紧固件常用防松方法

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第21章 螺纹紧固件连接的防松

一、松动机理

螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷,包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下,螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下,螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多,远在疲劳破坏之前,就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效,或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转,甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。

在通常的螺纹连接中,摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时,克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为:

()αρ-=tg Qd M 2

21……………………………(公式21-1) 式中:Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力,又称轴力或紧固系统的夹紧力;

d 2——螺纹中径;

ρ——摩擦角,对于三角形螺纹,β

ρcos 1M tg =,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数,β是牙型半角;

α——螺纹螺旋线的升角,又称导角。

螺纹紧固件被拧紧后,由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为:

2

222D Q M μ=…………………………(公式21-2) 式中:μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数;

D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径,在接触压力均匀的情况下,D 2的精确值是:???

? ??--=2233232n n R R R R D ωω,R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径,如果支承面不平或接触压力不均匀,D 2就可能随着支承面的

内半径到外半径而变化。

综上所述,决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为:

()??????+-=+=22

22221D tg d Q M M M μαρ…………………(公式21-3) 分析公式21-3可知,仅在总力矩M 等于或小于零的情况下,螺纹紧固件才开始自行松转。对于连接用螺纹,在受静载荷作用时,即使润滑条件很理想,其摩擦角也始终大于升角:ρ>α,即满足螺纹的自锁条件,使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零,螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时,例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移,这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值,

螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。此时,作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松转的内松出力矩,使螺母开始松转,就像一个在斜面上的重物,由于摩擦力的变小或消失而往下滑动一样。这种松转称为螺纹连接的自松。千万次的振动循环耗尽了螺纹连接的防松摩擦阻力,使其从细微的松转直到完全的松脱。

螺纹件在螺纹面和支承面上的微观滑移是怎样产生的呢对于承受轴向动载荷的螺纹件,轴向外力使螺母在靠近支承面的部位产生径向弹性膨胀,引起螺纹面和支承面上的微观滑移;对于承受横向动载荷的螺纹件,横向外力使螺栓在螺母内摇摆而产生微观滑移,或者说螺母在螺栓上摇摆而产生微观滑移。试验证明,横向外力比轴向外力能引起更大的微观滑移。因此,横向外力是更危险的因素,而且垂直于螺纹轴线的纯横向外力比起与螺纹轴线成各种角度的横向外力,对螺纹连接的松动能产生最苛刻的条件。实际的使用经验也说明,横向冲击、振动更易引起螺纹连接的松动。试验表明,与横向外力相比,经受轴向外力的螺纹连接不容易松动。

“纯横向外力是导致螺纹连接松动的更危险因素”这一结论对螺纹连接的设计及其防松方法的研究和评定有重要的意义。在螺纹连接的设计中,往往可以通过设计紧固件的安装方向来尽可能地避开横向外力这一危险因素。在考核和评定紧固件的防松性能时,采用横向加力的试验方式能加速螺纹连接的松动,使考核试验更有效,试验工作的效率更高。

二. 防松方法

1 防松方法的分类

螺纹紧固件连接的防松方法分为三种基本类型:

a.不可拆卸的防松

这是一种采用焊牢、粘结或冲点铆接等方式将可拆卸螺纹连接改变为不可拆卸螺纹连接的防松方法,是一种很可靠的传统防松方法。其缺点是螺纹紧固件不能重复使用。且操作麻烦。常用于某些要求防松高可靠而又不需拆卸的重要场合。

b.机械固定件的防松

利用机械固定件使螺纹件与被连接件之间或螺纹件与螺纹件之间固定和销紧,以制止松动。这种方法的优点是防松可靠,其防松可靠性一般取决于机械固定件(或紧固件本身,如开槽螺母)的静强度或疲劳强度。它的缺点是增加紧固连接的重量,制造及安装麻烦,不能进行机动安装,所以成本较高。由于其防松可靠性高,在机械产品和航空航天产品中的某些重要部位仍广为采用。

c.增大摩擦力的防松

利用增加螺纹间或螺栓(螺钉)头及螺母端面的摩擦力或同时增加两者的摩擦力的方法来达到防松的目的。这种防松方法比上述a类或b类方法的可靠性要差些,但其最大的优点是不受使用空间的限制,可以进行多次的反复装拆,可以机动装配,而且其中某些紧固件(如尼龙圈锁紧螺母,全金属锁紧螺母),其防松可靠性已达到很高的水平。因此,这种防松方法在机械制造部门和航空航天领域应用最广。

2 常用的防松方法

螺纹紧固件连接常用的防松方法见表21-1。

表21-1 防松方法的特点及其应用举例

序号类

名称结构简图特点和用途

1

螺栓(或螺钉)

