用于改善紧固件可靠性的螺纹制造技术

用于将至少两个构件固连在一起的紧固件布置可包括：公紧固件，其具有第一螺旋螺纹；和母紧固件，其具有第二螺旋螺纹，其中，第一螺旋螺纹和第二螺旋螺纹中的一者是直螺旋螺纹，且第一螺旋螺纹和第二螺旋螺纹中的另一者是混合螺旋螺纹，该混合螺旋螺纹包括锥形螺旋螺纹部分和直螺旋螺纹部分。

Thread for improving fastener reliability

A fastener arranged at least two components connected together can include: a male fastener, having a first screw thread; and the female fastener, which has second spiral threads, among them, one of the first and second helical screw threads in the thread is straight screw thread, and another thread and the first spiral second screw threads are mixed in the mixing screw thread of screw threads, including conical spiral and straight screw threaded part part.

【技术实现步骤摘要】
用于改善紧固件可靠性的螺纹
本技术涉及用于可包括螺母和螺栓(bolt)或柱螺栓(stud)的紧固件布置的螺纹。
技术介绍
螺纹紧固件技术具有常规采用的两种螺旋螺纹中的一种，以将螺纹紧固件固连在一起。一种螺旋螺纹是直螺旋螺纹，其在图1A-1C的部分截面图中绘出。该布置示出公紧固件100(例如柱螺栓和螺栓)和母紧固件101(例如螺母)的接合。公紧固件100具有为直螺旋螺纹的第一螺旋螺纹102，且母紧固件101具有为直螺旋螺纹的第二螺旋螺纹103。在公紧固件100和母紧固件101的螺旋螺纹102、103之间还存在小的间隙110。间隙110沿整个螺纹接合长度是恒定的，且在图1B和1C中是相同的，因为两个紧固件具有直螺旋螺纹。而且，虽在该间隙110在图中示出以用于强调，但本领域技术人员将理解，如果紧固件足够小，则间隙110对于裸眼而言并非实际上可见的。直螺旋螺纹中的螺纹的节圆直径(pitchdiameter)、大直径(majordiameter)、和小直径(minordiameter)不沿紧固件的长度变化。具有直螺旋螺纹的紧固件的底部螺纹通常是最高负载的螺纹。该负载分布可为有利的，因为如果底部螺纹失效，则整个紧固件连接可失效，因为公紧固件的截面上的所应用的应力在裂纹增长时增大。螺纹的小直径和大直径在尺寸方面设定为以便在螺纹接合期间，在这些点处存在空隙(且因此没有干扰)。公紧固件螺纹和母紧固件螺纹之间的接触和随后的力传送发生在节圆直径处。母紧固件螺纹具有节圆直径，该节圆直径稍大于公螺纹节圆直径以允许组装。节圆直径之间之差称为节圆空隙。另一种螺旋螺纹构造是锥形螺旋螺纹，其在图2A-2D的部分截面图中绘出。该布置示出公紧固件200(例如柱螺栓和螺栓)和母紧固件201(例如螺母)的接合。公紧固件200具有为直螺旋螺纹的第一螺旋螺纹202，且母紧固件201具有为锥形螺旋螺纹的第二螺旋螺纹203。尽管在图中未绘出，但相反的情况在本领域中也是已知的，其中公紧固件200的第一螺旋螺纹202具有锥形螺旋螺纹且母紧固件201的第二螺旋螺纹203具有直螺旋螺纹。在公紧固件200和母紧固件201的螺旋螺纹202、203之间也存在小的间隙210。由于母紧固件201的锥形螺旋螺纹203的变化的节圆直径，间隙210在图2C中比在图2D中大。而且，虽在该间隙210在图中示出以用于强调，但本领域技术人员将理解，如果紧固件足够小，则间隙210对于裸眼而言并非实际上可见的。锥形螺纹剖面沿紧固件长度在形状上是稍微锥形的，即，螺纹的节圆直径、大直径、和小直径与紧固件的长度成比例地且以相同的比率线性变化。图2B中的螺母的顶部处的螺旋螺纹通常是最高负载螺旋螺纹，且螺母的底部处的螺旋螺纹经受较少的负载。底部螺纹还通常不经受因柱螺栓弯曲导致的增大较多(如果有)的应力。锥形螺纹构造的主要优点是在顶部位置处的最高负载螺纹，其允许在顶部螺纹失效的情况下的负载再分布和与其余(较低)完好螺纹的分摊。锥形螺旋螺纹的缺点是，在组装期间易受卡滞(galling)影响，这可导致紧固件难以分开，因为它们被有效地冷焊在一起。