[其他]螺紋接頭

無效

• 申請號: 87104299
• 申請日: 1987-06-16
• 公開（公告）號: CN87104299A
• 公開（公告）日: 1987-12-23
• 發明（設計）人: 阿恩·巴克
• 申請（專利權）人: 復合制品公司
• 主分類號: F16B37/00
• 分類號: F16B37/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊松齡

本發明涉及一種螺紋接頭，可用來夾持兩個部件，這兩個部件被安排成可環繞接頭的中心軸線高速旋轉，并且其螺紋接頭中相互作用的螺紋牙具有這樣的形狀，即顯示出其牙側面相對上述中心軸線是傾斜的，此外兩個部件是這樣安排的，當它們旋轉時，a）由螺紋接頭傳遞的作用力和b）作用在部件上的離心力，如果不被補償，至少其中一個力在螺紋接頭處形成一個變形力，將在螺紋接頭的各螺紋牙之間，形成不均勻的受力分布。

當接頭承受拉力時，在螺紋接頭材料內出現的變化的軸向變形，其結果，由螺紋接頭傳遞的作用力的主要部分，通常是集中在兩三個螺紋牙上，而接頭的其他螺紋牙僅僅承受相對輕微的載荷。例如，在一般螺母和螺栓連接中，50%的載荷位于第一個螺紋牙上，25%的載荷位于第二個螺紋牙上，而12.5%的載荷位于下一個螺紋牙上，因此剩余的螺紋是相對而言不受力的。由于在螺紋牙之間力的分布影響螺紋接頭的力學強度，前面提到的分布在螺紋牙上的不均勻載荷，導致在“第一個”受力牙上出現較多的疲勞裂紋。因此，如果能夠將作用在這“第一個”螺紋牙上的受力減輕，螺紋牙的使用壽命能得到相當大的延長，這第一個螺紋牙通常是承擔50%的總載荷。

為了實現螺紋接頭的螺紋齒牙上的載荷有更均勻的分布，以往已將螺母設計成特別的樣子，即安置了一個受壓的表面，來控制力的走向，致使載荷盡可能均勻地分布在好多個螺紋牙上。

這一點適用于各種螺紋接頭，其螺紋牙的牙側面是相對縱向軸傾斜的，那么兩個相互作用螺紋牙之間的軸向接觸，受到牙的相互徑向位置的影響。這樣，螺紋接頭的螺紋牙之間受力的分布，可以通過改變螺紋牙之間相互的徑向位置來加以影響，因為這將導致在相互作用螺紋牙之間軸向距離的改變。較早的嘗試已經利用這一點，以得到均勻的力的分布于固定的螺紋接頭，借助于使螺紋接頭的其中一個加工有螺紋的部件，沿其軸向范圍至少一部分帶有錐形螺紋牙，作為對照例子可參看英國專利申請GB-A-2074280號。也可以借助于合適的載荷，以得到例如是螺母的相應的變形。

本發明的主要目的是在前面提到的那種快速旋轉螺紋接頭各個螺紋牙之間獲得比迄今為止所能達到的更均勻的受力分布。

本發明所提供的解決方法，是基于這樣的認識，即作用在螺紋接頭的不同螺紋牙上的作用力，可借助于改變沿軸向的螺紋接頭的相互作用牙之間的軸向距離來加以均勻化;而這軸向距離的變化，是利用了部件快速旋轉而使部件受力，借助于使帶有上述螺紋牙的部件改變徑向方向的相對變形程度而實現的。

根據本發明作成的前面提到的那種螺紋接頭的特征在于上述螺紋接頭中至少一個部件包括了一個部分，它有一個軸向伸長段，并且它由于上述一個部件快速旋轉而發生變形，使上述部件力爭環繞一軸線旋轉，該軸線與包含螺紋接頭中心軸線的軸向截面形成直角角度。由此沿整個螺紋接頭的軸向伸長段，對上述部件的徑向變形提供可變的成分，徑向變形的方向應在螺紋接頭處，使上述變形作用力得到一定程度的補償，這樣，由螺紋接頭傳遞的作用力，在彼此相互嚙合的螺紋牙上，分布的更均勻。

本發明對前面提到的問題，提供了很有益的解決方法。由于旋轉而使螺紋接頭承受的力，被用來在接頭的螺紋牙上以獲得所希望的受力再分布。這里排除了尤其是對錐形螺紋牙的需要，這樣的螺紋牙，從制造至使用，都呈現出嚴重的缺點。

最理想的是，前面提到的部件的部分有一個軸向伸長段，和上述一個部件形成一個整體，其適宜的形狀是一個管狀或環狀，并且還包括有一個部分，它基本按一個方向延伸，該方向和螺紋接頭的旋轉軸線成一個銳角的角度。當螺紋接頭快速旋轉時，上述一個部件的呈角度部分，將力爭采取一個新的平衡位置，由此導致上述部件的變形，以致改變上述螺紋接頭的至少某些相互作用牙之間的徑向距離。

由于旋轉對稱體的徑向變形是與密度和楊氏模量的比例成正比，本發明對變形的要求，也可以通過使螺紋接頭的沿軸向方向的上述部分的這個比例的改變來得到。

這可以借助使上述部分形成一個環套來達到，該環套從螺紋連接處往外凸出，并且它沿其切線的方向的剛度減小。這減小的剛度，可以通過環套沿其軸向方向有適當開槽來達到。

另一方面，如果為了某些理由，希望往外凸出的環態沿切線方向增加剛度時，環套可方便地提供一個在外面環繞的纖維材料。

前面提到的上述一個部件的部分，也可以是內環套的形狀，它的一端堅固地連接至一個徑向向內伸出的平衡件上，平衡件和上述旋轉軸線成一銳角角度，由此當螺紋接頭高度旋轉時，形成一個變形力矩。