头和螺母端面冲

点铆接

在拧紧后,用冲点铆接的方法使螺栓(或螺钉)螺母产生局部变

形,阻止其相互松转。防松可靠,可用于任何不需拆卸的连接防松

2锁紧粘合剂的粘

在相配的螺纹表面涂环氧树脂或厌氧胶等粘合剂,粘合剂固化后

即可牢固地粘结相配的螺纹,达到锁紧防松的目的。不同的粘合剂

往往具有不同的锁紧能力。涂环氧树脂的紧固件,其粘结强度很

高,是不可拆卸的。涂厌氧胶的紧固件,虽可拆卸,但拆卸后螺纹

表面残留的粘合剂难于清洗干净,且螺纹可能受到损伤,紧固件不

宜再用。

粘合剂也可作为螺纹的密封材料,但它们无法承受高温。最好的

粘合剂可在230℃的温度下工作;最差的粘合剂,其工作温度只有

94℃。

防松可靠,可用于任何不需要拆卸的连接防松

3

开槽螺母加开口

开口销穿过螺母的槽和螺栓末端的销孔,将螺母和螺栓直接锁

紧。可在不拧紧(即不施加预紧力)的松连接状态下,用于重要的

活动部位,如航空航天器和车辆座舱内操纵杆活动关节的连接。也

可用在长时间严酷振动条件下要求防松高可靠的特别重要部位。在

这种情况下,必须以适当的预紧力来拧紧螺母和螺栓,否则,在未

拧紧的松连接中,开口销或螺母会产生疲劳破坏,造成紧固件的松

脱失效。此类事故在承受严酷工作条件的许多连接中常有发生

4止动垫圈

用单个或双连钢垫圈把螺母与被连接件固定在一起或两个螺母相互固定。

防松可靠,可用于高温部位的防松连接。常用于发动机产品的重要部位

5锁紧丝

用钢丝穿入螺钉头或螺母的小孔内,使几个螺钉或螺母联结在一起而锁紧。尽管装配比较麻烦,因其防松可靠,故仍用于重要的场合,特别是航空航天产品的重要部位。

可用于成组螺栓或螺钉的连接防松

6

松双螺母

双螺母的传统装配方法是先拧紧内螺母,接着拧紧外螺母,然后

再反拧内螺母,使两个螺母高度之间的螺纹产生微小的弹性变形来

获得附加摩擦力而防松。实践证明,这种装配方法的双螺母防松并

不可靠。其缺点是反旋内螺母时,造成紧固系统卸载,夹紧力变

小,防松能力下降。新的装配方法取消“反拧内螺母”这一程序,

即先拧内螺母,再拧外螺母,对两个螺母施加相同的拧紧力矩,这

样能使紧固系统的夹紧力保持在较高的水平上。国内外的试验证

明,采用新装配方法的双螺母,其防松能力大为提高。在目前各种

螺纹紧固件的防松方法中,它是抗振寿命较高的几种防松方法之

一。

用两个螺母虽增大了重量,但结构简单,防松效果好,可用于高

温,所以在某些重要场合仍有采用,如发动机的螺纹连接防松等

7

自由旋转型的

齿形端面锁紧

螺母和锁紧螺钉

在螺母和螺钉头下的支承面滚花或制成锯齿形。当螺母或螺钉被

拧紧时,支承面与被连接件之间产生摩擦阻力,尤其是在“锯齿”

嵌入被连接件表面时,锁紧非常牢固。支承面锯齿的齿形以及拧紧

时的夹紧力对锁紧性能有显着的影响。稳定的扭——拉关系和足够

高的夹紧力是这种紧固件保持锁紧能力的前提。试验证明,它们有

良好的防松性能。

不能与垫圈合用,也不能用于无法承受高夹紧力的螺纹连接或者

被连接表面对划伤和腐蚀敏感的场合。使用这种防松方法应注意硬

度的合理匹配,一般来说,被夹紧零件的硬度应低于紧固件的硬度

8

有效力矩型的

全金属锁紧螺母

在螺母体上端进行非圆收口或开槽后收口(后者又称槽梁型锁紧螺母),

使螺纹局部变形。螺栓拧入螺母后,螺母的收口部位向外涨开,利用收口部位

的弹性,使螺纹副横向压紧,消除了螺纹间隙,增大了螺纹摩擦力,使螺栓与

螺母牢固地锁紧在一起。

防松效果良好,槽梁型锁紧螺母的防松性能更佳。与较高螺纹精度的螺栓

配用时,可提高防松性能;与螺母硬度相对应的较高硬度螺栓配用时,可显着

提高连接的重复装拆使用寿命。在全金属锁紧螺母中,槽梁型锁紧螺母的重复

使用性是最好的。

可用于除活动部位以外的任何紧固连接部位

9

松有效力矩型的非

金属嵌件锁紧螺

在螺母上端嵌入一个尼龙圈,尼龙圈的内径比螺纹中径略小。拧

入螺栓时,尼龙圈内被挤压出内螺纹,弹性极佳的尼龙材料与螺栓

形成了很大又很稳定的摩擦阻力,达到了可靠的锁紧。

防松性能好,可多次重复装拆使用,适于经受严酷冲击、振动的使用场

合。可与从低精度到高精度的任何螺栓配用;也可与从低强度到高强度的任何

螺栓配用。

使用温度受尼龙圈材料的限制,一般为-50~+100℃

10弹簧垫圈

利用弹簧的张力为螺纹连接提供锁紧作用。其优点是结构简单,造价低廉,使用方便。广泛用于一般机电设备的不重要部位之防松。

弹簧垫圈的主要缺点:

a.防松效果差,不适于承受较激烈冲击、振动的使用部位;

b.电镀锌或镉的钢垫圈往往会产生滞后的氢脆断裂,造成很难发现的隐患以及随后的失效事故;

c.垫圈开口处的尖棱易损伤被连接表面;

d.使紧固系统受力偏斜,破坏螺栓作用力的中心性,致使螺栓承受附加的弯曲应力,导致螺纹连接的疲劳性能下降。在严

酷的外载荷作用下,这种不良影响尤为显着;

e.增加被连接件的柔性,即降低被连接件的刚度,可能会导致螺纹连接的疲劳性能下降。

f.由于是开口的圆环结构,在夹紧力的作用下,可能会出现因内径涨大而失效的情况。

因此,弹簧垫圈不用于重要的使用场合

11弹性垫圈

鞍形弹性垫圈

波形弹性垫圈

利用弹簧的张力为螺纹连接提供锁紧作用。

防松效果差,多用于机电设备的不重要连接部位。

电镀锌或镉的钢垫圈会产生滞后氢脆断裂,造成难于发现的隐患及随后的失效事故

12齿形锁紧垫圈

内齿锁紧垫圈

外齿锁紧垫圈

内锯齿锁紧垫圈

外锯齿锁紧垫圈

拧紧螺母或螺钉时,垫圈翘齿被压平,增大了螺纹和支承面的摩

擦阻力,为螺纹连接提供锁紧作用。

由于翘齿嵌入螺钉头(或螺母)和被连接件的表面,其所造成的损伤会增

加腐蚀的敏感性,对于承受高应力的紧固件或被连接件,这些损伤又可能导致

裂纹的产生。

在承受较大的夹紧力时,垫圈的翘齿可能会产生裂纹或断裂。内

外锯齿锁紧垫圈比内外齿锁紧垫圈的承压能力要大一些

三.防松性能的评定

1 评定防松性能的试验方法

对于如何评定紧固件的防松性能,目前国内外普遍采用两种标准的试验方法。第一种是紧固件加速振动试验方法(ISO标准或GJB ),第二种是紧固件横向振动试验方法(GB/T 10431-1989)。两者都是加速紧固件连接松动的试验方法,它们各有特点,第一种方法目前在国内主要用于航空航天系统,而其他系统多采用第二种方法。