底部螺纹可理解为指当分开的公和母紧固件在组装期间被拧在一起时，首先接合的螺纹界面，底部螺纹可最近接公紧固件质心。顶部螺纹可理解为指当分开的公和母紧固件在组装期间被拧在一起时，最后接合的螺纹界面，顶部螺纹可最远离公紧固件质心。螺纹界面可理解为指在匹配组件的该局部位置处由公紧固件螺纹和母紧固件螺纹形成的接触表面。最常见的螺纹构造是统一的(标准、UN或美国国家)，其特征是具有圆峰和谷的60度三角形剖面。统一(标准)螺纹构造可适用于上面描述的现有技术或下面描述的本技术的螺旋螺纹构造。其他螺纹构造包括：统一(粗)、统一(V形(sharpV))、米制(metric)、惠氏(即，英国标准)、ACME(即，传动螺旋(powerscrew))、锯齿形(buttress)、圆(knuckle)、方、和非标方(modifiedsquare)。
技术实现思路
本技术的一个方面涉及紧固件螺纹中的改善，以克服上述已知螺旋螺纹的不足。本技术的一个方面涉及用于将至少两个构件固连在一起的紧固件。该紧固件布置可包括：公紧固件，其具有第一螺旋螺纹；和母紧固件，其具有第二螺旋螺纹，其中，第一螺旋螺纹和第二螺旋螺纹中的一者是直螺旋螺纹且第一螺旋螺纹和第二螺旋螺纹中的另一者是混合螺旋螺纹，该混合螺旋螺纹包括锥形螺旋螺纹部分和直螺旋螺纹部分。在示例中，(a)混合螺旋螺纹的各线(start)可从锥形螺旋螺纹部分到直螺旋螺纹部分是连续的，(b)公紧固件和母紧固件中的一者的直螺旋螺纹可构造为当公紧固件和母紧固件接合时，在直螺旋螺纹部分之前接合混合螺旋螺纹的锥形螺旋螺纹部分，(c)混合螺旋螺纹的螺纹长度的50%可为锥形螺旋螺纹部分，且混合螺旋螺纹的螺纹长度的50%可为直螺旋螺纹部分，(d)混合螺旋螺纹的螺纹长度的75%可为锥形螺旋螺纹部分，且混合螺旋螺纹的螺纹长度的25%可为直螺旋螺纹部分，(e)锥形螺旋螺纹部分可多于混合螺旋螺纹的螺纹长度的50%，或者直螺旋螺纹部分可多于混合螺纹的螺纹长度的50%，(f)锥形螺旋螺纹部分可少于混合螺旋螺纹的螺纹长度的50%，或者直螺旋螺纹部分可少于混合螺纹的螺纹长度的50%，(g)当公紧固件和母紧固件完全接合时，第一螺旋螺纹和第二螺旋螺纹中的一者的直螺旋螺纹可与混合螺旋螺纹的锥形螺旋螺纹部分和直螺旋螺纹部分接合，(h)混合螺旋螺纹的锥形螺旋螺纹部分和直螺旋螺纹部分可具有包括以下中的一者的螺纹构造：统一(标准)、统一(粗)、统一(V形)、米制、英国标准惠氏、Acme、锯齿形、圆、方、和非标方，并且/或者(i)公紧固件是柱螺栓或螺栓，且母紧固件是螺母。本技术的方面涉及公紧固件。该公紧固件可包括混合螺旋螺纹，该混合螺旋螺纹包括锥形螺旋螺纹部分和直螺旋螺纹部分。在示例中，(a)混合螺旋螺纹的各线可从锥形螺旋螺纹部分到直螺旋螺纹部分是连续的，(b)混合螺旋螺纹的螺纹长度的50%可为锥形螺旋螺纹部分，且混合螺旋螺纹的螺纹长度的50%可为直螺旋螺纹部分，(c)混合螺旋螺纹的螺纹长度的75%可为锥形螺旋螺纹部分，且混合螺旋螺纹的螺纹长度的25%可为直螺旋螺纹部分，(d)锥形螺旋螺纹部分可多于混合螺旋螺纹的螺纹长度的50%，或者直螺旋螺纹部分可多于混合螺纹的螺纹长度的50%，(e)锥形螺旋螺纹部分可少于混合螺旋螺纹的螺纹长度的50%，或者直螺旋螺纹部分可少于混合螺纹的螺纹长度的50%，(f)混合螺旋螺纹的锥形螺旋螺纹部分和直螺旋螺纹部分可具有包括以下中的一者的螺纹构造：统一(标准)、统一(粗)、统一(V形)、米制、英国标准惠氏、Acme、锯齿形、圆、方、和非标方，并且/或者(g)公紧固件可为柱螺栓或螺栓。本技术的方面涉及母紧固件。该母紧固件可包括混合螺旋螺纹，该混合螺旋螺纹包括锥形螺旋螺纹部分和直螺旋螺纹部分。在示例中，(a)混合螺旋螺纹的各线可从锥形螺旋螺纹部分到直螺旋螺纹部分是连续的，(b)混合螺旋螺纹的螺纹长度的50%可为锥形螺旋螺纹部分，且混合螺旋螺纹的螺纹长度的50%可为直螺旋螺纹部分，(c)混合螺旋螺纹的螺纹长度的75%可为锥形螺旋螺纹部分，且混合螺旋螺纹的螺纹长度的25%可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将至少两个构件固连在一起的紧固件布置，所述紧固件布置包括：公紧固件(300)，其具有第一螺旋螺纹(302)；和母紧固件(301)，其具有第二螺旋螺纹(303)，其中，所述第一螺旋螺纹(302)和所述第二螺旋螺纹(303)中的一者是直螺旋螺纹，且所述第一螺旋螺纹和所述第二螺旋螺纹中的另一者是混合螺旋螺纹，所述混合螺旋螺纹包括锥形螺旋螺纹部分(307)和直螺旋螺纹部分(305)。

