螺旋桨液压螺母建模方法及液压螺母与流程

本发明涉及液压螺母领域，尤其涉及一种螺旋桨液压螺母建模方法及液压螺母。

背景技术：

现有的螺旋桨液压螺母包括活塞和液压螺母本体，前者用于推动螺旋桨桨毂，使其与螺旋桨轴套合安装，后者用于锁紧桨毂。现有的螺旋桨液压螺母尚缺乏能够涵盖所有设计参数的完整的设计方案，且尚未提成明确的设计公式；从而不适于初学者进行设计，不利于推广使用；也没有足够的理论分析或有限元计算作为依据，无法确定其设计的合理性。从而使得设计师的工作效率和液压螺母的工作可靠性受到较大的局限性。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种螺旋桨液压螺母建模方法及液压螺母，提供了一种完整、简便、合理的设计方法，具有可提高设计师的工作效率和液压螺母的工作可靠性的优点。

为了实现上述目的，本发明提供一种螺旋桨液压螺母建模方法，包括步骤：

S1：获得一螺旋桨轴的一基准端的直径D，所述基准端为所述螺旋桨轴邻近所述螺旋桨轴所连接的一导流帽的一端；

S2：根据所述基准端的直径D和一预设的螺纹标准确定一液压螺母的一螺母本体的螺母内径D1；

S3：根据需要设置所述螺母本体端部的一螺母倒角的角度θ，并根据所述螺母内径D1确定所述螺母倒角的长度T；

S4：根据所述导流帽的形状尺寸和所述导流帽内所需的拆卸空间确定所述螺母本体的一螺母外径最大值D2max和所述螺母本体的一厚度最大值Lmax；

S5：根据所述螺母外径最大值D2max和所述螺母内径D1确定所述螺母本体的一螺母外径D2:

当D2max>2D1时，D2＝2D1；

当D2max<2D1时，D2＝D2max；

S6：根据所述厚度最大值Lmax和所述螺母内径D1确定所述螺母本体的一厚度值L；

当Lmax>0.9D1时，L＝0.9D1；

当Lmax<0.9D1时，L＝Lmax；

S7：根据所述螺母外径D2、所述基准端的直径D和所述螺母内径D1确定所述螺母本体的一活塞腔的中心线至所述螺母本体内壁的距离p：

当D2/D≥1.59时，p＝0.265(D2-D1)；

当D2/D<1.59时，p＝0.27(D2-D1)；

S8：根据所述螺母外径D2、所述基准端的直径D和所述螺母内径D1确定所述活塞腔的宽度d；

S9：根据所述螺母内径D1、所述活塞腔的中心线至所述螺母本体内壁的距离p和所述活塞腔的宽度d确定所述活塞腔的一活塞腔内径d1和一活塞腔外径d2；

S10：根据所述螺母内径D1确定所述活塞腔的一活塞腔倒圆半径r和一活塞腔深度h；

S11：根据所述活塞腔倒圆半径r确定所述液压螺母的一活塞的活塞倒角长度t；

S12：根据所述活塞腔深度h、所述活塞腔倒圆半径r和所述活塞倒角长度t确定所述活塞的一活塞厚度H；

S13：根据所述螺母内径D1、所述螺母外径D2、所述螺母倒角的角度θ、所述螺母倒角的长度T、所述厚度值L、所述活塞腔内径d1、所述活塞腔外径d2、所述活塞腔倒圆半径r、所述活塞腔深度h、所述活塞倒角长度t和活塞厚度H建立所述液压螺母的模型。

优选地，预设的螺纹标准包括复数个螺纹标准值；所述S2步骤进一步包括步骤：

计算所述基准端的直径D与0.85的乘积并向下取整获得一中间值；

在所述预设的螺纹标准中寻找小于所述中间值且与所述中间值数值最为接近的一螺纹标准值作为所述螺母本体的内径D1。

优选地，所述螺母倒角的角度θ设置为45°，所述螺母倒角的长度T与螺母内径D1的关系为：T＝1/15·D1。

优选地，所述S5步骤后还包括步骤：

当D2max<1.45D时，可根据需要通过增大所述螺母倒角的长度T的数值来增大所述螺母外径D2的数值，调整后的所述螺母倒角的长度T＜1/4·D1。

所述S6步骤后还包括步骤：当D2max<1.45D时，可根据需要通过增大所述螺母倒角的长度T的数值来增大所述厚度最大值Lmax的数值，调整后的所述螺母倒角的长度T＜1/4·D1。

