一种变径尖顶导向螺栓的制作方法

本申请涉及紧固件，特别是涉及一种变径尖顶导向螺栓。

背景技术：

1、对于一般的对接结构来说，螺栓通过被连接件的通孔后与螺母配合，操作人员在螺栓头侧固定螺栓，在螺母侧通过拧紧螺母实现连接。而在实际工程中，由于对接需要，操作人员只能在单侧进行操作。对于该类单向操作的对接结构，通常在内侧安装托板螺母，操作人员在外侧安装螺栓实现连接。由于被连接件的安装孔、螺栓和托板螺母三者之间的装配误差，螺栓轴线通常与托板螺母轴线不重合，在无法调整托板螺母轴线的情况下，需要在螺栓根部上设置合理的导向结构。

2、此外，根据螺栓的承载方向，分为轴向连接和径向连接两种，传统的轴向连接螺栓其光杆直径与螺纹中径相近，而对于起径向连接作用的螺栓来说，需要将光杆直径进行增加，以满足不同承载场景的需求。同时，某些场景中操作安装空间极小，在螺栓上集成不同的扳拧结构，能够更好的适应安装要求。

技术实现思路

1、为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例中提供了一种变径尖顶导向螺栓。

2、根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种变径尖顶导向螺栓，包括螺栓头、螺杆、螺纹和尖顶主体，

3、沿轴向方向，所述螺栓头、螺杆、螺纹和尖顶主体依次连接；

4、所述螺栓头为外六角，所述螺栓头上还设有内六角；

5、所述螺杆的直径大于所述螺纹的直径。

6、进一步的，所述螺杆根据被连接件承载方向的不同，加工成抗拉型螺杆或抗剪型螺杆。

7、进一步的，所述螺杆应用于承轴向载荷的场景，所述螺杆的直径对螺纹的中径取整。

8、进一步的，所述螺杆应用于承径向载荷的场景，设计不同直径(ds)的光杆，

9、由外载剪力q引起的剪切应力τ为：

10、

11、螺栓的螺纹中径为d，由于预紧力引起的拉应力σ为：

12、

13、其中k为预紧力系数，预紧力取螺栓抗拉载荷ps的0.3～0.8倍，根据第四强度理论，最大折合抗拉强度σ4应小于抗拉载荷：

14、

15、对于金属材料来说，剪切极限载荷为抗拉极限载荷的0.5倍，取k最大为0.8，可得：

16、

17、对于径向承载需求的螺栓来说，螺杆直径取螺纹中径的1.2倍。

18、进一步的，所述螺纹采用滚制或搓丝成型。

19、进一步的，所述螺纹加工为m螺纹或mj螺纹。

20、进一步的，所述尖顶主体为圆锥结构，圆锥直径与螺纹中径d相同，与螺纹收尾圆滑过渡，圆锥高度为h，圆锥角为α，头部采用尖顶圆头11过渡，尖顶圆头半径为sr。

21、进一步的，所述尖顶主体的体积v计算方法如下：

22、

23、其中:

24、

25、游动托板螺母的轴向最大错动量为δh，径向最大错动量为δ，为满足游动托板螺母本体承载要求，需满足：

26、

27、采用本申请实施例中提供的一种变径尖顶导向螺栓，具有自动导向功能，通过变径实现不同承载场景的需求，在单向操作情况下，满足轻质化、高可靠连接要求；由于螺栓头部包括外六角和内六角两种扳拧结构，可适应不同的安装操作空间需求，且扳拧结构镦制成型，能够有效提升扳拧性能。

技术特征：

1.一种变径尖顶导向螺栓，其特征在于，包括螺栓头、螺杆、螺纹和尖顶主体，

2.根据权利要求1所述的变径尖顶导向螺栓，其特征在于，所述螺杆根据被连接件承载方向的不同，加工成抗拉型螺杆或抗剪型螺杆。

3.根据权利要求2所述的变径尖顶导向螺栓，其特征在于，所述螺杆应用于承轴向载荷的场景，所述螺杆的直径对螺纹的中径取整。

4.根据权利要求2所述的变径尖顶导向螺栓，其特征在于，所述螺杆应用于承径向载荷的场景，对于不同直径(ds)的光杆，

5.根据权利要求1所述的变径尖顶导向螺栓，其特征在于，所述螺纹采用滚制或搓丝成型。

6.根据权利要求1或5所述的变径尖顶导向螺栓，其特征在于，所述螺纹加工为m螺纹或mj螺纹。

7.根据权利要求1所述的变径尖顶导向螺栓，其特征在于，所述尖顶主体为圆锥结构，圆锥直径与螺纹中径d相同，与螺纹收尾圆滑过渡，圆锥高度为h，圆锥角为α，头部采用尖顶圆头11过渡，尖顶圆头半径为sr。

8.根据权利要求7所述的变径尖顶导向螺栓，其特征在于，所述尖顶主体的体积v计算方法如下：

技术总结
本申请实施例提供一种变径尖顶导向螺栓，包括螺栓头、螺杆、螺纹和尖顶主体，沿轴向方向，所述螺栓头、螺杆、螺纹和尖顶主体依次连接；所述螺栓头为外六角，所述螺栓头上还设有内六角或100°沉头；所述螺杆的直径大于所述螺纹的直径。采用本申请提供的一种变径尖顶导向螺栓，具有自动导向功能，通过变径实现不同承载场景的需求，在单向操作情况下，满足轻质化、高可靠连接要求；由于螺栓头部包括外六角和内六角两种扳拧结构，可适应不同的安装操作空间需求，且扳拧结构镦制成型，能够有效提升扳拧性能。

技术研发人员：何巍,石玉红,王帅,蒋先旺,冯韶伟,王婕,卢红立,刘佳运,闫路,徐倩,姜周,吴会强,李操,宋漪萍
受保护的技术使用者：北京宇航系统工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17