[實用新型]一種螺紋緊固件及螺紋連接結構

有效

• 申請號: 201920959624.4
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN210686590U
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 雍珊麟
• 申請（專利權）人: 雍珊麟
• 主分類號: F16B33/02
• 分類號: F16B33/02
• 代理公司: 上海諾衣知識產權代理事務所(普通合伙) 31298
• 代理人: 牛芳玲

本實用新型涉及緊固件設備技術領域，尤其涉及一種螺紋緊固件及螺紋連接結構，通過調整螺紋緊固件的螺紋尺寸，使得螺紋緊固件的各螺牙間的螺距相等且各螺牙的牙厚沿軸向依次遞減，從而改變了螺紋緊固件的螺紋剛度，協調了各扣螺牙提供抗力，進而克服了目前僅前面1至3扣螺牙主要受力，特別是第一扣受力最大的現象，從而改善了螺紋連接結構中各螺紋緊固件的應力狀態，具有很強的實用性。

技術領域

本實用新型涉及緊固件設備技術領域，尤其涉及一種螺紋緊固件及螺紋連接結構。

背景技術

目前螺紋連接在機構連接中運用普遍。在中國有國家標準GB/T 196，國際上的ISO724等均做出了規定。給出了普通三角形螺紋、梯形螺紋等螺紋型式的具體尺寸要求。目前常規螺紋(標準規定的螺紋) 廣泛用于建筑、機構等領域的連接。

在緊固件領域，螺栓、螺柱以及螺母組成的螺紋連接副使用最為廣泛。廣泛運用于機械構件、建筑構件之間的連接。現有的螺紋結構的螺距均為等螺距，并且螺紋的尺寸和大小在螺紋段完全一樣，具體的規定可以參見GB/T196或國際標準ISO724的規定。在螺栓或錨栓上的形式尺寸見圖1。在螺母上的形式及尺寸見圖2。其使用時，安裝完后的圖示如圖3所示。

螺紋連接結構廣泛地運用于機械、建筑等領域。如鋼制水管的連接、螺紋與螺母連接副、甚至連塑料制品也在采用螺紋進行連接，如圓珠筆筆桿的連接等，一些罐子的蓋子等。螺紋連接運用十分廣泛。目前現有的螺栓(或錨栓)螺距P以及螺紋尺寸(螺牙厚度E等)完全相同(見圖1、圖4)。因此每一扣螺牙的剛度相等。螺母螺紋螺距 P以及螺紋尺寸(厚度e等)完全相同(見圖2、圖5)，因此每一扣螺母螺牙的螺紋剛度也相等。螺母與螺栓(螺栓連接副)是通過螺紋傳力，通過螺紋對力的傳遞實現螺紋螺母在螺栓上的緊固，實現對連接結構施加預緊力。在螺紋傳力過程中，力首先傳遞至第一扣螺牙，然后再傳遞至第二扣螺牙，再逐步往后面的螺紋傳遞。由于各螺牙的尺寸均相同，因此各扣螺牙的剛度均相同，通過計算發現：1、對于各扣螺牙尺寸相同的螺紋結構，第一扣傳遞的荷載最大，第一扣螺牙的根部應力集中最為嚴重；2、對于各扣螺牙尺寸相同的螺紋結構，第二扣傳遞的荷載比第一扣小，后續螺牙傳遞的荷載逐級減小，螺牙底部應力集中現象逐級減弱，荷載主要集中在前三扣傳完；3、在一定數量的螺牙傳遞荷載后，后面的螺牙本不再傳遞荷載，不再傳遞荷載的螺紋為多余無效螺紋。

目前傳統的螺紋結構(螺栓與螺母、錨栓與螺母)的缺點：1.應力主要集中在前三扣；2.很多螺栓失效均發生在第一扣，原因為第一扣傳遞荷載最大，應力集中最明顯；3.由于應力在第一扣集中過于明顯，因此疲勞失效通常發生在第一扣部位。為了改善螺紋的應力分布，目前通用的螺紋有三角形螺紋(牙頂與牙底為三角形)、梯形螺紋(牙頂與牙底為梯形)、圓弧形螺紋(螺紋牙頂與牙底為圓弧形)。圓弧形螺紋雖然應力集中較三角形螺紋、梯形螺紋有所改善，但仍然存大前述缺點：1.應力集中在前三扣；2.第一扣螺牙牙底應力最大，應力集中最嚴重；3.破壞通常發生在第一扣螺牙部位；4.由于應力在第一扣過分集中，因此疲勞破壞通常發生在第一扣牙底部位，這是本領域技術人員所不期望見到的。

實用新型內容

針對上述存在的問題，本實用新型公開了一種螺紋緊固件，其中，所述螺紋緊固件形成有三個以上沿軸向依次排列的螺牙，各螺牙間的螺距相等且各螺牙的牙厚沿所述軸向依次遞減。

上述的螺紋緊固件，其中，相鄰所述螺牙的牙厚相差0.2～0.5mm。

上述的螺紋緊固件，其中所述螺紋緊固件中螺牙的最大牙厚和最小牙厚之差為2～5mm。

上述的螺紋緊固件，其中所述螺紋緊固件為螺母、螺栓、螺柱或錨栓。

本實用新型還公開一種螺紋連接結構，其中，包括：

第一螺紋緊固件，具有內螺紋；

第二螺紋緊固件，具有適配所述內螺紋的外螺紋；