专利名称：六口螺栓的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械行业最常用的紧固用零件，六口螺栓，它是把通常的六角螺栓的六角头改变为具有六个截扇形(扇形截去一个等腰三角形剩下的部分)缺口即截扇形柱状槽的圆柱头而形成的。由于它在紧固时受力状态较六角螺栓优越，从而可大大减少螺栓头的厚度，缩小螺栓头的直径，提高螺栓头的强度，紧固操作也较六角螺栓为方便。使用它代替六角螺栓易于产生较大的紧固力矩，占用较小的扳手空间，同时由于螺栓头的直径和厚度可以相对较小，对紧固件制造业来讲，可节约大量钢材。
背景技术：
现有的六角螺栓是由螺杆和六角头两部分组成的，与螺母配合把两个带有通孔的零件连接起来，或把一个带有通孔的零件连接到另一个攻有内螺纹的零件上。这种零件应用广泛，制造简单，方便灵活，缺点很少，风靡世界，已成标准，被称为标准件。正因为此，人们已经忽略了它的缺点，世代袭用，成为习惯。然而，它的缺点是存在 的主要是在紧固操作中，六角头的受力状态不好，所以只好用加厚六角头厚度的方式来增加它的强度，或用较大的螺栓头直径以取得较大的紧固力矩。本发明给出一种改进，可以使其受力状态得到极大的改善，从而降低螺栓头厚度，缩小螺栓头直径，节约成本，而且性能更加优越，使用更加方便。
发明内容
为了改善紧固操作时六角螺栓的六角头的受力状态，本发明提供一种六口螺栓，它是把通常的六角螺栓的六角头改变为具有六个截扇形缺口的圆柱头，称为六口头而形成的。紧固六口螺栓所使用的扳手也相应于六口螺栓而设计，与六角螺栓所使用的扳手相t匕，由于受力较小，也更加轻巧和便利。本发明的技术方案是改变六角螺栓的六角头的形状，达到改善受力状态的目的。做法是忽略六角头的倒角与标志等细节，六角头可以看为一段直六棱柱，其柱面可以看成一条直线段沿着准线，一个正六边形运动而产生的，而在冷镦或切削工艺中则是将其外接圆柱冲切或铣去六个弓形柱而形成的。紧固作业时，扳手把力作用于六角头相互平行的两个平面上，产生力矩，完成紧固作业。把冲切或铣削前的圆柱按以下条件冲切或铣削掉六个截扇形柱就构成了六口头1、截扇形的圆心与圆柱准线的圆心相同；2、六个截扇形在准线园上均匀分布。3、截扇形的半径等于切削前圆柱准线园的半径，圆心角为30度，截去的等腰三角形的高不小于螺杆部分准线园的半径。为说明它在紧固作业时的受力情况，这里需要简单描述一下与六口螺栓配合使用的扳手的结构。六口扳手(固定扳手)由一个钩头，一个压脚和一段手柄组成。紧固作业时，钩头嵌入六口头的一个截扇形缺口中，压脚抵住其对角的一个截扇形缺口，旋转手柄，钩头和压脚就通过接触面施加一对力偶，使螺栓紧固。值得指出的是六口活扳手的结构几乎和六口固定扳手一样简单，而且使用起来兼有紧固六角螺栓的固定扳手和活动扳手两者的优点，而受力分析的论述对两者都一样，所以，下面的讨论以配用六口活扳手为例来进行。由于两个物体的作用力总是沿着它们接触面的法线方向，所以，扳手施加在六口头上的力是垂直于准线园的半径方向，力臂约等于准线园的半径。而六角扳手施加于六角头上的力和半径方向约成30度角，因而，力臂只有准线园半径的二分之一。所以，施加相同的力，六口头所产生的扭矩比六角头上产生的扭矩也就大一倍，或者说产生相同的扭矩，六口头上所承受的力只有六角头上所承受的力的二分之一。本发明的有益效果是1、对于同样用途的螺栓，使用六口头螺栓比使用六角头螺栓，螺栓头可以减薄一半或把直径和厚度都做相应减少，从而减少螺栓的制造成本；2、螺栓头的缩小可以节省扳手空间，为设计提供方便；3、六口螺栓与扳手的配合比六角头螺栓更加方便，紧固操作的效率也更高。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图I是本发明一个实施例的俯视图。图中，I、/、口头，2、压脚，3、绞链，4、弹黃，5、手柄，6、活动/、口板手，7、钩头。图2是常用的六角头受力分析图。图中，I、六角头,2、六角扳手。
具体实施例方式图I表示的是用六口扳手紧固六口螺栓的工作情况。先将六口扳手的压脚2嵌入六口头的一个缺口中，由于钩头7与压脚用铰链3连接，所以钩头在扳手旋转的平面上还有两个自由度，很容易嵌入压脚缺口的直径另一端的缺口中，旋转扳手手柄5就可以进行紧固了。这比用六角扳手紧固六角螺栓方便，如图2，因为后者只有一个自由度，六角扳手的缺口必须和六角头的两个平行平面对齐。从图I可以看出，用六口扳手紧固六口螺栓时,六口扳手作用于六口头上两个点的力大小都是Fk并垂直于接触点的六口头的半径，作用的力臂和半径大约相等，因而所产生的力矩约等于2FkR。而用六角扳手紧固六角螺栓时，如图2，六角扳手作用于六角头上两个点的力大小都是Fj并大约垂直于接触点的六角头的半径，作用的力臂大约等于六角头半径的二分之一，因而所产生的力矩约等于FjR。这就是说，当用相同的力矩紧固螺栓时，即2FkR = FjR，六口螺栓上承受的力只有六角螺栓所承受的力的一半。因而螺纹直径相同的六口螺栓的螺栓头可以做得比六角螺栓的螺栓头要薄或者直径可以较小。
权利要求
1.一种机械行业最常用的紧固用零件，六ロ螺栓，它是把通常的六角螺栓的六角头改变为具有六个截扇形(扇形截去ー个等腰三角形)缺ロ的圆柱头而形成的，其特征是螺栓头为圆柱体上加工有六个均匀分布的截扇形缺ロ而构成。
2.根据权利要求I所述的六ロ螺栓，其特征是截扇形的圆心与圆柱准线园的圆心相同，截扇形的半径等于圆柱准线园的半径，圆心角为30度，截去的等腰三角形的高大于或等于螺杆部分准线园的半径。
全文摘要
本发明涉及一种机械行业最常用的紧固用零件，六口螺栓，它是把通常的六角螺栓的六角头改变为具有六个截扇形缺口(扇形截去一个等腰三角形)的圆柱头而形成的。由于它在紧固时使用相同的力矩，螺栓头所受到的力比六角螺栓头受到的力要小一半，从而比使用六角螺栓可大大减少螺栓头的厚度，缩小螺栓头的直径，紧固操作也较六角螺栓更为方便。使用它代替六角螺栓易于得到更好的紧固效果，占用较小的扳手空间，同时由于螺栓头的直径和厚度可以做得较小，对紧固件制造业来讲，可节约大量钢材。
文档编号F16B23/00GK102817897SQ20121025397
公开日2012年12月12日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者赵汝怀 申请人:赵汝怀