[發(fā)明專利]啞鈴狀錐度左大右小雙向錐形內(nèi)螺紋與傳統(tǒng)螺紋連接結(jié)構(gòu)

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• 申請日: 2019-04-05
• 公開（公告）號: CN110094401A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 玉環(huán)勝友工具有限公司
• 主分類號: F16B33/02
• 分類號: F16B33/02;F16B39/30
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本發(fā)明屬于設(shè)備通用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種啞鈴狀錐度左大右小雙向錐形內(nèi)螺紋與傳統(tǒng)螺紋連接結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有螺紋自定位和自鎖性差等問題，其特征是，內(nèi)螺紋（6）是筒狀母體（2）內(nèi)表面呈螺旋狀且完整單元體螺紋是左側(cè)錐度（95）大于右側(cè)錐度（96）的中間小兩端大的類啞鈴狀（94）雙向錐形孔（41）（非實(shí)體空間），具有同化傳統(tǒng)外螺紋（9）能力，被同化后外螺紋（9）是柱狀母體（3）外表面呈螺旋狀特殊錐形體（7），性能主要取決螺紋體圓錐面及錐度大小，優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)、外螺紋通過錐孔包容錐體由雙向錐形孔（41）與特殊錐形體（7）組成一節(jié)節(jié)圓錐副形成螺紋副（10）直至內(nèi)、外圓錐呈螺旋狀圓錐面定徑配合或定徑過盈實(shí)現(xiàn)螺紋連接功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于設(shè)備通用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種啞鈴狀錐度左大右小雙向錐形內(nèi)螺紋與傳統(tǒng)螺紋連接結(jié)構(gòu)即類啞鈴狀(左側(cè)錐度大于右側(cè)錐度) 非對稱雙向錐形螺紋內(nèi)螺紋與傳統(tǒng)螺紋的連接結(jié)構(gòu)(以下簡稱“雙向錐形內(nèi)螺紋與傳統(tǒng)螺紋”)。

背景技術(shù)

螺紋的發(fā)明，對人類社會進(jìn)步產(chǎn)生深刻影響。螺紋是最基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)之一，她不是具體產(chǎn)品，是產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)，其技術(shù)性能必須要有具體產(chǎn)品作為應(yīng)用載體來體現(xiàn)，各行各業(yè)應(yīng)用廣泛。現(xiàn)有螺紋技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化水平高，技術(shù)理論成熟，實(shí)踐應(yīng)用久遠(yuǎn)，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(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的螺紋術(shù)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(xù)凸起的牙體；“牙體”是指相鄰牙側(cè)間的材料實(shí)體。這也是全球共識的螺紋定義。

現(xiàn)代螺紋始于1841年英國惠氏螺紋。按照現(xiàn)代螺紋技術(shù)理論，螺紋自鎖基本條件是：當(dāng)量摩擦角不得小于螺旋升角。這是現(xiàn)代螺紋基于其技術(shù)原理——“斜面原理”對螺紋技術(shù)的一種認(rèn)識，成為現(xiàn)代螺紋技術(shù)的重要理論依據(jù)。最早對斜面原理進(jìn)行理論解釋的是斯蒂文，他研究發(fā)現(xiàn)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(gè)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(jī)械利益越大(見圖 7即圖A)(楊靜珊、王繡雅，《螺絲釘?shù)脑硖接憽罚陡咚顾阈g(shù)研究》)。

現(xiàn)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8即圖B)，人們認(rèn)為，在靜載荷和溫度變化不大條件下，當(dāng)螺紋升角小于等于當(dāng)量摩擦角，螺紋副具備自鎖條件。螺紋升角(見圖9即圖C)又稱為螺紋導(dǎo)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(dāng)量摩擦角就是把不同的摩擦形式最終轉(zhuǎn)化成最普通的斜面滑塊形式時(shí)對應(yīng)的摩擦角。通俗講，在斜面滑塊模型中，當(dāng)斜面傾斜到一定角度，滑塊此時(shí)的摩擦力恰好等于重力沿著斜面的分量，此時(shí)物體剛好處于受力平衡狀態(tài)，此時(shí)的斜面傾斜角稱為當(dāng)量摩擦角。

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

但是，現(xiàn)有螺紋存在連接強(qiáng)度低、自定位能力弱、自鎖性差、承力值小、穩(wěn)定性差、兼容性差、重復(fù)使用性差、高溫低溫等問題，典型的是應(yīng)用現(xiàn)代螺紋技術(shù)的螺栓或螺母普遍存在著容易松動缺陷，隨著設(shè)備頻繁振動或震動，引起螺栓與螺母松動甚至脫落，嚴(yán)重的容易發(fā)生安全事故。

發(fā)明內(nèi)容

任何技術(shù)理論，都有理論假設(shè)背景，螺紋也不例外。隨著科技進(jìn)步，對連接破壞已非單純線性載荷更非靜態(tài)更非室溫環(huán)境，存在線性載荷非線性載荷甚至是二者疊加并由此產(chǎn)生更復(fù)雜破壞載荷情況，應(yīng)用工況復(fù)雜，基于這樣認(rèn)識，本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單，具有良好連接性能、鎖緊性能的雙向錐形內(nèi)螺紋與傳統(tǒng)螺紋的連接結(jié)構(gòu)。