上海市计量测试技术研究院,上海 201203
摘要:随着《GB/T 37462-2019 楔形防松螺纹》国家产品标准的发布,我国拥有了自己的防松螺纹体系。国家产品标准给出了 楔形防松螺纹的参数数据。本文基于国家产品标准的参数数据,着重于讨论 楔形防松螺纹与普通螺纹配合后,参数的取值对于防松性能的影响。定性给出了楔形防松螺纹的设计原则和参数取值范围。
关键词:30 楔形防松螺纹,普通螺纹,配合,防松性能。
0 前言
传统的紧固件在与之匹配的30°楔形防松螺纹配合后,会使得这种配合很紧密和牢固。不同于传统的普通内螺纹与普通外螺纹的配合,在使用过程中,受到震动,晃动,以至松脱的可能性较大。
30°楔形防松螺纹的防松脱原理主要是由于接触点的角度的改变,改变了传统的法向力,增加了摩擦力。所以能够紧密的配合。
本文旨在研究探讨30°楔形防松螺纹的国家标准参数设计与防松性能的关系,以及根据与普通螺纹配合后的图形结构,反推出30°楔形防松螺纹的参数设计的合理性,和应该有的取值范围。
30°楔形防松螺纹与普通螺纹配合
图1 楔形螺纹与普通螺纹配合图形
将 定义为配对普通螺纹的大径 在 楔形内螺纹的卡位上限(暂时忽略普通外螺纹的大径值)
将 楔形内螺纹和配对的普通螺纹进行配对,得到相应的普通螺纹在 楔形内螺纹的斜面的位置。
30°楔形防松螺纹与普通螺纹配合后公差带的位置
的数值在楔形内螺纹的楔形斜面的位置为:
| Max | Min | Max | Min |
位置大约百分比 | 14% | 28% | 28% | 54% |
30°楔形防松螺纹和与之匹配的普通外螺纹,依靠两个参数进行配合和卡位:1.普通外螺纹的大径值和楔形内螺纹斜面的位置。2.普通外螺纹的大径平顶的宽度和楔形内螺纹的牙顶处的配合。
分析过程:
如图所示,普通外螺纹的大径抵在楔形内螺纹的楔形斜面上,配合的落点 点所对应的假想圆柱体的直径值为普通外螺纹的大径值 。
情况二:普通外螺纹的大径平顶卡在楔形螺纹的牙顶中。落点 所对应假想圆柱体的直径定义为 。
分析:
图3 普通外螺纹的大径与楔形螺纹的牙顶
由此可知,楔形内螺纹在设计的过程当中要避免情况二的发生,一定要避免普通外螺纹的大径值超过 值,或者说 必须要小于普通外螺纹的大径值,这样会影响到楔形内螺纹的锁紧功能。因此,普通外螺纹的落位必须在线段 上。根据这个原则,可以得到楔形内螺纹的斜面大径值 和斜面小径值 的极限可能范围。
楔形斜面的大径值 的最小值 以与之匹配的普通外螺纹的大径值的最大值 来进行计算会有一定程度的过度保险。所以在实际的制订楔形斜面的大径值 的最小值 的过程中,可以适当的降低 值。
通常把偶然数之值 当作极限偏差。
的值设为随机变量X,它的概率密度函数为正态分布函数,设为 ,其中, ,
的值设为随机变量Y,它的概率密度函数为正态分布函数,设为 ,其中, , , 的分布函数为
计算楔形斜面大径的卡位位置 的概率。
本文通过分析30°楔形防松螺纹与普通螺纹配合后的结构图示,得到30°楔形防松螺纹与普通螺纹的公差带重合后的概率计算方法。既要保证30°楔形防松螺纹的防松性能,又要考虑给制造工艺造成的困难程度,需要配合合适的概率,得到较为适合的参数设计原则。本文给出的30°楔形防松螺纹与普通螺纹配合后,保证防松性能的前提下的参数设计原则,可以应用于今后多种类似防松产品的设计。
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作者简介:张姗姗,女,1987年出生,大学本科,主要研究方向为螺纹检测。
E-mail: zhangss@simt.com.cn