优选地，所述S8步骤中，所述螺母外径D2、所述基准端的直径D、所述螺母内径D1和所述活塞腔的宽度d的关系为：

当D2/D≥1.65时，d＝0.27(D2-D1)；

当1.59≤D2/D<1.65时，d＝0.26(D2-D1)；

当1.54≤D2/D<1.59时，d＝0.25(D2-D1)；

当1.45≤D2/D<1.54时，d＝0.24(D2-D1)；

当D2/D<1.45时，d＝0.23(D2-D1)。

优选地，所述S9步骤中，所述螺母内径D1、所述活塞腔的中心线至所述螺母本体内壁的距离p、所述活塞腔的宽度d、所述活塞腔内径d1和活塞腔外径d2的关系为：d1＝D1+2p-d，d2＝D1+2p+d。

优选地，所述S10步骤中，所述螺母内径D1、活塞腔倒圆半径r和所述活塞腔深度h的关系为：

当D1<300mm时，r＝4mm；

当300mm≤D1≤400mm时，r＝5mm；

当D1>400mm时，r＝6mm；

h＝1/6·D1。

优选地，所述S11步骤中，所述活塞腔倒圆半径r和所述活塞倒角长度t的关系为：

t＝r-n；

所述S12步骤中，所述活塞腔深度h、所述活塞腔倒圆半径r、所述活塞倒角长度t和所述活塞厚度H的关系为：

H＝h-r+t-n；

其中，n为所述活塞与所述活塞腔之间的一初始间隙值。

优选地，还包括步骤：在所述活塞外围设置一密封环。

根据本发明所述螺旋桨液压螺母建模方法获得的一种液压螺母，包括一所述螺母本体和一所述活塞，所述螺母本体形成一所述活塞腔，所述活塞可活动地设置于所述活塞腔内。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

本发明的螺旋桨液压螺母建模方法针对液压螺母的每一个参数提供了一套完整的模型构建方案，流程明确，公式简单，易于推广使用，合理性高，可提高设计师的工作效率和液压螺母的工作可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例的螺旋桨液压螺母建模方法的流程图；

图2为本发明实施例的液压螺母、螺旋桨轴和导流帽的连接结构示意图；

图3为本发明实施例的液压螺母和螺旋桨轴的连接结构示意图；

图4为本发明实施例的螺母本体的结构示意图；

图5为本发明实施例的活塞的截面结构放大示意图。

具体实施方式

下面根据附图1～图5，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1～图5，本发明实施例的一种螺旋桨液压螺母建模方法，包括步骤：

S1：获得一螺旋桨轴1的一基准端的直径D，基准端为螺旋桨轴1邻近螺旋桨轴1所连接的一导流帽2的一端；

S2：根据基准端的直径D和一预设的螺纹标准确定一液压螺母3的一螺母本体31的螺母内径D1；

S3：根据需要设置螺母本体31端部的一螺母倒角313的角度θ，并根据螺母内径D1确定所述螺母倒角313的长度T；

S4：根据导流帽2的形状尺寸和导流帽2内所需的拆卸空间确定螺母本体31的一螺母外径最大值D2max和螺母本体31的一厚度最大值Lmax；

S5：根据螺母外径最大值D2max和螺母内径D1确定螺母本体31的一螺母外径D2:

