技术领域
[0001] 本
发明涉及螺纹连接技术，尤其涉及一种螺纹连接弹性套及螺纹连接结构。
背景技术
[0002] 随着
铁路轨道交通电
力机车运行速度的日益提高，
电力机车技术不断发展，螺纹
紧固件在机车设计、制造和装配过程中的重要性将不断加强，电力机车工作环境将对螺纹连接提出更高的要求。
[0003] 通常螺纹连接是用螺纹紧固件把两个或更多的被连接件夹紧在一起，以便其抵抗各种外栽荷，使被连接件不分离和不滑移，或者使被连接件接合面不泄露。
[0004] 预紧能提高
螺栓连接的可靠性，增强连接的紧密性和刚性。较高的预紧力对螺纹连接的可靠性和被连接件的寿命都是有益的。在采用承受横向
载荷的普通螺栓连接时，预紧力不足将导致被连接件滑移，从而导致被连接件错位、歪斜、折皱，甚至紧固件（螺纹件）被剪断；采用承受轴向载荷的螺栓连接时，预紧力不足将会导致接合面泄露，甚至两连接件分离。此外，预紧力不足还将引起强烈的横向振动，致使
螺母松脱。
[0005] 预紧力减小使载荷变幅增大，使螺栓疲劳寿命下降。如在螺栓上作用长时间、较强烈的轴向振动，将使预紧力下降30%～40%，但通常不会全部丧失预紧力导致紧固件脱落。长时间、强烈的横向振动将使预紧力全部消失，紧固件脱落。所以，如何保证螺栓预紧力是一项亟待解决的难题。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于，针对上述螺纹轴向或横向振动易导致预紧力下降的问题，提出一种螺纹连接弹性套，与螺栓配合使用，能有效维持螺纹件与被连接件间的预紧力，保证螺纹连接的可靠性。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种螺纹连接弹性套，包括外径为变径的圆柱形套体，该套体中部的外径小于该套体两端的外径，所述变径间由圆弧面过渡，该套体内部为与螺纹件螺纹段配合的光滑通孔，所述螺栓连接弹性套的一端为球面。
[0008] 进一步地，所述通孔孔径为D2，所述套体中部的外径为D1，所述套体两端的外径为D3，所述圆弧面的半径为R，所述球面的半径为SR，所述螺纹连接弹性套的尺寸应满足以下要求：D1-D2=5±0.5mm、D3-D1=9±0.5mm、D3-D2=14±0.5mm、所述螺栓连接弹性套的总长2×D3mm，R=10±0.5mm，SR=85±0.5mm，所述套体靠近球面的大径段的高度为8±0.5mm，所述套体远离球面的大径段的高度为5±0.5mm。
[0009] 进一步地，所述螺栓连接弹性套采用60Si2MnA制备而成。
[0010] 进一步地，所述螺栓连接弹性套的硬度为45～50HRC，且经过发蓝处理。
[0011] 本发明还包括一种螺纹连接结构，包括螺纹件、所述螺纹连接弹性套和被连接件，所述被连接件设置有与螺纹件配合的
螺纹孔，所述螺纹件一端穿出螺纹连接弹性套的通孔后与被连接件螺纹孔螺纹配合。
[0012] 进一步地，所述被连接件上螺纹孔靠近述螺纹连接弹性套的一端同轴的设置有内径为D3+5mm的孔，所述螺纹连接弹性套球面嵌设在该孔中。
[0013] 进一步地，所述螺纹件包括但不限于螺栓或双头
螺柱。
[0014] 进一步地，当所述螺纹件为8.8级
碳素
钢螺栓时，照预紧力F0进行拧紧螺纹，所述预紧力F0=(0.65～0.68)σsAs，其中σs为螺栓材料的屈服极限，单位为MPa；As为螺纹公称
应力截面积，单位为mm2。
[0015] 进一步地，当所述螺纹件为10.9级碳素钢螺栓时，照预紧力1.4×F0进行拧紧螺纹。
[0016] 本发明螺纹连接弹性套及螺纹连接结构简单、合理，与
现有技术相比较具有以下优点：该螺纹连接弹性套采用具有优良弹性形变的材质60Si2MnA制备而成；该螺纹连接弹性套为外径为变径的圆柱形套体，进一步提高了其弹性形变能力。采用该螺纹连接弹性套的螺纹连接结构，连接可靠，螺纹件的使用寿命长。此外，本发明螺纹连接弹性套及螺纹连接结构成本低，加工方便，适于大批量生产。
附图说明
[0017] 图1为本发明螺纹连接弹性套的结构示意图；
[0018] 图2为
