[发明专利]在螺栓和螺母间存在螺距差的螺栓结合体

说明书

技术领域

本发明属于机械零件技术领域，特别涉及一种在螺栓螺母间存在螺距差的螺栓结合体，由在各种机械、构造物、器具等部件之间起连接作用的螺栓和螺母组合形成，特别是用于可动的、承受外部振动的部件连接处不易松动、疲劳断裂等现象。

背景技术

螺栓普遍使用的三角螺纹，螺纹面的摩擦力大，可达到强力紧固；另一方面，还具有一个特点：即便是一度紧固的螺栓，一简单的工具也可容易的使其松动、分解。但是，即使是强力紧固的螺栓，在长期紧固使用过程中，外力的大小不断变化，并施加在螺栓上，此时，螺栓和螺母在松动方向上旋转，产生松动，一旦松动，如不重新修理该部分，其后反复外力会将过大的应力施加于螺栓上，结果导致螺栓断裂，另外，螺栓和螺母的组合，一方面螺栓根部在使用期间产生张力，一方面螺母会产生压缩力，在螺栓发生疲劳断裂的时候，螺母的端面由于张力的作用损坏。

发明内容

为了解决以上存在的问题，本发明提供一种在螺栓螺母间存在螺距差的螺栓结合体。

本发明的技术方案是这样的：该螺栓结合体包括螺栓和螺母，螺栓包括螺栓头部、圆柱部和螺纹部，螺纹部由不完全螺纹部、螺纹牙除去部和完全螺纹部组成，螺母的螺距P_n略大于螺栓的螺距P_b，并且满足关系式2×10^-3≤(P_n-P_b)/P_b≤2×10^-2。

所述的螺栓与其连接件螺母的螺合位置，满足下式时获得良好的螺合状态，螺纹牙除去部与螺栓连接件螺母的螺合长度a与螺母高度H的关系为a＝(0.5～0.8)H，螺纹部从螺纹根部开始螺纹被斜向除去一部分，这部分形成锥台形的螺纹牙除去部，由锥台形螺纹牙除去部的最小径处向圆柱部缓慢呈圆弧状扩径而形成不完全螺纹部，在此位置可避免产生应力集中，能够保持锥台形螺纹牙除去部所带来的改善疲劳强度的效果。

所述的螺栓材料硬度H_b和粗螺纹螺母的材料硬度H_n的关系为H_n＝(0.4～0.9)H_b。

增大螺栓的螺栓头部和圆柱部的过渡部分圆弧面半径R，并用冲击力对圆柱部和螺栓头部连接处的圆弧面进行局部塑性加工。

增大螺栓的圆柱部和螺栓头部连接处的圆弧面半径R是在圆柱部直径相同的情况下，螺栓的螺栓头部和圆柱部的过渡部分的圆弧面半径R是工业规格ISO中规定的圆弧半径的1.5～3倍。

所述的用冲击力对圆柱部和螺栓头连接处的圆弧面进行局部塑性加工，是采用钢球对圆弧面进行冲击处理，钢球的射出速度为50～200m/s，冲击受处理面积为150％～400％。

本发明的有益效果是：本发明通过在湿度范围内调整螺栓和螺母的螺距差，防松效果明显，在连接状态下施加反复变动应力也不会造成松动和疲劳损坏，能确实维持连接状态，具备极好的抗驰缓性及耐疲劳性，可适用于反复应力作用的场所，在产业上具有极高的可用性。

附图说明

图1为本发明的螺栓结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图中：图中：1螺栓头部，2螺栓圆柱部，3不完全螺纹部，4螺纹部，5螺纹牙除去部。

具体实施方式

例1：如图1、2所示，为螺栓结构示意图，采用具有ISO所规定的M16的螺栓，螺栓包括螺栓头部1、螺栓圆柱部2和螺纹部4，螺纹部4由部完全螺纹部3、螺纹除去部5和完全螺纹部组成，螺栓的螺距P_b为2mm，螺纹部从螺纹根部被斜向除去一部分，形成锥台形的螺纹牙除去部5，螺纹牙除去部5各牙顶的连线与螺栓轴线的角度为7％±1％，螺杆越长夹角越小；由锥台形螺纹牙除去部5的最小径处向螺栓圆柱部2缓慢呈圆弧状扩径而形部完全螺纹部3；螺栓结合体螺母的螺距P_n为2.007mm，由于螺栓和螺母的螺距不同，两者合为一体旋转时，部容易发生松动，在螺合状态下，螺母的螺纹对螺栓的螺纹产生压缩力和螺栓、螺母间的适度摩擦力，可以使螺栓不容易损坏，在松动方向也赋予很大阻力，即便从外部施加变动应力，也可保持良好的防松动性能，也确实能抑制长期使用后由外力引发的松动，防止因松动造成的事故，具有很高的可靠性和支持性。