一种变螺距的螺纹连接机构及其加工模具的制作方法

1.本实用新型涉及螺纹连接结构技术领域，具体涉及一种变螺距的螺纹连接机构及其加工模具。


背景技术：

2.螺纹连接的防松是在汽车、高铁、航空航天甚至日常用品等领域都要解决的问题，目前的防松方式主要有，保险丝拉紧防松、保险销定位防松、螺纹涂胶防松、几何变形防松、螺纹形状防松等。
3.普通螺纹啮合是前7扣螺纹受力，受力主要集中于前3扣，其中第一扣受力最大，约30％，以后每扣受力非线性递减，前三扣受力可占80％左右。普通螺纹连接时应力集中严重，断裂基本都发生在前三扣螺纹连接处，这样大大降低了螺纹连接的强度，本专利的螺纹连接技术可以让受力更加均匀，提高了螺纹连接承载能力。
4.目前航空航天最主流的防松方式是几何变形防松，应用的产品主要有自锁螺母和高锁螺母，该两种产品在航空航天领域使用量巨大，这两种产品是通过收口使螺纹变形，装配时产生干涉，达到锁紧的目的，其缺点是变形位置应力集中严重，降低了螺纹连接的强度，锁紧力矩较难稳定控制，降低了螺纹连接防松力矩控制的稳定性，增加了制造的难度和成本。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本实用新型提出了一种变螺距的螺纹连接机构及其加工模具，包括总螺纹段，总螺纹段分为起始端、中间部位和收尾端三段，起始端和收尾端的螺距为标准螺纹螺距p；中间部位具有多扣变距螺纹，且中间部位的多扣螺纹螺距沿起始端向收尾端方向逐渐增大，且中间部位的多扣螺纹螺距均小于p。
6.进一步的，起始端具有两扣标准螺纹螺距，收尾端具有一扣标准螺纹螺距。
7.进一步的，中间部位中螺纹螺距最小的一扣不小于0.8p。
8.进一步的，总螺纹段为外螺纹，起始端、中间部位和收尾端以外螺纹形式开设于螺栓的外圈。
9.进一步的，总螺纹段为内螺纹，起始端、中间部位和收尾端以内螺纹形式开设于螺帽的内圈。
10.进一步的，还包括有对螺杆外螺纹进行加工的模具，模具的外形为滚丝轮状，模具的外圈开设有起始端、中间部位和收尾端式的三段式螺纹。
11.本实用新型有益效果如下：
12.1、螺纹连接受力分布均匀，不容易产生应力集中；锁紧力矩分布均匀，且可以通过变螺距量来控制力矩，力矩更加稳定和好控制。
13.2、在起始端有两扣的正常螺距的螺纹，为了更方便的将螺纹旋合；在收尾端有扣正常螺距的螺纹，该扣正常螺距的螺纹可以保证更方便的将螺纹旋合到底，以保证安装是
与安装面不会有间隙。
14.3、由于承力扣数的增加及应力集中的减少，可以减小螺纹的长度，螺纹长度的减小可以减轻零件的重量。
附图说明
15.图1为本实用新型中总螺纹段的内部结构示意图；
16.图2为本实用新型中外螺纹螺杆的分布结构示意图；
17.图3为本实用新型中模具的外部结构示意图。
18.附图标记说明如下：1、起始端；2、中间部位；3、收尾端；4、模具。
具体实施方式
19.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明：
22.实施例1：
23.如图1和图2所示，一种变螺距的螺纹连接机构及其加工模具，包括总螺纹段，总螺纹段分为起始端1、中间部位2和收尾端3三段。
24.本实施例中，中间部位2具有多扣变距螺纹，且中间部位2的多扣螺纹螺距沿起始端1向收尾端3方向逐渐增大，且中间部位2的多扣螺纹螺距均小于 p；中间部位2的螺距变化是是通过改变螺距使螺纹配合形成一定的干涉量，该干涉量可以使螺纹接触产生更大的摩擦力，该摩擦力可以产生一定防松力矩。
25.本实施例中，起始端1和收尾端3的螺距为标准螺纹螺距p，且起始端1 具有两扣标准螺纹螺距，便于旋入，收尾端3具有一扣标准螺纹螺距，保证后续安装面不会有间隙。
26.实施例2：
27.在上述实施例1的基础上，总螺纹段为外螺纹，起始端1、中间部位2和收尾端3以外螺纹形式开设于螺栓的外圈；该起始端1、中间部位2和收尾端 3应用于螺栓，可根据实际情况变螺距长度，对变螺距长度进行定制。
28.实施例3：
29.在上述实施例1的基础上，总螺纹段为内螺纹，起始端1、中间部位2和收尾端3以内螺纹形式开设于螺帽的内圈；该起始端1、中间部位2和收尾端3应用于螺帽，可根据实际情况变螺距长度，对变螺距长度进行定制。
30.实施例4：
31.如图3所示，在上述实施例2的基础上，还包括有对螺杆外螺纹进行加工的模具4，模具4的外形为滚丝轮状，模具4的外圈开设有起始端1、中间部位2和收尾端3式的三段式螺纹；加工模具4可以实现变螺纹螺杆的加工需求，该模具4为两端对称，可以增加使用寿命。
32.本实用新型工作原理如下：
33.起始端1具有两扣标准螺纹螺距，为了更方便的将螺纹旋合；在中间部位 2螺纹的螺距逐步变化，通过改变螺距使螺纹配合形成一定的干涉量，该干涉量可以使螺纹接触产生更大的摩擦力，该摩擦力可以产生一定防松力矩；收尾端3具有一扣标准螺纹螺距，方便将螺纹旋合到底，保证安装时与安装面不会有间隙。
34.由于中间部位2的变螺距使得变螺距部位提前受力，在加载力时，螺纹部位的力可以分散在各个变螺距螺纹及前三扣螺纹上，有效防止应力集中；由于承力扣数的增加及应力集中的减少，可以减小螺纹的长度，螺纹长度的减小可以减轻零件的重量。
35.其中，中间部位2的螺纹扣数可根据实际情况需求进行定制，锁紧力矩可以通过调整中间部位2的螺距长度的大小来改变，以适应不同的加工环境。
36.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。


