[發明專利]低應力特殊螺紋拉桿裝置及液壓機

有效

• 申請號: 201110271172.9
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102434561A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 郭玉璽;毛春燕
• 申請（專利權）人: 太原重工股份有限公司
• 主分類號: F16B33/04
• 分類號: F16B33/04;B30B15/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張龍哺;馮志云

技術領域

本發明涉及液壓機技術領域，且特別涉及一種液壓機組合結構機架用的低應力特殊螺紋拉桿裝置及液壓機。

背景技術

液壓機是金屬壓力加工制造業中廣泛應用的關鍵設備，圓形拉桿(又稱“張力柱”)是液壓機中的最重要的零件。工作中，拉桿承受滿噸位的軸向拉力，長期處于大幅值的單向交變拉應力狀態；承受由于上、下橫梁變形而作用于內側固定螺母處的角彎矩載荷作用；同時，拉桿還作為活動橫梁的導向體，在偏心鍛造時，承受活動橫梁的橫向推力和彎矩。因而，拉桿成為液壓機機架中最易破壞的一個零件，發生斷裂的例子屢見不鮮。斷裂和損壞的部位大多處于拉桿在下橫梁上平面與固定螺母結合部位的螺紋根部，斷口具有疲勞破壞特征。

現有的液壓機拉桿普遍采用頂角為45°鋸齒形螺紋，齒根的圓角半徑很小，計算機三維有限元分析結果表明，齒根的圓角應力集中現象非常嚴重，甚至超過了材料的屈服強度，導致拉桿的抗疲勞強度大大降低，成為拉桿頻繁斷裂的主要原因之一。

因此，業界急需一種低應力的螺紋拉桿，以解決液壓機拉桿頻繁斷裂的問題，延長拉桿的使用壽命。

發明內容

本發明要解決現有的液壓機拉桿螺紋齒根的圓角應力集中現象非常嚴重的技術問題，提供一種低應力特殊螺紋拉桿裝置和液壓機，用于消除現有液壓機的拉桿的螺紋的應力集中現象，延長拉桿的使用壽命。

本發明提供了一種低應力特殊螺紋拉桿裝置，包括：螺桿和螺母；

所述螺桿兩端部有外螺紋；所述螺母通過內螺紋與所述螺桿的外螺紋嚙合；所述外螺紋和所述內螺紋具有相同的原始三角形以及螺距；

所述原始三角形的頂角介于55-65度之間；

所述外螺紋和所述內螺紋的根部各為一圓弧，且所述外螺紋的根部圓弧半徑大于所述內螺紋的根部圓弧半徑。

本發明還提供了一種液壓機，包括至少兩個上述的低應力特殊螺紋拉桿裝置。

本發明的低應力特殊螺紋拉桿裝置，消除了現有45度鋸齒形拉桿螺紋高應力集中的問題，使拉桿具有高承載能力和高可靠性，能夠極大程度的減少拉桿斷裂現象，可應用于各種預應力組合機架結構的液壓機，提高液壓機的整體性能和使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明的一種低應力特殊螺紋拉桿裝置的示意圖。

圖2是本發明的螺桿的外螺紋的剖面示意圖；

圖3是本發明的螺母的內螺紋的剖面示意圖；

圖4是本發明的螺桿的外螺紋與螺母的內螺紋嚙合的剖面示意圖。

其中，附圖標記說明如下：

1：螺桿；??????????????????????2：螺母；

P：螺距；??????????????????????G1：外螺紋的原始三角形；

G2：內螺紋的原始三角形；???????K：螺紋軸線；

F：螺紋中徑；??????????????????R：外螺紋根部圓弧半徑；

r：內螺紋根部圓弧半徑；????????H：原始三角形高度；

h1：外螺紋牙齒高度；???????????h2：外螺紋牙根高度；

h3：外螺紋牙頂高度；???????????H1：內螺紋牙齒高度；

H2：內螺紋牙根高度；???????????H3：內螺紋牙頂高度；

d：外螺紋大徑；????????????????d1；外螺紋小徑；

d2；外螺紋中徑；???????????????D：內螺紋大徑；

D1；內螺紋小徑；???????????????D2：內螺紋中徑；

θ：原始三角形頂角；???????????A：螺母直徑；

B：螺母高度。

具體實施方式

體現本發明特征與優點的典型實施例將在以下的說明中詳細敘述。應理解的是本發明能夠在不同的實施例上具有各種的變化，其皆不脫離本發明的范圍，且其中的說明及所附附圖在本質上是當作說明之用，而非用以限制本發明。

參見圖1所示的本發明的低應力特殊螺紋拉桿裝置，該螺紋拉桿裝置包括螺桿1和螺母2，螺桿1的兩端部具有外螺紋，具有內螺紋的螺母2與螺桿1上的外螺紋相互嚙合。

參見圖2所示為本發明的螺桿1的外螺紋的剖面示意圖；圖3所示為本發明的螺母2的內螺紋的剖面示意圖；圖4所示為本發明的螺桿1的外螺紋與螺母2的內螺紋嚙合的剖面示意圖，以下結合圖2至圖4進行說明。