由于横向力是使螺纹连接产生松动的最苛刻的外力,所以两种试验方法都是从垂直于螺栓轴线的方向施加足够大的横向冲击力,使紧固件连接在短时间内产生松动。它们可以对各种紧固件连接的防松性能提供可再现的评定结果。

与第二种方法相比,第一种方法的加载方式和振动、冲击条件更接近于各种紧固件的实际使用状态。第二种方法无法评定紧固件松连接的防松性能,而第一种方法则可以对各种紧固件松连接的防松性能提供可对比的评定结果。在工作状态下的螺纹紧固件连接,由于支承面的磨损、被连接件的受压下陷、螺栓的过载屈服或外载荷的作用等各种原因,可能会丧失预紧力,使其由拧紧状态的紧连接变为没有预紧力(或预紧力不足)的松连接。此时,保持紧固件自身的锁紧,使其在一定时间内松而不脱,对防止被连接件因分离而失效至关重要。因此,在评定紧固件松连接的防松脱寿命方面,第一种方法是不可或缺的。

与第一种方法相比,第二种方法是对螺栓(或螺钉)直接加力,所以,它能使紧固件连接在更短的时间内产生松动,试验效率更高。第二种方法的另一个特点是可以精确地测量紧固件连接在振动试验过程中预紧力的变量,描述试验中预紧力的变化过程,给出预紧力与振动次数(或时间)的关系曲线图,并以预期紧力下降的变量作为衡量紧固件连接松动的准则。这比第一种方法更为直观和准确,也更便于操作。此外,第二种方法可以较为准确地评定紧固件连接的扭-拉关系对防松性能的影响,这为进一步研究和设计各种新型防松紧固件提供了更为有效的试验途径。

2 防松性能的试验结果

根据防松性能的试验结果来评定各种防松方法,对紧固件的选用和紧固件防松方法和研究设计都有参考价值。虽然各种紧固件的防松性能受其结构、尺寸、材料、镀覆层、制造工艺、安装条件等各项因素的影响,其工作环境也各不相同,但是,按照上述的标准试验方法,在试验条件以及影响防松性能的各项因素尽可能一致的条件下,对各种紧固件防松性能的评定及其对比结果,具有较好的可信度和可比性。国内外在这方面的许多试验结果及评定结论是极其相近的,而且试验结果是可以再现的。各种紧固件在实际工作环境中的防松能力与通过试验所做出的评定结论是基本一致的。

图21-1和图21-2是按照第一种方法,即紧固件加速振动试验方法规定的夹具和试验条件对各种紧固件进行防松性能试验的对比结果。其试验条件为:振动频率29~30HZ,全振幅±,相应的加速度约20g。在试验中,由于紧固件在夹具槽孔内横向跳动(跳动幅度达19mm),其瞬间的冲击加速度实际高达50~80g。

3 防松性能的试验结果分析

图21-1和图21-2的试验结果表明,有预紧力的开槽螺母、涂厌氧胶的螺母以及尼龙圈锁紧螺母的抗振松寿命最长,经受长时间的激烈冲击、振动后,

仍无任何松动的迹象。也就是说,在各种紧固件的对比试验中,它们的防松性能最佳。

过去认为,双螺母这种传统的防松方法,其防松性能不高。试验表明,改变双螺母的安装方法(见表21-1序号6,双螺母的特点和用途),使其保持较高的预紧力,其抗振寿命可显着提高。

开槽螺母加开口销的防松方法属于机械固定件的锁紧防松,具有很高的防松可靠性。但开槽螺母加开口销的安装方法对其防松性能有显着的影响。不拧紧(即无预紧力)或拧紧不足的开槽螺母,在激烈的冲击、振动下,只能在一定时间内防止螺母从螺栓上脱落。无预紧力的松连接在严酷的工作环境中会导致紧固件或被连接的其他构件早期疲劳破坏。图21-1的试验结果表明,无预紧力的开槽螺母,由于开口销在螺母槽内受到反复冲击和剪切力的作用,在经受4万多次的冲击、振动以后,开口销断裂,螺母与螺栓分离,连接失效。因

此,对于在长期间内经受激烈冲击、振动的开槽螺母,在安装时,必须施加合理的预紧力。在螺母槽与螺栓销孔对中装配时,应从拧紧方向扳拧螺母,使开口销紧固在螺母槽内,避免开口销在槽内移动,以防止连接的疲劳失效。

↑-表示试件未失效;A-双螺母;B-有预紧力的开槽螺母加开口销C-尼龙圈锁紧螺母;

D-高锁螺母;E-无预紧力的开槽螺母加开口销;F-全金属锁紧螺母;G-内齿锁紧垫圈;

H-外齿锁紧垫圈;J-轻型弹簧垫圈;K-普通螺母

图21-1 各种紧固件(规格为M6)抗振松寿命试验结果

↑-表示试件未失效;A-涂厌氧胶的螺母;B-尼龙圈锁紧螺母;C-轻型弹簧垫圈;

D-内齿锁紧垫圈;E-外齿锁紧垫圈;F-普通螺母

图21-2 各种紧固件(规格为M10)抗振松寿命试验结果涂厌氧胶螺母的防松属于不可拆卸的防松,其防松性能极佳。经受长时间振动试验无松动迹象的螺母,强行拆卸时,其瞬间拧出力矩高达31N·m,说明厌氧胶对螺纹紧固件的粘合锁紧能力很高,其抗振寿命很长也就不足为奇了。

尼龙圈锁紧螺母在国内外的实际应用中早已表明其优良的防松性能。国外有关专家甚至称其为永不松动的锁紧螺母。试验结果表明,这种螺母的防松性能比其他锁紧螺母高得多。其防松之所以如此可靠是由于螺母的尼龙圈紧紧箍住螺栓从而形成高弹性的横向压紧。在使用尼龙圈锁紧螺母时,应考虑尼龙圈的老化及温度的影响,对有这方面要求的螺母,应改变尼龙的材料或配方。