【技术特征摘要】
2015.12.18 US 14/9740291.一种用于将至少两个构件固连在一起的紧固件布置，所述紧固件布置包括：公紧固件(300)，其具有第一螺旋螺纹(302)；和母紧固件(301)，其具有第二螺旋螺纹(303)，其中，所述第一螺旋螺纹(302)和所述第二螺旋螺纹(303)中的一者是直螺旋螺纹，且所述第一螺旋螺纹和所述第二螺旋螺纹中的另一者是混合螺旋螺纹，所述混合螺旋螺纹包括锥形螺旋螺纹部分(307)和直螺旋螺纹部分(305)。2.根据权利要求1所述的紧固件布置，其中，所述混合螺旋螺纹的各线从所述锥形螺旋螺纹部分(307)到所述直螺旋螺纹部分(305)是连续的。3.根据权利要求1所述的紧固件布置，其中，所述公紧固件(300)和所述母紧固件(301)中的一者的直螺旋螺纹构造为当所述公紧固件(300)和所述母紧固件(301)接合时，在所述直螺旋螺纹部分(305)之前接合所述混合螺旋螺纹的锥形螺旋螺纹部分(307)。4.根据权利要求1所述的紧固件布置，其中，所述混合螺旋螺纹的螺纹长度的50%是所述锥形螺旋螺纹部分(307)，且所述混合螺旋螺纹的螺纹长度的50%是所述直螺旋螺纹部分(305)。5.根据权利要求1所述的紧固件布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：KJ弗鲁特施，GF福特，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US