[实用新型]一种高强度圆弧螺纹连接副

说明书

本实用新型公开了一种高强度圆弧螺纹连接副，螺栓和螺母上设置有相互配合的内外圆弧螺纹，内外圆弧螺纹为面接触的连接螺纹，螺栓上的连续圆弧螺纹为外螺纹，由上牙顶圆弧、直线段、下牙底圆弧、直线段依次连接组成，上牙顶圆弧的半径和下牙底圆弧的半径相等，直线段分别与上牙顶圆弧、下牙底圆弧相切；螺母上的连续圆弧螺纹为内螺纹，由上半圆弧、切向直线段、牙顶依次连接组成，牙顶为平面，切向直线段与上半圆弧相切。本实用新型的圆弧螺纹连接副采用圆弧螺纹牙型，内螺纹与外螺纹为面接触，受力均匀，可以有效地降低螺纹承载时的应力集中，抗疲劳性能好。

技术领域

本实用新型属于风力发电组塔架螺栓连接、锚栓连接技术领域，具体涉及一种高强度圆弧螺纹连接副。

背景技术

螺纹连接是一种常见的机械连接方式，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，现有螺纹的螺纹牙型可分为三角形螺纹、锯齿形螺纹、梯形螺纹和管螺纹等。《钢结构用高强度锚栓连接副》（GB/T 33943-2017）中规定了M20-M64钢结构用高强度锚固锚栓连接副的技术要求及尺寸规格，全部采用一般用途普通米制螺纹，即三角螺纹。《风力发电机组高强螺纹连接副安装技术要求》（GB/T 33628-2017）中规定了风力发电组中M6-M64螺栓、螺钉、螺柱和螺母的螺纹连接副的安装技术要求，也采用的是一般用途普通米制螺纹。通常情况下，螺纹配合的精度为6g/6H，在实际使用过程中，螺纹一旦出现磕碰，将影响正常螺纹连接副的扭矩系数和正常安装使用。普通米制螺纹的加工通常采用滚压加工，对材料的尺寸公差要求较高，增加了加工难度，后续进行表面防腐处理后，对螺纹安装副的安装精度要求较高。现有的一般用途米制螺纹牙型，螺栓与螺母、锚栓与螺母之间的连接不够平滑，容易产生应力集中现象，在风力发电机组正常工作状态下等高频往复动态荷载作用下，极易发生断裂或松动，一旦发生失效，人工检修维护很难及时发现，存在一定工程隐患。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种高强度圆弧螺纹连接副，能有效降低应力集中，降低螺纹滚压加工难度。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：

一种高强度圆弧螺纹连接副，包括螺栓和螺母，螺栓和螺母上设置有相互配合的内外圆弧螺纹，所述内外圆弧螺纹为面接触的连接螺纹，螺栓上的连续圆弧螺纹为外螺纹，由上牙顶圆弧、直线段、下牙底圆弧、直线段依次连接组成，上牙顶圆弧的半径和下牙底圆弧的半径相等，直线段分别与上牙顶圆弧、下牙底圆弧相切；螺母上的连续圆弧螺纹为内螺纹，由上半圆弧、切向直线段、牙顶依次连接组成，牙顶为平面，切向直线段与上半圆弧相切，螺母的高度至少为7.5倍螺距；螺纹连接副为非等宽齿厚，外螺纹齿厚大于内螺纹齿厚，外螺纹牙型角与内螺纹牙型角相等。

所述螺纹连接副的应力截面积为1120mm²，螺距为6.35mm，外螺纹大径为41.5mm，外螺纹中径为39mm，外螺纹小径为36.5mm，外螺纹牙高为2.5mm，上牙顶圆弧半径为1.5mm，下牙底圆弧半径为1.5mm，内螺纹小径为37.5mm，内螺纹牙高为2.2mm；螺母对角距离为74mm，螺母对边距离为65mm，螺母高度为48mm，外螺纹牙型角和内螺纹牙型角均为60°。

所述螺纹连接副的应力截面积为1474mm²，螺距为8.5mm，外螺纹大径为48.3mm，外螺纹中径为45mm，外螺纹小径为41.7mm，外螺纹牙高为3.3mm，上牙顶圆弧半径为2.0mm，下牙底圆弧半径为2.0mm，内螺纹小径为43.5mm，内螺纹牙高为2.8mm；螺母对角距离为80mm，螺母对边距离为70mm，螺母高度为64mm，外螺纹牙型角和内螺纹牙型角均为60°。

所述螺栓上的外螺纹采用轴向滚压加工方法进行加工，且在坯料热处理后进行加工。

所述螺母上的内螺纹采用丝锥攻制或成型刀加工而成，且内螺纹加工完成后再进行热处理。

所述螺栓的强度等级为8.8级或10.9级，螺母的强度等级为8级或10级。