套对齿顶产生附加压力F1＝ctanα*F，其中α为齿顶与弹性套接触边缘处切线与中心轴线之间的夹角，此压力提供了更大的摩擦力来传递力，从而完成预紧紧固工作，如图9所示。
[0030]本专利技术不仅可以用于连接紧固场合，也可以用于传动场合。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅圆弧螺纹副薄壁弹性套结构，包括外螺纹(1)、内螺纹(3)；其特征在于：内外螺纹基于同一个直径为d的圆柱基体按照螺距s、半径r的圆弧齿形来生成内外螺纹，齿形为相同的圆弧齿顶，外螺纹齿顶直径为d2，内螺纹齿顶直径为d1，螺纹齿根之间采用圆弧光滑连接，理论啮合状态时内螺纹齿顶对应外螺纹齿根且之间设计有间隙t；在间隙t内套有采用具有弹性的材料制作的薄壁弹性套(2)，薄壁弹性套的壁厚大于理论啮合时内外螺纹齿顶之间的间隙且小于齿顶和齿根之间的间隙；薄壁弹性套内径与上述外螺纹齿顶配合，或者薄壁弹性套外径与内螺纹齿顶配合，可以是松配合、过渡配合以及过盈配合中的任意一种。2.根据权利要求1所述的一种浅圆弧螺纹副薄壁弹性套结构，其特征在于：所述的内螺纹齿顶直径d1等于外螺纹齿顶直径d2。3.根据权利要求1所述的一种浅圆弧螺纹副薄壁弹性套结构，其特征在于：所述的内螺纹齿顶直径d1大于外螺纹齿顶直径d2。4.根据权利要求1所述的一种浅圆弧螺纹副薄壁弹性套结构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘政，
申请(专利权)人：刘政，
类型：发明
国别省市：