技术特征：
1.一种变螺距的螺纹连接机构及其加工模具，包括总螺纹段，其特征在于：所述总螺纹段分为起始端(1)、中间部位(2)和收尾端(3)三段，所述起始端(1)和收尾端(3)的螺距为标准螺纹螺距p；所述中间部位(2)具有多扣变距螺纹，且中间部位(2)的多扣螺纹螺距沿起始端(1)向收尾端(3)方向逐渐增大，且中间部位(2)的多扣螺纹螺距均小于p。2.根据权利要求1所述的一种变螺距的螺纹连接机构及其加工模具，其特征在于：所述起始端(1)具有两扣标准螺纹螺距，所述收尾端(3)具有一扣标准螺纹螺距。3.根据权利要求1所述的一种变螺距的螺纹连接机构及其加工模具，其特征在于：所述中间部位(2)中螺纹螺距最小的一扣不小于0.8p。4.根据权利要求1所述的一种变螺距的螺纹连接机构及其加工模具，其特征在于：所述总螺纹段为外螺纹，所述起始端(1)、中间部位(2)和收尾端(3)以外螺纹形式开设于螺栓的外圈。5.根据权利要求1所述的一种变螺距的螺纹连接机构及其加工模具，其特征在于：所述总螺纹段为内螺纹，所述起始端(1)、中间部位(2)和收尾端(3)以内螺纹形式开设于螺帽的内圈。6.根据权利要求4所述的一种变螺距的螺纹连接机构及其加工模具，其特征在于：还包括有对螺杆外螺纹进行加工的模具(4)，所述模具(4)的外形为滚丝轮状，模具(4)的外圈开设有起始端(1)、中间部位(2)和收尾端(3)式的三段式螺纹。

技术总结
本实用新型公开了一种变螺距的螺纹连接机构及其加工模具，包括总螺纹段，总螺纹段分为起始端、中间部位和收尾端三段，起始端和收尾端的螺距为标准螺纹螺距P；中间部位具有多扣变距螺纹，且中间部位的多扣螺纹螺距沿起始端向收尾端方向逐渐增大，且中间部位的多扣螺纹螺距均小于P；螺纹连接受力分布均匀，不容易产生应力集中；锁紧力矩分布均匀，且可以通过变螺距量来控制力矩，力矩更加稳定和好控制。力矩更加稳定和好控制。力矩更加稳定和好控制。


技术研发人员：高慎金 陈衍祥 田坤
受保护的技术使用者：株洲瀚捷航空科技有限公司
技术研发日：2022.04.24
技术公布日：2022/9/6