高锁螺母属于非圆收口的全金属锁紧螺母。试验用的高锁螺母是铝合金螺母,与其相配的是钢螺栓。较软的铝合金能更好地吸收外来的冲击、振动能,所以它比钢制的全金属锁紧螺母的防松性能要好。

齿形锁紧垫圈、弹簧垫圈以及没有锁紧特性的普通螺母,它们的抗振松寿命仅为尼龙圈锁紧螺母的1%。相比之下,它们的防松性能很差,一般只用于不重要的场合。

四.锁紧螺母

1 分类

靠增大螺纹之间或支承面之间的摩擦力来防松的锁紧螺母一般分为两种类型,即自由旋转型锁紧螺母和有效力矩型锁紧螺母。

自由旋转型锁紧螺母

自由旋转型锁紧螺母(见表21-1序号7的结构简图)是螺母与被连接件在拧紧时产生预紧力后才有锁紧能力的螺母。其锁紧性能取决于螺栓的预紧力,如果预紧力难于控制在合理的范围内,则其锁紧防松的可靠性是不确定的,一旦预紧力丧失,其锁紧能力等于零。这种螺母可用于旋合行程较长的螺栓,因为螺母与被连接件在接触前可以很省力地自由拧入拧出,即所谓自由旋转。

有效力矩型锁紧螺母

有效力矩型锁紧螺母(见表21-1序号8~9的结构简图)是在拧紧前,即在螺母与被连接件接触前就具有一个有效锁紧力矩的螺母。其锁紧性能不完全取决于螺栓的预紧力。这种螺母一般适用于旋合行程较短的螺栓,也适于抗压能力较差的被连接件(如蜂窝夹层、炭纤维材料等)。因为其锁紧防松不取决于预紧力,在拧紧螺母时可以控制过大的预紧力,以免压坏被连接件。

有效力矩型锁紧螺母又分为全金属锁紧螺母和非金属嵌件锁紧螺母。

2 全金属锁紧螺母

这种螺母之所以能锁紧防松是因为对螺母体上的某一部位进行非圆收口变形,使螺纹孔由圆形改变为近似的椭圆形、多边形或者对螺母的上端进行开槽收口变形,使螺纹孔改变为直径稍小的近似圆形或非圆形(见表21-1序号8的结构简图)。当螺栓与螺母的非圆螺纹孔旋合时,由于干涉配合所产生的摩擦力便阻止了紧固件的松转。只要符合标准规定的技术要求和使用条件,这种螺母的防松是可靠的。

这种螺母的制作工艺相对简单。其特点是在保证所要求的机械和工作性能的条件下,体积和重量都可以做到很小,螺母的壁厚也可以很薄,可用于对紧固件的体积和重量有严格限制的场合,可安装在空间狭小的可达性差的使用部位。螺母的另一个特点是适用温度范围较广,其工作温度只受螺母的母体金属材料和镀层的限制。只要选用相适应的材料和镀层,就可以用于从低温到高温的各种场合。螺母的品种很多,如六角、12角、花键、托板、浮动等各种头型和结构形状,可满足各种使用条件的需要,是目前使用最广泛的锁紧螺母之一。

3 非金属嵌件锁紧螺母

这种螺母的一种类型是螺纹孔内嵌有尼龙块(见图21-3),旋合时,螺栓与尼龙块的干涉配合产生摩擦阻力,从而阻止了紧固件的松转。它防松很可靠,缺点是重复使用性差,反复拧入拧出时,尼龙块很易损坏,而且螺纹上安装尼龙块的小孔会导致严重的应力集中。这种螺母的另一种类型是在螺母的上端嵌装一个其内径比螺纹中径稍小的尼龙圈,称为尼龙圈锁紧螺母(见表21-1序号9的结构简图)。它的防松能力同样来自于尼龙材料与螺栓旋合时由于干涉配合所产生的摩擦阻力,与尼龙块相比,其摩擦阻力更加稳定和可靠。在各种嵌件材料中,尼龙材料的弱性和耐磨性最佳,它不仅具有良好的复原性和重复使用性,而且对外来的冲击、振动还有良好的吸收和阻尼作用。所以,这种螺母的锁紧性能比全金属锁紧螺母好得多,有很高的防松可靠性。其不足之处是螺母的使用温度受限于尼龙材料的使用温度。螺母的使用温度一般为-50~+100℃,过高的温度会使尼龙材料软化,过低的温度会使尼龙材料变得硬脆和加速老化。当温度达-54℃时,螺母的金属材料(碳钢和合金钢)也开始变脆,使锁紧螺母的机械和工作性能明显下降。

图21-3 尼龙块锁紧螺母

4 机械性能与工作性能

对锁紧螺母的机械性能要求与普通螺母基本相同,不重复介绍,详见

GB/T 。但对有效力矩型的全金属锁紧螺母应具有较高的机械性能等级。机械性能等级低的螺母容易使其非圆收口的部位在拧入螺栓时产生塑性变形,难于保证弹性锁紧的功能要求。全金属锁紧螺母的机械性能等级通常是8~12级。5级的螺母,成本较低,但其防松能力和重复使用性较差,一般只用于不重要的使用场合,并应尽量减少重复装拆的次数。

