[发明专利]螺纹连接弹性套及螺纹连接结构

说明书

技术领域

本发明涉及螺纹连接技术，尤其涉及一种螺纹连接弹性套及螺纹连接结构。

背景技术

随着铁路轨道交通电力机车运行速度的日益提高，电力机车技术不断发展，螺纹紧固件在机车设计、制造和装配过程中的重要性将不断加强，电力机车工作环境将对螺纹连接提出更高的要求。

通常螺纹连接是用螺纹紧固件把两个或更多的被连接件夹紧在一起，以便其抵抗各种外栽荷，使被连接件不分离和不滑移，或者使被连接件接合面不泄露。

预紧能提高螺栓连接的可靠性，增强连接的紧密性和刚性。较高的预紧力对螺纹连接的可靠性和被连接件的寿命都是有益的。在采用承受横向载荷的普通螺栓连接时，预紧力不足将导致被连接件滑移，从而导致被连接件错位、歪斜、折皱，甚至紧固件（螺纹件）被剪断；采用承受轴向载荷的螺栓连接时，预紧力不足将会导致接合面泄露，甚至两连接件分离。此外，预紧力不足还将引起强烈的横向振动，致使螺母松脱。

预紧力减小使载荷变幅增大，使螺栓疲劳寿命下降。如在螺栓上作用长时间、较强烈的轴向振动，将使预紧力下降30%～40%，但通常不会全部丧失预紧力导致紧固件脱落。长时间、强烈的横向振动将使预紧力全部消失，紧固件脱落。所以，如何保证螺栓预紧力是一项亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述螺纹轴向或横向振动易导致预紧力下降的问题，提出一种螺纹连接弹性套，与螺栓配合使用，能有效维持螺纹件与被连接件间的预紧力，保证螺纹连接的可靠性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种螺纹连接弹性套，包括外径为变径的圆柱形套体，该套体中部的外径小于该套体两端的外径，所述变径间由圆弧面过渡，该套体内部为与螺纹件螺纹段配合的光滑通孔，所述螺栓连接弹性套的一端为球面。

进一步地，所述通孔孔径为D2，所述套体中部的外径为D1，所述套体两端的外径为D3，所述圆弧面的半径为R，所述球面的半径为SR，所述螺纹连接弹性套的尺寸应满足以下要求：D1-D2=5±0.5mm、D3-D1=9±0.5mm、D3-D2=14±0.5mm、所述螺栓连接弹性套的总长2×D3mm，R=10±0.5mm，SR=85±0.5mm，所述套体靠近球面的大径段的高度为8±0.5mm，所述套体远离球面的大径段的高度为5±0.5mm。

进一步地，所述螺栓连接弹性套采用60Si₂MnA制备而成。

进一步地，所述螺栓连接弹性套的硬度为45～50HRC，且经过发蓝处理。

本发明还包括一种螺纹连接结构，包括螺纹件、所述螺纹连接弹性套和被连接件，所述被连接件设置有与螺纹件配合的螺纹孔，所述螺纹件一端穿出螺纹连接弹性套的通孔后与被连接件螺纹孔螺纹配合。

进一步地，所述被连接件上螺纹孔靠近述螺纹连接弹性套的一端同轴的设置有内径为D3+5mm的孔，所述螺纹连接弹性套球面嵌设在该孔中。

进一步地，所述螺纹件包括但不限于螺栓或双头螺柱。

进一步地，当所述螺纹件为8.8级碳素钢螺栓时，照预紧力F₀进行拧紧螺纹，所述预紧力F₀=(0.65～0.68)σ_sA_s，其中σ_s为螺栓材料的屈服极限，单位为MPa；A_s为螺纹公称应力截面积，单位为mm²。

进一步地，当所述螺纹件为10.9级碳素钢螺栓时，照预紧力1.4×F₀进行拧紧螺纹。

本发明螺纹连接弹性套及螺纹连接结构简单、合理，与现有技术相比较具有以下优点：该螺纹连接弹性套采用具有优良弹性形变的材质60Si2MnA制备而成；该螺纹连接弹性套为外径为变径的圆柱形套体，进一步提高了其弹性形变能力。采用该螺纹连接弹性套的螺纹连接结构，连接可靠，螺纹件的使用寿命长。此外，本发明螺纹连接弹性套及螺纹连接结构成本低，加工方便，适于大批量生产。

附图说明

图1为本发明螺纹连接弹性套的结构示意图；

图2为实施例2螺纹连接结构的结构示意图；

图3为实施例3螺纹连接结构的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

图1为本发明螺纹连接弹性套的结构示意图。