一种等载荷且非等距螺纹连接副的设计方法技术

技术编号:40432880 阅读:24 留言:0更新日期:2024-02-22 22:58
本发明专利技术提供了一种等载荷且非等距螺纹连接副的设计方法,属于非标紧固件领域。设计方法包括以下内容:确定内、外螺纹的基础螺纹牙型、材料性能及外螺纹承受的轴向载荷为N;求出渐变螺距螺纹的长度调整量l的方程,求解过程中利用各圈螺纹的螺纹牙承受载荷均相等,得出l的变化曲线确定的方程;确定渐变螺距螺纹的螺距调整量ΔP方程,ΔP方程中只有一个未知数K,K为综合参考系数,确定K值即可。本发明专利技术考虑了内、外螺纹的基础螺纹牙型、材料性能及外螺纹承受的轴向载荷为N,给出了渐变螺距螺纹的长度调整量l和渐变螺距螺纹的螺距调整量ΔP的具体方程,经分析验证,采用本发明专利技术的设计方法能够设计出载荷均匀性更好的螺纹连接副。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种等载荷且非等距螺纹连接副的设计方法,属于非标紧固件领域。


技术介绍

1、螺栓连接结构(包括螺栓和螺母)是较为常用的连接方式,广泛的应用于机械和建筑领域,目前传统的螺纹连接副内、外螺纹的螺距相等且为定值p,在螺纹连接副承受载荷时,外螺纹承受拉力伸长,内螺纹承受压力压缩,靠近支撑面(以螺栓和螺母为例,支撑面为螺母的用于压紧被连接件的端面,也即支撑面为内、外螺纹旋合区域的终止位置处的端面,相反的另一端面为起始位置处的端面)处的外螺纹伸长量变大,远离支撑面的外螺纹伸长量小,这就造成螺纹连接副的轴向载荷主要由靠近支撑面的前三扣螺纹承担,使前三圈螺纹出现显著的应力集中现象。

2、目前已有技术方案采用内螺纹螺距大于外螺纹螺距,使内、外螺纹配合使用时,远离支撑面的螺纹先接触,并使后续螺纹依次接触,从而提高远离支撑面的螺纹牙的承载力,减小靠近支撑面的螺纹牙的承载力,从而提高整个螺纹牙的承载均匀性,进而降低靠近支撑面的前三扣螺纹牙底的应力集中现象。然而非等螺距螺纹在使用时,需要根据载荷情况和内、外螺纹加工材料的性能才能使内、外螺纹达到较高的承载均本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种等载荷且非等距螺纹连接副的设计方法,其特征在于,包括以下内容:确定内、外螺纹的基础螺纹牙型、材料性能及外螺纹承受的轴向载荷为N;求出以起始位置为起点,任意n'圈渐变螺距螺纹的长度调整量l的方程,求解过程中利用各圈螺纹的螺纹牙承受载荷均相等,得出l的变化曲线确定的方程,其中各圈螺纹的螺纹牙承受载荷均为n为内、外螺纹旋合区域的总圈数;确定渐变螺距螺纹的螺距调整量ΔP方程,ΔP方程中只有一个未知数K,K为综合参考系数,确定K值即可。

2.根据权利要求1所述的等载荷且非等距螺纹连接副的设计方法,其特征在于,渐变螺距螺纹的长度调整量其中P为恒定螺距螺纹的螺距,k1和k2均为定值...

【技术特征摘要】

1.一种等载荷且非等距螺纹连接副的设计方法,其特征在于,包括以下内容:确定内、外螺纹的基础螺纹牙型、材料性能及外螺纹承受的轴向载荷为n;求出以起始位置为起点,任意n'圈渐变螺距螺纹的长度调整量l的方程,求解过程中利用各圈螺纹的螺纹牙承受载荷均相等,得出l的变化曲线确定的方程,其中各圈螺纹的螺纹牙承受载荷均为n为内、外螺纹旋合区域的总圈数;确定渐变螺距螺纹的螺距调整量δp方程,δp方程中只有一个未知数k,k为综合参考系数,确定k值即可。

2.根据权利要求1所述的等载荷且非等距螺纹连接副的设计方法,其特征在于,渐变螺距螺纹的长度调整量其中p为恒定螺距螺纹的螺距,k1和k2均为定值,ew为外螺纹材料的弹性模量,a1为外螺纹的应力截面积,en为内螺纹材料的弹性模量,a2为内螺纹的应力截面积。

3.根据权利要求2所述的等载荷且非等距螺纹连接副的设计方法,其特征在于,渐变螺距螺纹的长度调整量l的求解过程包括以下内容:

4.根据权利要求3所述的等载荷且非等距螺纹连接副的设计方法,其特征在于,对于外螺纹所简化成的等效受力圆柱体,以起始位置为起点,任意n'圈数位置微小外圆柱面处载荷的合力为f1(n'),所有微小外圆柱面处载荷的合力与轴向载荷n相等,即根据各圈螺纹的螺纹牙等载荷,可得在等效受力圆柱体任意n'圈数位置上截取微小圆柱体,微小圆柱体的厚度为dh=pdn',微小圆柱体的下截面受到轴向载荷为由胡克定律可以得出厚度为dh微小圆柱体的平均伸长量因此任意n'圈数处的等效受力圆柱体的总平均伸长量为由于等效受力圆柱体圆柱面边缘的伸长量小于平均伸长量,等效受力圆柱体圆柱面为外螺纹简化区域,因此圆柱面的伸长量应为外螺纹的伸长量dlw,则即dlw=k1·dlw1,进而得出以起始位置为起点任意n'圈数外螺纹的总伸长量

5.根据权利要求3所述的等载荷且非等距螺纹连接副的设计方法,其特征在于,对于内螺纹所简化成的等效受力空心圆柱体,以起始位截面为起点,任意...

【专利技术属性】
技术研发人员:白洁杨中桂王自强丁永春张永贾艳伟郑翔南郭聪王海峰韩恩琦
申请(专利权)人:中船海为高科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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