一个工作性能良好的锁紧螺母主要应具备如下4个基本条件:

a.稳定并可靠的锁紧力矩(又称有效力矩);

b.对螺栓公差有良好的适应性;

c.良好的重复使用性;

d.良好的扭-拉关系。

1) 锁紧力矩

一个防松可靠的锁紧螺母,其锁紧力矩应保持在标准规定的范围内,而且其第1次拧入最大力矩应保持最小,其多次(通常是第5次或第15次)拧出最小力矩应保持最大。第1次拧入力矩过大会造成拧入困难,降低装配效率,也会使锁紧力矩难于保持稳定,降低螺母的防松可靠性和紧固件的重复使用性。所以,第一次拧入力矩越小越好,但小到一定程度后,可能会无法保证多次拧出后的力矩达到标准规定的力矩值。螺母的多次拧出力矩是指用螺栓反复拧入拧出5次或15次后,其第5次或15次拧出时所保持的力矩值。这一力矩越大,螺母的防松能力就越高。换句话说,如果经过多次拧入拧出的螺母,其锁紧力矩仍能稳定地保持在较高的水平上,就能使螺纹连接具有较高的防松可靠性。影响锁紧力矩保持稳定的因素包括:螺母非圆收口部位的结构及尺寸(指全金属锁紧螺母)、锁紧部位的回弹性能、螺纹公差、螺纹的润滑条件等。尼龙圈锁紧螺母,由于其结构特点及尼龙材料的良好性能,在各种使用条件下其锁紧力矩一般均能保持在稳定和合理的范围内,因此,它是目前各种自锁螺母中防松可靠性最高的一种螺母。

2) 对螺栓公差的适应性

锁紧螺母与螺栓旋合时,其锁紧部位的螺纹孔与螺栓的配合是干涉配合。当螺母达到上偏差螺纹孔时(螺纹孔的平均直径最大)与下偏差螺栓(螺栓的平均直径最小)旋合时,干涉量可能很小,由干涉量所产生的锁紧力矩也可能很小;反之,螺母的下偏差螺纹孔(螺纹孔平均直径最小)与上偏差螺栓(螺栓的平均直径最大)旋合时,干涉量可能很大,由干涉量所产生的锁紧力矩可能会远远大于标准规定的第1次拧入最大力矩。一个工作性能优良的锁紧螺母,它对螺栓(螺纹)公差应具有良好的适应性。即它与高限螺栓或低限螺栓旋合时,都能获得符合标准规定的最佳锁紧力矩值。锁紧螺母对螺栓公差是否具有良好的适应性,应通过螺栓公差试验(又称永久变形试验)来进行检查。这一试验对试验螺栓的螺纹精度要求很高,相应的经济成本也很高。因此,一般用途的锁紧螺母不要求进行这一试验,而用于航空航天等重要场合的全金属锁紧螺母则必须进行这一试验。由于尼龙材料具有优良的回弹性能,所以,尼龙圈锁紧螺母对螺栓公差的适应性极佳,在一般情况下,可以不进行螺栓公差试验。凡是对螺栓公差适应性良好锁紧螺母,其重复使用性也良好。

3) 重复使用性

在国内外的许多锁紧螺母标准(包括国际标准)中,没有涉及螺母的重复使用性的内容,但一般都规定了螺母要进行5次或15次的锁紧性能试验。这是否意味着,一个螺母经过5次或15次装拆以后,便无法达到标准规定的锁紧力矩要求,就应该报废了实际上,5次或15次锁紧试验只是一种试验方法,并非意味着螺母只能用5次或15次。在一般情况下,经过5次拧入拧出以后,锁紧力矩由较大值下降到较小值而渐趋平稳,尤其是经过15次拧入拧出以后,螺母的拧出最小力矩值会一直保持平衡不变。然而,这是否意味着锁紧螺母的反复装拆次数可以不受限制对全金属锁紧螺母来说,螺栓多次拧入拧出螺母的非圆螺纹孔后,可能会造成金属螺纹的磨损和局部塑性变形,从而导致锁紧力矩值的不稳定,甚至会低于标准规定的拧出最小力矩值。因此,在重要使用场合,建议适当限制螺母的重复装拆次数。美国航空航天紧固件设计手册推荐全金属锁紧螺母可以重复使用约10次。尼龙圈锁紧螺母的重复使用性极佳,其拧出最小力矩甚至经过100次拧入拧出以后,仍能保持稳定不变。在使用过程中,不必限制其装拆次数。

4) 扭-拉关系

扭-拉关系是指拧紧螺纹紧固件时,所施加的扭力矩与因拧紧而在紧固系统内产生的预紧力之间的关系。预紧力又称螺栓的预拉力,轴力或紧固系统的夹紧力。螺纹紧固件紧固的可靠性在很大程度上取决于这个力。实践证明,螺纹紧固件松动失效和疲劳破坏的主要原因之一是由于没有合理的预紧力。所谓合理的预紧力,一般是指紧固件和被连接件在不会因为拧紧而产生破坏的情况下,紧固系统应具有稳定不变的足够高的预紧力。足够高的预紧力能大大降低外加的应力幅,从而增加防松和抗疲劳的可靠性。

用力矩扳手来拧紧紧固件是国内外长期以来在装配过程中普遍采用的方法,这种方法所获得的预紧力是很不精确的。在一般情况下,对于非锁紧的普通螺母,其支承面上的摩擦所造成的单位力矩损耗约占总力矩的50%,螺纹接触面上的摩擦所造成的单位力矩损耗约占总力矩的40%,而产生预紧力的扭力矩仅占总力矩的10%左右。因此,在拧紧螺母时,即使对相同的螺母施加相同的拧紧力矩,其预紧力的偏差也可能高达±25%。为安全起见,只能将螺母拧紧到较低的预紧力值,以免预紧力过大而损坏螺纹连接。与普通螺母相比,靠增大螺纹或支承面摩擦力来获得锁紧性能的锁紧螺母,其扭-拉关系的不确定性会更大。对于带齿形面的自由旋转型锁紧螺母,由于支承面摩擦状态的改变以及被连接表面的划伤,其扭-拉关系会产生非线性变化,即在施加相同的扭力矩时,所获得预紧力值的分散性会更大。对于有效力矩型锁紧螺母,其锁紧力矩的变化会影响到扭-拉关系的稳定。在一般情况下,对这种螺母所施加的扭力矩应等于对普通螺母所施加的力矩再加上锁紧力矩(见图21-4)。全金属锁紧螺母的锁紧力矩在使用过程中往往变化较大,其预紧力值的分散性也随之增大。

一个性能良好的锁紧螺母应具有良好的扭-拉关系。良好的扭-拉关系是指对于相同条件的紧固件,其扭力矩与预紧力的关系是稳定的线性关系,施加相同的扭力矩时,可获得稳定不变的预紧力。也只有良好的扭-拉关系,紧固系统才可能获得足够高的预紧力。

