[发明专利]紧固件

说明书

技术领域

本发明大体涉及紧固件。在特定的实施例中，紧固件可为例如用来将两个或更多个物体连接在一起的螺母、螺柱、螺钉或螺栓。

背景技术

现有技术中已知带螺纹紧固件用于将一个或多个物体连接在一起。例如，在燃气轮机应用中，可使用诸如螺母、螺柱、螺钉或螺栓的带螺纹紧固件来将一系列的转子轮连结在一起。带螺纹紧固件常常被热拉伸或预加载，以增大将构件保持在一起的力的量。但是，经验和测试已经显示，螺纹在带螺纹紧固件的端部处的较少部分接收将构件保持在一起的大部分载荷，带螺纹紧固件的螺纹的其余部分相对未加载。因此，需要较大的紧固件来实现期望的保持力，从而导致增加制造、维护和修理成本。

已经作出各种努力来提高带螺纹紧固件的承载能力。例如，可减小在相邻的螺纹之间的节距或距离，以增加在带螺纹紧固件的端部处的承载螺纹的数量。备选地或另外，可减小带螺纹紧固件的承载端的有效直径，以将载荷分配给较远离端部的螺纹。尽管如此，带螺纹紧固件的设计的另外的改进对于改进螺纹之间的载荷分配将是合乎需要的。

发明内容

下面在以下描述中阐述本发明的各方面和优点，或者根据描述，本发明的各方面和优点可为显而易见的，或者可通过实践本发明来学习本发明的各方面和优点。

本发明的一个实施例是一种紧固件，其包括具有有效直径的带螺纹表面、带螺纹表面的第一端，以及带螺纹表面的与第一端相对的第二端。带螺纹表面的中间位置在第一端和第二端之间。带螺纹表面的有效直径从中间位置到第一端变化，以及从中间位置到第二端变化。带螺纹表面在第一端处的有效直径与带螺纹表面在第二端处的有效直径不同。

本发明的另一个实施例是一种紧固件，其包括具有有效直径的带螺纹表面。带螺纹表面的有效直径沿着带螺纹表面的第一节段而变化。另外，带螺纹表面的有效直径沿着与第一节段相对的第二节段而变化，并且，带螺纹表面的有效直径沿着第一节段的变化大于带螺纹表面的有效直径沿着第二节段的变化。

本发明的另外的另一个实施例是一种紧固件，其包括带螺纹表面，带螺纹表面具有第一端、与第一端相对的第二端以及在第一端和第二端之间的有效直径。中间位置在第一端和第二端之间的带螺纹表面上。带螺纹表面的有效直径从中间位置到第一端变化，以及从中间位置到第二端变化，并且带螺纹表面在第一端处的有效直径大于带螺纹表面在第二端处的有效直径。

在审阅说明书之后，本领域普通技术人员将更好地理解这样的实施例和其它实施例的特征和方面。

附图说明

在说明书的其余部分中更加特别地阐述了针对本领域技术人员的本发明的完整和能够实施的公开，包括其最佳模式，说明书参照了附图，其中：

图1是根据本发明的第一个实施例的紧固件的横截面；

图2是安装在工件中的图1中显示的紧固件的横截面；

图3是根据本发明的第二个实施例的紧固件的横截面；

图4是根据本发明的第三个实施例的紧固件的横截面；

图5是根据本发明的第四个实施例的紧固件的横截面；

图6是安装在工件中的、根据本发明的第五个实施例的紧固件的横截面；

图7是与具有恒定的有效直径的紧固件相比的图1和4中显示的紧固件的环向应力的示例性曲线图；以及

图8是与具有恒定的有效直径的紧固件相比的图1中显示的紧固件的螺纹载荷的示例性曲线图。

部件列表

10 紧固件

12 带螺纹表面

14 第一端

16 第二端

18 中间节段

20 螺纹

22 螺母

24 内表面

26 有效直径

28 中间节段的宽度

30 第一距离

32 第二距离

34 第一直径

36 第二直径

40 螺柱

42 螺柱上的带螺纹表面

44 紧固件的表面

46 反作用凸缘

50 螺柱

60 恒定直径的带螺纹紧固件

62 图1的紧固件

64 图4的紧固件

66 恒定直径的带螺纹紧固件

68 图1的紧固件

具体实施方式