当D2max>2D1时，D2＝2D1；

当D2max<2D1时，D2＝D2max；

S6：根据厚度最大值Lmax和螺母内径D1确定螺母本体31的一厚度值L；

当Lmax>0.9D1时，L＝0.9D1；

当Lmax<0.9D1时，L＝Lmax；

S7：根据螺母外径D2、基准端的直径D和螺母内径D1确定螺母本体31的一活塞腔311的中心线至螺母本体31内壁的距离p：

当D2/D≥1.59时，p＝0.265(D2-D1)；

当D2/D<1.59时，p＝0.27(D2-D1)；

S8：根据螺母外径D2、基准端的直径D和螺母内径D1确定活塞腔311的宽度d；

S9：根据螺母内径D1、活塞腔311的中心线至螺母本体31内壁的距离p和活塞腔311的宽度d确定活塞腔311的一活塞腔内径d1和一活塞腔外径d2；

S10：根据螺母内径D1确定活塞腔311的一活塞腔倒角312的长度r和一活塞腔深度h；

S11：根据活塞腔倒角312的长度r确定液压螺母3的一活塞倒角331的长度t；

S12：根据活塞腔深度h、活塞腔倒角312的长度r和活塞倒角331的长度t确定活塞32的一活塞厚度H；

S13：根据螺母内径D1、螺母外径D2、螺母倒角313的角度θ、螺母倒角313的长度T、厚度值L、活塞腔内径d1、活塞腔外径d2、活塞腔倒角312的长度r、活塞腔深度h、活塞倒角331的长度t和活塞厚度H建立液压螺母3的模型。

其中，预设的螺纹标准包括复数个螺纹标准值；S2步骤进一步包括步骤：

计算基准端的直径D与0.85的乘积并向下取整获得一中间值；

在预设的螺纹标准中寻找小于中间值且与中间值数值最为接近的一螺纹标准值作为螺母本体31的内径D1。

本实施例中，螺母倒角313的角度θ设置为45°，螺母倒角313的长度T与螺母内径D1的关系为：T＝1/15·D1。

S5步骤后还包括步骤：

当D2max<1.45D时，可根据需要通过增大螺母倒角313的长度T的数值来增大螺母外径D2的数值，调整后的螺母倒角313的长度T＜1/4·D1。

S6步骤后还包括步骤：当D2max<1.45D时，可根据需要通过增大螺母倒角313的长度T的数值来增大厚度最大值Lmax的数值，调整后的螺母倒角313的长度T＜1/4·D1。

S8步骤中，螺母外径D2、基准端的直径D、螺母内径D1和活塞腔311的宽度d的关系为：

当D2/D≥1.65时，d＝0.27(D2-D1)；

当1.59≤D2/D<1.65时，d＝0.26(D2-D1)；

当1.54≤D2/D<1.59时，d＝0.25(D2-D1)；

当1.45≤D2/D<1.54时，d＝0.24(D2-D1)；

当D2/D<1.45时，d＝0.23(D2-D1)。

S9步骤中，螺母内径D1、活塞腔311的中心线至螺母本体31内壁的距离p、活塞腔311的宽度d、活塞腔内径d1和活塞腔外径d2的关系为：d1＝D1+2p-d，d2＝D1+2p+d。

S10步骤中，螺母内径D1、活塞腔倒角312的长度r和活塞腔深度h的关系为：

当D1<300mm时，r＝4mm；

当300mm≤D1≤400mm时，r＝5mm；

当D1>400mm时，r＝6mm；

h＝1/6·D1。

S11步骤中，活塞腔倒角312的长度r和活塞倒角331的长度t的关系为：

t＝r-n；

S12步骤中，活塞腔深度h、活塞腔倒角312的长度r、活塞倒角331的长度t和活塞厚度H的关系为：

H＝h-r+t-n；

其中，n为活塞32与活塞腔311之间的一初始间隙值，本实施例中n取值为2。

还包括步骤：在活塞32外围形成一密封环332。

请参阅图2～图5，根据本实施例螺旋桨液压螺母建模方法获得的一种液压螺母3，包括一螺母本体31和一活塞32，螺母本体31的第一端形成一螺母倒角313，螺母本体31的第二端形成一活塞腔311，活塞32可活动地设置于活塞腔311内。活塞腔311内部形成活塞腔倒角312。活塞32端部形成活塞倒角331，活塞32外围形成密封环332。螺母本体31和活塞32的各参数采用本实施例螺旋桨液压螺母建模方法构建的模型所对应的参数。

本实施例的螺旋桨液压螺母建模方法针对液压螺母3的每一个参数提供了一套完整的模型构建方案，流程明确，公式简单，易于推广使用，合理性高，可提高设计师的工作效率和液压螺母3的工作可靠性。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。