对于全金属锁紧螺母,提高螺纹精度,改善对螺栓公差的适应性可以稳定锁紧力矩,使其具有良好的扭-拉关系。对于尼龙圈锁紧螺母,由于其锁紧力矩很稳定,所以其扭-拉关系比全金属锁紧螺母更好。

与普通螺母一样,对锁紧螺母的螺纹及支承面进行润滑能显着改善其扭-拉关系,因为润滑能改善螺纹及支承面的摩擦状况,同时也稳定了锁紧力矩,减少摩擦对稳定预紧力的不利影响。因此,在重要场合使用的锁紧螺母,常常是带有干膜润滑层的或者在装配时添加润滑剂的螺母。

图21-4 M 8螺母的扭-拉关系曲线

5 润滑

润滑的作用

对于靠非圆收口而获得锁紧能力的全金属锁紧螺母,螺纹的润滑是很重要的,它能显着改善螺母的工作性能。润滑的主要作用有三:第一,防止螺纹旋合时出现擦伤和卡死;第二,稳定锁紧力矩,能使第1次拧入最大力矩趋小,第5次(或第15次)拧出最小力矩趋大,从而提高防松的可靠性;第三,使紧固系统具有良好的扭-拉关系。鉴于润滑的重要作用,在产品上安装没有润滑层的全金属锁紧螺母时,建议在螺纹上添加润滑剂,除非螺母的工作环境不允许添加润滑剂。

常用的润滑剂

常用的润滑剂有中性润滑油及油膏、二硫化钼、石墨和极性蜡等。

1) 中性润滑油及油膏

它是最普通的螺纹润滑剂,在润滑和防腐方面都有良好的使用效果。但它的使用温度不能超过120℃,否则油和油膏会熔化和蒸发。它也不能用于真空环境。

2) 二硫化钼

它是最常用的一种干膜润滑剂,以干的薄膜形态牢固地粘结在成品螺母上,安装螺母时不必再添加额外的润滑剂。二硫化钼干膜润滑剂是一种优良的螺纹润滑剂,可用于真空环境。但在接近399℃温度时,会转化成三硫化钼,三硫化钼是对螺纹连接有害的研磨剂。

3) 石墨

干石墨粉加油、油膏(如凡士林)或水,使其润湿后便成为良好的螺纹润滑剂。它的最高使用温度受油或水的沸点所限。干石墨是研磨剂,在液体蒸发后,干石墨会对螺纹造成损害。

4) 极性蜡

极性蜡是指十六醇、十八醇等蜡类润滑剂。因为它带有极性,因而能以干薄膜的形态粘附在成品螺母上。极性蜡的润滑功能极佳,它能使旋合螺纹的摩擦系数降低3倍,因此能显着地降低并稳定全金属锁紧螺母的第1次拧入最大力矩以及提高多次装拆后的拧出最小力矩。它对稳定紧固系统的扭-拉关系也有良好的效果。与黑色的二硫化钼不同,这类润滑剂的干膜层是透明的,不影响紧固件强度区分标志以及因安全等使用要求所必需的螺母着色。蜡类润滑剂的熔点为49~50℃,因此,它只适用于常温。

+紧固件常用防松方法

224 第21章 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷,包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下,螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下,螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多,远在疲劳破坏之前,就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效,或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转,甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中,摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时,克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为: ()αρ-= tg Qd M 2 2 1……………………………(公式21-1) 式中:Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力,又称轴力或紧固系统的夹紧力; d 2——螺纹中径; ρ——摩擦角,对于三角形螺纹,β ρcos 1 M tg = ,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数,β是牙型半角; α——螺纹螺旋线的升角,又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后,由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为: 2 2 22D Q M μ= …………………………(公式21-2) 式中:μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数; D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径,在接触压力均匀的情况下,D 2的精确值是: ??? ? ??--=223 3232n n R R R R D ωω ,R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径,如果支承面不平或接触压力不均匀,D 2就可能随着支承面的内半径到外半径而变化。 综上所述,决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为: ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………(公式21-3) 分析公式21-3可知,仅在总力矩M 等于或小于零的情况下,螺纹紧固件才开始自行松 转。对于连接用螺纹,在受静载荷作用时,即使润滑条件很理想,其摩擦角也始终大于升角:ρ>α,即满足螺纹的自锁条件,使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零,螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时,例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移,这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值,螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。此时,作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松转的内松出力矩,使螺母开始松转,就像一个在斜面上的重物,由于摩擦力的变小或消失而往下滑动一样。这种松转称为螺纹连接的自松。千万次的振动循环耗尽了螺纹连接的防松摩擦阻力,使其从细微的松转直到完全的松脱。 螺纹件在螺纹面和支承面上的微观滑移是怎样产生的呢?对于承受轴向动载荷的螺纹

+紧固件常用防松方法

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ +紧固件常用防松方法 第 21 章螺纹紧固件连接的防松一、松动机理螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷,包括极为激烈的振动和冲击载荷。 在变动载荷的作用下,螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。 在一般情况下,螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多,远在疲劳破坏之前,就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效,或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。 螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转,甚至会造成严重的后果。 如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中,摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。 当螺纹连接开始松转时,克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩 M1 为:M1 ?Qd 2 tg ?? ? ? ? ……………………………(公式 21-1)2式中:Q——作用于螺栓或螺钉上的预紧力,又称轴力或紧固系统的夹紧力; d2——螺纹中径;ρ ——摩擦角,对于三角形螺纹, tg? ?M1 ,M1 是螺纹接触面之间的摩擦系数,β cos ?是牙型半角; 1/ 34