实施例2螺纹连接结构的结构示意图；
[0019] 图3为实施例3螺纹连接结构的结构示意图。
具体实施方式
[0020] 实施例1
[0021] 图1为本发明螺纹连接弹性套的结构示意图。
[0022] 本实施例公开了一种具有应力补偿作用的螺纹连接弹性套，如图1所示，该螺纹连接弹性套为外径为变径的圆柱形套体，该套体中部的外径小于该套体两端的外径，变径设计可使螺纹连接弹性套具有良好的弹性。该变径间由圆弧面过渡，即该套体的中部与两端变径出为圆弧面过渡，该套体内部为与螺纹件螺纹段配合的光滑通孔，该螺栓连接弹性套的一端为球面。
[0023] 为了保证该螺纹连接弹性套的最佳力学性能，确定了该螺纹连接弹性套的最佳尺寸如下：通孔孔径为D2，所述套体中部的外径为D1，所述套体两端的外径为D3，即套体两端外径相等，所述圆弧面的半径为R，所述球面的半径为SR，所述螺纹连接弹性套的尺寸应满足以下要求：D1-D2=5mm、D3-D1=9mm、D3-D2=14mm、所述螺栓连接弹性套的总长2×D3mm，R=10mm，SR=85mm，所述套体靠近球面的大径段的高度为8mm，所述套体远离球面的大径段的高度为5mm。
[0024] 为了进一步增加该螺纹连接弹性套的弹性，本实施例中螺栓连接弹性套采用60Si2MnA制备而成。该螺栓连接弹性套的硬度为45～50HRC（采用
热处理），且经过发蓝处理。
[0025] 本实施例所述螺栓连接弹性套与螺栓配合使用，能有效维持螺纹件与被连接件间的预紧力，保证螺纹连接的可靠性。且该螺栓连接弹性套结构简单，成本低，加工过程简捷，适于大批量生产。
[0026] 实施例2
[0027] 图2为实施例2螺纹连接结构的结构示意图。
[0028] 本实施例公开了一种螺纹连接结构，如图2所示，该螺纹连接结构包括螺栓1、实施例1所公开的螺纹连接弹性套2和被连接件3，该被连接件3设置有与螺栓1配合的螺纹孔，所述螺栓1一端穿出螺纹连接弹性套2的通孔后与被连接件3螺纹孔螺纹配合。
[0029] 该被连接件3上螺纹孔靠近述螺纹连接弹性套2的一端同轴的设置有内径为D3+5mm的孔，该螺纹连接弹性套设置有球面的一端嵌设在该孔中，在螺栓1安装的过程中，该螺纹连接弹性套可以该球面小幅度摆动，有效降低螺纹件弯折情况的发生。
[0030] 本实施例中螺栓1为8.8级碳素钢螺栓，照预紧力F0进行拧紧螺纹，所述预紧力F0=(0.65～0.68)σsAs，σs为螺栓材料的屈服极限，单位为MPa；As为螺纹公称应力截面积，单位为mm2。
[0031] 本实施例公开的具有应力补偿作用具有螺纹连接弹性套采用60Si2MnA材质和特定的结构和尺寸，并对与该螺纹连接弹性套配合使用的螺纹件预紧力进行要求。采用本实施例所述螺纹连接弹性套，在交变载荷、振动和冲击作用下，能有效维持
转向架上安装的拉杆装置、
电机吊挂装置、牵引装置和
制动装置等装置中螺纹件与被连接件间的预紧力，保证螺纹连接的可靠，且使螺纹件不易过早产生疲劳破坏，避免导致机车严重事故发生。
[0032] 实施例3
[0033] 图3为实施例3螺纹连接结构的结构示意图。
[0034] 本实施例公开了一种螺纹连接结构，如图3所示，该螺纹连接结构包括螺母4、双头螺柱5、螺纹连接弹性套2和被连接件3，该被连接件设置有与螺纹件配合的螺纹孔，该双头螺柱5的一端穿出螺纹连接弹性套2的通孔后与被连接件3螺纹孔螺纹配合，双头螺柱的5另一端与螺母4螺纹配合。
[0035] 该被连接件3上螺纹孔靠近述螺纹连接弹性套2的一端同轴的设置有内径为D3+5mm的孔，所述螺纹连接弹性套2设置有球面的一端嵌设在该孔中。
[0036] 本实施例公开的螺纹连接结构同样能维持螺纹件与被连接件间的预紧力，实现螺纹件连接的可靠性，进而有效提高螺纹件的使用寿命。
[0037] 本发明不局限于上述实施例所记载的螺纹连接弹性套及螺纹连接结构，该螺纹连接弹性套材质的改变、尺寸的改变、预紧力大小的改变均在本发明的保护范围之内。
[0038] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
