[发明专利]一种自锁螺纹副

说明书

本发明公开了一种自锁螺纹副，包括第一螺纹副和第二螺纹副，所述第二螺纹副固定在第一螺纹副外增加第一螺纹副的横向摩擦力，在第一螺纹副的内螺纹工件外表面增加外螺纹作为第二螺纹副的外螺纹工作件。本发明通过双螺纹副效应有效的解决了螺纹连接因为温差，冲击，振动及变载荷作用下螺纹副旋转易松动，增加了螺纹连接的有效性，解决了螺纹连接强度对工作面硬度、强度的依赖，消除螺纹连接对被连接件强度硬度的要求，和螺纹连接必须有一定预紧力的依赖。这样不仅解决了螺纹副自身的缺陷，而且也扩大了螺纹副运用的领域，提高了使用的安全性。

技术领域

本发明涉及一种自锁螺纹副，属于螺纹副技术领域。

背景技术

螺纹有外螺纹与内螺纹之分，它们共同组成螺旋副。螺纹按工作性质分为联接用螺纹和传动用螺纹。联接用螺纹的当量摩擦角较大，有利于实现可靠联接；传动用螺纹的当量摩擦角较小，有利于提高传动的效率。螺纹是螺纹联结和螺旋传动的关键部分，现将机械中几种常用螺纹的特点和应用介绍如下：

1.三角形螺纹：牙型角大，自锁性能好，而且牙根厚、强度高，故多用于联接。

2.管螺纹：牙型角α＝55°(60°)，牙顶呈圆弧形，旋合螺纹间无径向间隙，紧密性好，公称直径为管子的公称通径，广泛用于水、煤气、液压、润滑等管路系统联接中。有直管和锥管两种。常见的管螺纹主要包括以下几种：NPT、PT、G等。1)NPT是National(American)Pipe Thread的缩写，属于美国标准的60度锥管螺纹，用于北美地区，国标查阅GB/T12716-1991。2)PT(BSPT)是Pipe Thread的缩写，是55度密封圆锥管螺纹，属于惠氏螺纹家族，多用于欧洲及英联邦国家，常用于水及煤气管行业，锥度1:16，国标查阅GB/T7306-2000。国内叫法为ZG.。3)G是55度非密封管螺纹，属惠氏螺纹家族。标记为G代表圆柱螺纹。国标查阅GB/T7307-2001。

3.矩形螺纹：牙型为正方形，牙型角α＝0°，牙厚为螺距的一半，当量摩擦系数较小，效率较高，但牙根强度较低，螺纹磨损后造成的轴向间隙难以补偿，对中精度低，且精加工较困难，因此，这种螺纹已较少采用。

4.梯形螺纹：牙型为等腰梯形，牙型角α＝30°，效率比矩形螺纹低，但易于加工，对中性好，牙根强度较高，当采用剖分螺母时还可以消除因磨损而产生的间隙，因此广泛应用于螺旋传动中。

5.锯齿形螺纹：锯齿形螺纹工作面的牙侧角为3，非工作面的牙侧角为30，兼有矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的优点，但只能承受单向载荷，适用于单向承载的螺旋传动。螺纹牙强度高，用于单向受力的传力螺旋；如螺旋压力机、千斤顶等。

螺纹连接优点是结构简单，装拆方便，运用广泛。缺点是容易失效和在受力较大的场合和温差较大时需要进行预紧和防松。这一缺点始终困扰着螺纹副的发展和运用。而且用于螺纹连接时连接件表面必须具备一定的强度和硬度，不然达不到所需预紧力也会引起螺纹的失效，这也限制了螺纹连接的运用。螺纹工件的有效性取决于工件螺纹制造精度，螺纹副的配合，足够的预紧力，和对连接件表面质量和强度的要求。这些综合起来使螺纹连接易松动无时无刻不成为设备的隐患。需要耗费大量的人工定期检查，预紧。

螺纹为什么会松动失效呢？

当物体置于一斜面上时，它受到向下的重力和横移的水平力这二个分力，当横向分力大于磨擦力时，就会使物体沿斜面下滑。压紧的螺纹副也是这个道理：因为螺纹是等距螺旋线，所以任一段螺纹都是斜线，螺栓受到的压力分解成轴向分力和横向分力，当压紧的螺纹副受到一定的振动时，瞬时间的横向分力大于磨擦力时，就会将螺纹连接沿斜面慢慢转动，时间长了，螺纹副就松了。预紧力不足或失效同样也会使横向分力大于磨擦力时，就会将螺纹沿斜面慢慢转动。

发明内容

发明目的：为解决现有技术中螺纹副容易产生预紧力不足或失效等不良情况，本发明公开了一种自锁螺纹副，运用于所有用于螺纹副安装，锁紧，密封，连接，定位及运转的机械组合。