[發明專利]啞鈴狀錐度左小右大雙向錐形外螺紋與傳統螺紋連接結構

在審

• 申請號: 201910273449.8
• 申請日: 2019-04-05
• 公開（公告）號: CN109915458A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 玉環勝友工具有限公司
• 主分類號: F16B33/02
• 分類號: F16B33/02;F16B39/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于設備通用技術領域，涉及一種啞鈴狀錐度左小右大雙向錐形外螺紋與傳統螺紋連接結構，解決了現有螺紋自定位自鎖性差等問題，其特征是，外螺紋（9）是柱狀母體（3）外表面呈螺旋狀且完整單元體螺紋是左側錐度（95）小于右側錐度（96）的中間小兩端大類啞鈴狀（94）雙向圓錐臺體（71）（材料實體），具有同化傳統內螺紋（6）能力，被同化后內螺紋（6）是筒狀母體（2）內表面呈螺旋狀特殊錐形孔（4），性能主要取決螺紋體圓錐面及錐度大小，優點是：內、外螺紋通過錐孔包容錐體由特殊錐形孔（4）與雙向圓錐臺體（71）組成一節節圓錐副形成螺紋副（10）直至內、外圓錐呈螺旋狀圓錐面定徑配合或定徑過盈實現螺紋連接功能。

技術領域

本發明屬于設備通用技術領域，尤其是涉及一種啞鈴狀錐度左小右大雙向錐形外螺紋與傳統螺紋連接結構即類啞鈴狀（左側錐度小于右側錐度）非對稱雙向錐形螺紋外螺紋與傳統螺紋的連接結構（以下簡稱“雙向錐形外螺紋與傳統螺紋”）。

背景技術

螺紋的發明，對人類社會進步產生深刻影響。螺紋是最基礎工業技術之一，她不是具體產品，是產業關鍵共性技術，其技術性能必須要有具體產品作為應用載體來體現，各行各業應用廣泛。現有螺紋技術，標準化水平高，技術理論成熟，實踐應用久遠，用之緊固，則是緊固螺紋；用之密封，則為密封螺紋；用之傳動，則成傳動螺紋。根據國家標準的螺紋術語：“螺紋”是指在圓柱或圓錐表面上，具有相同牙型、沿螺旋線連續凸起的牙體；“牙體”是指相鄰牙側間的材料實體。這也是全球共識的螺紋定義。

現代螺紋始于1841年英國惠氏螺紋。按照現代螺紋技術理論，螺紋自鎖基本條件是：當量摩擦角不得小于螺旋升角。這是現代螺紋基于其技術原理——“斜面原理”對螺紋技術的一種認識，成為現代螺紋技術的重要理論依據。最早對斜面原理進行理論解釋的是斯蒂文，他研究發現斜面上物體平衡的條件與力合成的平行四邊形定律，1586年他提出了著名的斜面定律：放在斜面上的一個物體所受的沿斜面方向的重力與傾角的正弦成正比。所述的斜面，是指與水平面成傾斜的光滑平面，螺旋是“斜面”的變形，螺紋就像包裹在圓柱體外的斜面，斜面越平緩，機械利益越大（見圖A）（楊靜珊、王繡雅，《螺絲釘的原理探討》，《高斯算術研究》）。

現代螺紋的“斜面原理”，是基于斜面定律建立起來的斜面滑塊模型（見圖B），人們認為，在靜載荷和溫度變化不大條件下，當螺紋升角小于等于當量摩擦角，螺紋副具備自鎖條件。螺紋升角（見圖三C）又稱為螺紋導程角，就是在中徑圓柱上螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角，該角度影響螺紋自鎖和防松。當量摩擦角就是把不同的摩擦形式最終轉化成最普通的斜面滑塊形式時對應的摩擦角。通俗講，在斜面滑塊模型中，當斜面傾斜到一定角度，滑塊此時的摩擦力恰好等于重力沿著斜面的分量，此時物體剛好處于受力平衡狀態，此時的斜面傾斜角稱為當量摩擦角。

美國工程師于上世紀中葉發明了楔形螺紋，其技術原理仍舊遵循“斜面原理”。楔形螺紋的發明，受到“木楔子”啟發。具體說，楔形螺紋的結構是在三角形螺紋（俗稱普通螺紋）內螺紋（即螺母螺紋）的牙底處有一個與螺紋軸線成25°～30°夾角的楔形斜面，工程實際都取30°楔形斜面。一直以來，人們都是從螺紋牙型角這個技術層面和技術方向去研究和解決螺紋防松脫等問題，楔形螺紋技術也不例外，是斜楔技術的具體運用。

但是，現有螺紋存在連接強度低、自定位能力弱、自鎖性差、承力值小、穩定性差、兼容性差、重復使用性差、高溫低溫等問題，典型的是應用現代螺紋技術的螺栓或螺母普遍存在著容易松動缺陷，隨著設備頻繁振動或震動，引起螺栓與螺母松動甚至脫落，嚴重的容易發生安全事故。

發明內容

任何技術理論，都有理論假設背景，螺紋也不例外。隨著科技進步，對連接破壞已非單純線性載荷更非靜態更非室溫環境，存在線性載荷非線性載荷甚至是二者疊加并由此產生更復雜破壞載荷情況，應用工況復雜，基于這樣認識，本發明的目的是針對上述問題，提供一種設計合理、結構簡單，具有良好連接性能、鎖緊性能的雙向錐形外螺紋與傳統螺紋的連接結構。