用于减小螺栓应力的开槽圆柱螺母内螺纹修形方法技术

本发明专利技术提供了用于减小螺栓应力的开槽圆柱螺母内螺纹修形方法，该方法通过在接触区的不同螺牙的压印面上施加不同比例的轴向力和径向力，对单独的螺栓的螺纹段和螺母进行等效加载，分别对忽略螺纹升角的螺母和螺栓的三维简化模型进行有限元分析。对于螺栓各接触牙根部等效应力极大值均衡的优选方案，测量螺纹中径上N个接触点的变形。通过公式将各种相对变形量转化为内螺纹各圈的径向去除量。用多项式函数拟合出实际内螺纹各轴向位置的径向去除量。在普通圆柱内螺纹的基本形状基础上增加各轴向位置的径向去除量来扩大内螺纹中径和外径，并保持螺距、牙型角和内孔直径与普通圆柱内螺纹的特征参数一致。本发明专利技术为螺纹联接强度的提升提供了有效的方法。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及机械行业螺纹连接件，具体涉及一种能减小螺栓应力的开槽圆柱螺母内螺纹修形方法。

技术介绍

1、螺纹联接广泛应用于机械行业，但是螺栓存在多处应力集中区域，降低了联接的可靠性。尤其是各螺牙受力不均匀的现象导致少数螺纹根部的应力过大。机械设计第十版中提到：螺栓受拉，外螺纹螺距变大，螺母受压，内螺纹螺距变小，这使得旋合的第一圈的螺距差异最大，此处集中了约1/3的载荷。关于螺纹修形的研究报告非常少，而当螺纹根部圆角半径与螺纹深度受限时螺纹修形对螺栓强度的提升十分可观。胡小山、侯传伦进行了一种新型等强度螺纹联接结构研究及有限元分析，提出了微锥内螺纹同标准外螺纹配合的螺纹联接方案，有限元结果表明微锥内螺纹与标准外螺纹的配合能够有效地降低螺纹根部应力，改善轴向力在旋合各圈螺纹牙间的分布，锥度为1：100的螺纹结构降低了26.6%的等效应力。但是上述研究未考虑螺母的三维结构和以下导致内外螺纹接触位置变动的影响因素：螺母受支撑面的压力与内螺纹所受的轴向力在过轴线的截面上产生力偶，内螺纹受到径向载荷使螺母径向膨胀，接触区的螺纹会发生不同程度的弯曲变形。上述研究中的由螺牙本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于减小螺栓应力的开槽圆柱螺母内螺纹修形方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于减小螺栓应力的开槽圆柱螺母内螺纹修形方法，其特征在于，在第1牙到第N牙的压印面上的施加轴向力之和等于螺栓杆部所受的最大设计拉力；在第1牙到第N牙的压印面上的施加径向力与轴向力的合力方向是压印面的法向；压印面上的径向力由轴向力通过三角函数关系得到。

3.根据权利要求1所述的用于减小螺栓应力的开槽圆柱螺母内螺纹修形方法，其特征在于，所述将各种相对变形量转化为内螺纹各圈的径向去除量具体为：

【技术特征摘要】

1.用于减小螺栓应力的开槽圆柱螺母内螺纹修形方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于减小螺栓应力的开槽圆柱螺母内螺纹修形方法，其特征在于，在第1牙到第n牙的压印面上的施加轴向力之和等于螺栓杆部所受的最大设计拉力；在第1牙...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆逸钧，郭勤涛，陶言和，易程，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：