[发明专利]使用切缝螺母的螺栓结合体

说明书

技术领域

本发明属于机械连接件技术领域，特别涉及一种使用切缝螺母的螺栓结合体。

背景技术

通常情况下同一部位会使用多根螺栓，如果这些螺栓不松动的话，大都不会认为螺栓在使用过程中会有破损。另外，螺栓具有这样的优点：由于螺纹具有锥形效果(楔形效果)，故能紧固较厚的构件，而且即便是紧固之物，也能比较容易地用简单的工具使之松动。相反，即便是紧固之物，在长期使用过程中螺母和螺栓也会反向旋转，发生“松动”的现象。一旦发生松动，如果没有再度紧固该部位，那么之后的反复应力会使螺栓承担过大负荷，从而产生螺栓被轻易地损坏这样的问题。

特别是在可动部位或者承受外部振动的构件结合处使用的螺栓连接件中，即便当初妥善进行了紧固，然而在经过长期反复使用后，无法避免外部应力所带来的松动，因此在使用过程中重新紧固是必要的。富士精密公司研制出一种螺母，在螺母内嵌入一个3/4圆的环状物，环状物有弹性，能有效起到防松动的作用，但是，加工复杂成本相对增加，不能批量生产，实用性降低。

发明内容

为了解决以上存在的问题，本发明提出一种使用切缝螺母的螺栓结合体。

本发明的技术方案是这样实现的：一种使用切缝螺母的螺栓结合体，螺栓结合体包括螺栓和螺母，螺栓包括螺栓头部、圆柱部和螺纹部，螺纹部由不完全螺纹部、螺纹牙除去部和完全螺纹部组成，螺纹部从螺纹根部开始螺纹被斜向除去一部分，这部分形成锥台形的螺纹牙除去部，由锥台形螺纹牙除去部的最小径处向圆柱部缓慢呈圆弧状扩径而形成不完全螺纹部，螺母两侧中上部各设有一个断面形状为三角形或梯形的环状切缝。

所述的螺栓与其连接件螺母的螺合位置，满足下式时获得良好的螺合状态，螺纹牙除去部与螺栓连接件螺母的螺合长度a与螺母高度H的关系为a＝(0.5～0.8)H。

所述的环状切缝是由与螺母轴线方向垂直，高度h为螺母高度H的1/8～1/2，深度L为螺母外径T的1/4～1/3的切缝经过施压形成，使得切缝的上表面与下表面贴合或有一定的距离。

通过螺母以全长的50％～80％与螺栓锥台形螺纹牙除去部相螺合，从而在作为危险断面的、位于母螺纹内侧端面的螺栓锥台形部的螺纹牙根，不仅能够切实高效地实现负荷均一化、缓和张力及曲力的集中和不完全接触状态，而且，可以获得更牢固的连接力，起到防松动的效果，增加疲劳强度。

所述的螺栓材料硬度H_b和粗螺纹螺母的材料硬度H_n的关系为H_n＝(0.4～0.9)H_b，这样使得螺母的硬度小于螺栓的硬度，在其螺合过程中接触面增大，连接更牢固，减小了应力集中，承受应力能力增强，就不容易损坏，提高了疲劳强度。

所述的增大螺栓的螺栓头部和圆柱部的过渡部分圆弧面半径R，减小应力集中，并用冲击力对螺栓头部和圆柱部的过渡部分圆弧面进行局部塑性加工，使组织更细微化，产生压缩残余应力，使硬度硬化，还可以提高疲劳强度，防止螺栓破损，同时也延长了螺栓的使用寿命。

所述的圆弧面半径R是工业规格ISO中规定的圆弧面半径的1.5～3倍，这是对同一规格的螺栓而言的。

所述的用冲击力对螺栓头部和圆柱部的过渡部分圆弧面进行局部塑性加工，是采用钢球对圆弧面进行冲击处理，钢球的射出速度为50～200m/s，冲击受处理面积为150％～400％。

本发明的有益效果是：螺母两侧的切缝被压紧后，螺母两侧的螺距变小，和螺栓螺合时更紧密，能有效防止松动，还增大了疲劳强度，另外成本低，可批量生产。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的螺母结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图1受压之前的结构示意图；

图5为螺栓结构示意图；

图6为图5的局部放大图；

图中：1螺栓头部，2螺栓圆柱部，3不完全螺纹部，4螺纹部，5螺纹牙除去部，6切缝I，7切缝II。

具体实施方式