α ——螺纹螺旋线的升角,又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后,由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩 M2 为:M2 ?Q? 2 D 2 …………………………(公式 21-2)2式中:?2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数; D2——螺母或螺钉头支承面的平均直径,在接触压力均匀的情况下,D2 的精确值是:D2 ?3 3 ? ? Rn 2 ? R? ? ? 2 2 ? ,Rω 和Rn 分别是支承面的外半径和内半径,如果支承面 3? R ? R n ? ? ?不平或接触压力不均匀,D2 就可能随着支承面的内半径到外半径而变化。 综上所述,决定螺纹连接开始松转时的总力矩 M 为:? D ? ?d M ? M 1 ? M 2 ? Q ? 2 tg ?? ? ? ? ? 2 2 ? …………………(公式 21-3)2 ? ?2分析公式 21-3 可知,仅在总力矩 M 等于或小于零的情况下,螺纹紧固件才开始自行松转。 对于连接用螺纹,在受静载荷作用时,即使润滑条件很理想,其摩擦角也始终大于升角:ρ >α ,即满足螺纹的自锁条件,使公式 21-3 括号内的总值不会等于或小于零,螺纹紧固件也就不会自行松转。 但是在经受动载荷时,例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移,这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值,螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。 此时,作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松

轨道交通装备螺栓紧固防松标识操作规程

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轨道交通装备螺栓紧固防松标识操作规程 1 目的 为防止轨道交通装备螺栓紧固防松标识漏划、错划,防松标识线条不规范等现象,本规程规定了各型轨道交通装备螺栓紧固防松标识的具体划法,做到能够明确辨别螺栓连接结构是否发生松动,确保各型轨道交通装备螺栓连接组装达到设计和制造工艺、质量要求和运营安全。 2 适用范围 本操作规程适用于各型轨道交通装备的螺栓、螺钉等紧固件防松、防脱的紧固标识划法及标识工具的使用。 3 基本要求 3.1 螺栓紧固防松标识工具 螺栓紧固防松标识工具主要有油漆记号笔、洁净抹布、清洗剂等。油漆记号笔的颜色应能与被标识部分颜色明显区分开来,一般情况下自检选用红色油漆记号笔,互检选用黑色油漆记号笔,特殊情况按照该产品组装工艺文件规定执行。 3.2 螺栓紧固防松标识流程 螺栓紧固操作者使用扭矩工具将螺栓、螺钉、螺母紧固到位后,先用洁净抹布将防松标识部位(螺栓、螺母及安装面)进行清洁,随后用规定的油漆记号笔涂打防松标识。 产品返修(紧固件需拆卸或松动的情况),产品返修前应先用抹布蘸取少量清洗剂去除原有的防松标识,然后进行返修,返修完成后重新涂打防松标识。 特殊情况下需要标识双线的具体按照该产品组装工艺文件规定执行。3.3 螺栓紧固防松标识准则 3.3.1 产品图样上有明确扭矩要求的部位一般都需要进行防松标识。 3.3.2 当被紧固部位的螺栓、螺母都可进行防松标识时,防松标识原则上涂

打在螺母端。 3.3.3 工序中的可视部位最好能在整车时看到,如果整车时确不能看到的,以本工序的可视面为准。 3.3.4 整车完工状态时观察,螺栓紧固为竖直方向时,防松标识位置为视觉正前方且标识线为竖直线;螺栓紧固为水平方向时标识线为水平线,无法在以上两个位置进行防松标识或有特殊要求的以该产品组装工艺文件为准。3.3.5 所有防松标识的可追溯性,包括自检和互检,在产品质量确认表中以实名制体现。 3.3.6 同一产品的相同部位防松标识应一致,相邻或成组螺栓(螺钉)、螺母的防松标识应一致,其中圆形布置的螺栓标识线呈辐射状朝外(见图1) 图1 3.3.7 从螺母端紧固的,防松标识应从工件的表面划到螺母的侧面并延长到

螺栓常用的防松方法有三种之令狐文艳创作

常用的防松方法有三种:摩擦防松、机械防松和永久防松。 令狐文艳 机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松,而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有:点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件,无法重复使用。 常见摩擦防松有:利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法:利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。机械防松的方法比较可靠,对于重要的联接要使用机械防松的方法。 下面分述如下。 (1)摩擦防松 ①弹簧垫片防松 弹簧垫圈材料为弹簧钢,装配后垫圈被压平,其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力,从而实现防松 ②对顶螺母防松 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母,并且工作不十分可靠,目前已经和少使用了。 ③自锁螺母防松

螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后,收口胀开,利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠,可多次拆装而不降低防松性能。 ④弹性圈螺母防松 螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。 2)机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后,用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽,也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。 ②圆螺母和止动动垫片 使垫圈内舌嵌入螺栓(轴)的槽内,拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。 ③止动垫片 螺母拧紧后,将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧,实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时,可采用双联止动垫片。 ④串联钢丝防松 用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内,将各螺钉串联起来,使其相互制动。这种结构需要注意钢丝穿入的方向, 3)永久防松 ①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹

紧固件安装力矩要求和防松线涂打规范(可编辑最新版)

紧固件安装和防松线涂打规范 1.目的:规范紧固件安装规范,保证产品质量 2.适用范围:本公司所有产品(有特殊要求的产品除外) 3.引用标准:GB/T 93-1987 标准型弹簧垫圈 4.紧固件安装力矩及互检力矩: 紧固件有力矩要求的,用力矩工具紧固,互检时使用工具确认后再做互检标识,互检力矩F2应为0.85F1≤F2<F1(F1为安装力矩); 5.检验标准 5.1自检和互检应在相同条件下的情况下进行。 5.2自检和互检都要确认紧固件是否旋紧到位,目测弹簧垫片要压平,压平后开口m应为m≤S/2平垫也要保证压平,无变形。 弹垫压平后开口如下表所示

