[发明专利]一种带过渡区的螺栓及其过渡结构

说明书

本发明提供一种带过渡区的螺栓及过渡结构，螺栓的杆部包括光杆部、过渡区和螺纹部，所述过渡区连接在光杆部和螺纹部之间，所述过渡区具有四段依次相切的圆弧C₁、C₂、C₃、C₄，圆弧C₁与光杆部相切连接，圆弧C₄与螺纹部的收尾处连接。本发明能够在干涉配合安装使用中保护基体及螺栓，避免形成安装损伤，提高安装结构的疲劳寿命。

技术领域

本发明属于航空航天紧固件领域，具体涉及一种带过渡区的螺栓及其过渡结构。

背景技术

高锁螺栓与高锁螺母配合使用，可实现高效的单面拧紧操作，具有强度高、重量轻、装配简单、体积小、防松能力强、抗疲劳性能好、装配效率高等特点，广泛应用于航空、航天等领域的紧固连接。干涉配合连接是结构连接的一种常用的安装方法，采用干涉配合连接可以成倍的提高接头疲劳强度。先进飞机的制造中大量采用干涉配合紧固件，尤其是钛合金高锁螺栓，用作干涉配合紧固件，可带来飞机结构减重和提高疲劳寿命的双重效果。另外，在飞机修补时，高锁螺栓干涉配合也经常作为重要的解决方案而被采用。在干涉配合安装过程中，螺栓压入(或打入)孔中时易产生安装损伤(例如螺栓刮出安装板材料)，影响接头疲劳寿命，压入力值及压入方法不当极易对基体和螺栓产生损伤，造成安装质量下降，影响整体结构疲劳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带过渡区的螺栓及其过渡结构，能够在干涉配合安装使用中保护基体及螺栓，避免形成安装损伤，提高安装结构的疲劳寿命。

本发明的带过渡区的螺栓，螺栓的杆部包括光杆部、过渡区和螺纹部，所述过渡区连接在光杆部和螺纹部之间，所述过渡区具有四段依次相切的圆弧C₁、C₂、C₃、C₄，圆弧C₁与光杆部相切连接，圆弧C₄与螺纹部的收尾处连接。

所述过渡区中，圆弧C₁的半径R₁与光杆部的直径D₁的比值R₁/D₁介于0.3-0.5之间，圆弧C₁的圆弧长度L₁与光杆部的直径D₁的比值L₁/D₁介于0.12-0.24之间，圆弧C₁与圆弧C₂相切处C₁₂所在的直径D₂与光杆部的直径D₁的比值D₂/D₁介于0.92-0.99之间，圆弧C₂的半径R₂与圆弧C₁的半径R₁的比值R₂/R₁介于0.1-0.2之间。

圆弧C₂、C₃、C₄的圆弧长度总长L与圆弧C₁的圆弧长度L₁的比值L/L₁介于0.45-0.55之间，圆弧C₃的半径R₃与圆弧C₄的半径R₄的比值R₃/R₄为1±0.1(R₃与R₄基本相等)，且圆弧C₃与圆弧C₄不同心。

所述杆部连接有头部，所述头部可以是沉头或平头。

所述杆部的自由端面上开设有底孔，所述底孔可以是六方结构或者五花结构。

所述螺栓与能够与螺母配合构成总长降低的组件。