6.涂打防松线 6.1 使用工具:油漆记号笔 6.2 线条宽度:1.5~2mm 6.3 涂打说明及要求 6.3.1 以下所指基材的表面均指距平垫外沿5~10mm处:紧固件中无平垫的,基材的表面是指距螺栓、螺钉或螺母侧面5~10mm处: 6.3.2 需在螺母端画防松线的,对于露出螺丝长度为5mm以内的,防松线涂满整个螺丝,对于露出螺纹长度大于5mm 的螺栓,螺丝上的防松线长度在5~15mm范围内; 6.3.3 涂打防松线以前,须将溢流到紧固件外的螺纹锁固剂、二硫化钼等油脂擦拭干净; 6.3.4 同一部件、批次的防松线要保持一致、美观。 6.4 涂打方法 6.4.1 紧固件为M8及M8以上的,用红黑平行线条表示,自检时用黑笔涂打,互检时用红笔涂打;两条平行线间距为2-3mm。 图片一在可视部位从螺母的侧面及螺纹处打到基材的表面; 图片二在可视部位从螺栓的头部中心位置附近打到基材的表面; 图片三在可视部位从圆螺钉的头部中心位置附近打到基材的表面。 6.4.2 紧固件为M8以下的,用一条黑线和一个红点表示,自检时用黑笔涂打,互检时用红笔涂打; 图片一在可视部位黑线从螺母的侧面及螺纹处打到基材的表面,红点在螺母上邻近黑线的可视部位涂打; 图片二在可视部位黑线从螺栓的头部中心位置附近打到基材的表面,红点在螺栓上邻近黑线的可视部位涂打; 图片三在可视部位黑线从螺钉头部位置打到固件的表面,红点在螺钉头上邻近黑线的可视部位涂打。

十二种经典的螺栓防松设计

十二种经典的螺栓防松设计 常用的防松方法有三种:摩擦防松、机械防松和永久防松。机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松,而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有:点焊、铆接、粘合等,这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件,无法重复使用。常见摩擦防松有:利用垫片、自锁螺母及双螺母等。常见的机械防松方法:利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。 今天咱们分享12种比较流行或者说在网上分享比较多的防松设计,希望这些设计能给大家提供选择或者带来帮助。

1. 双螺母 对顶防松螺母原理:双螺母防松时产生两个摩擦力面,第一摩擦力面是螺母与被紧固件之间,第二摩擦力面是螺母与螺母之间。安装时,第一摩擦力面的预紧力为第二摩擦力面的80%。在冲击和振动载荷作用时,第一摩擦力面的摩擦力会减小和消失,但同时,第一螺母会被压缩导致第二摩擦力面的摩擦力进一步加大。螺母松退必须克服第一摩擦力和第二摩擦力,由于第一摩擦力减小的同时第二摩擦力会增大。这样防松效果就会比较好。

唐氏螺纹防松原理:唐氏螺纹紧固件也是采用双螺母防松,但是,两个螺母的旋转方向相反。在冲击和振动载荷作用时,第一摩摩擦力面的摩擦力会减小和消失, 第一螺母(图中右旋)会产生松退趋势,即螺母向左旋转。但是第二螺母(图中左旋)的旋向与第一螺母的旋向相反,因此第一螺母的松退力直接转换成第二螺母的拧紧力。这样,螺母万万不会松退。

2. 30°楔形螺纹防松技术 在30°楔形阴螺纹的牙底处有一个30度的楔形斜面,当螺栓螺母相互拧紧时,螺栓的牙尖就紧紧地顶在阴螺纹的楔形斜面上,从而产生了很大的锁紧力。

由于牙形的角度改变,使施加在螺纹间接触所产生的法向力与螺栓轴成60度角,而不是像普通螺纹那样的30度角。显然30°楔形螺纹法向压力远远大于扣紧压力,因此,所产生的防松摩擦力也就必然大大增加了。 施必牢螺纹结构示意图 从下面的图可以看到二个箭头所表示的力均为Pɑ,传统的60度角螺纹的法向压力P=1.15Pɑ;而30°楔形螺纹由于牙底有一个30度角的楔形斜面,其法向压力的角度、大小均有改变,法向压力P=2Pɑ。 这样,30°楔形螺纹与传统60度螺纹,二者的法向压力之比≈12∶7,防松摩擦力相应地增加了。30°楔形螺纹的楔形面还可以消除普通螺纹受力不均匀、脱扣咬死等问题。 3. 自锁螺母 自锁螺母一般是靠摩擦力自锁,咱们上面提到的30°楔形螺纹防松应该属于自锁螺母的范畴。

常见的螺栓螺母连接防松方法

常见的螺栓螺母连接防松方法 常用的防松方法有三种:摩擦防松、机械防松和永久防松。 机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松,而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有:点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件,无法重复使用。 常见摩擦防松有:利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法:利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。 机械防松的方法比较可靠,对于重要的联接要使用机械防松的方法。 下面分述如下。 (1)摩擦防松 ①弹簧垫片防松 弹簧垫圈材料为弹簧钢,装配后垫圈被压平,其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力,从而实现防松 ②对顶螺母防松 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母,并且工作不十分可靠,目前已经和少使用了。 ③自锁螺母防松 螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后,收口胀开,利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠,可多次拆装而不降低防松性能。 ④弹性圈螺母防松 螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。2)机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后,用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽,也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。 ②圆螺母和止动动垫片 使垫圈内舌嵌入螺栓(轴)的槽内,拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。 ③止动垫片 螺母拧紧后,将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧,实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时,可采用双联止动垫片。 ④串联钢丝防松 用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内,将各螺钉串联起来,使其相互制动。这种结构需要注意钢丝穿入的方向, 3)永久防松 ①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹 ②粘合防松 通常采用厌氧胶粘结剂涂于螺纹旋合表面,拧紧螺母后粘结剂能够自行固化,防松效果良好。

紧固件常用防松方法

紧固件常用防松方法公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

第21章 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷,包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下,螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下,螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多,远在疲劳破坏之前,就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效,或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转,甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中,摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时,克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为: ()αρ-=tg Qd M 2 21……………………………(公式21-1) 式中:Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力,又称轴力或紧固系统的夹紧力; d 2——螺纹中径; ρ——摩擦角,对于三角形螺纹,β ρcos 1M tg =,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数,β是牙型半角; α——螺纹螺旋线的升角,又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后,由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为: 2 222D Q M μ=…………………………(公式21-2) 式中:μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数; D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径,在接触压力均匀的情况下,D 2的精确值是:??? ? ??--=2233232n n R R R R D ωω,R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径,如果支承面不平或接触压力不均匀,D 2就可能随着支承面的 内半径到外半径而变化。 综上所述,决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为: ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………(公式21-3) 分析公式21-3可知,仅在总力矩M 等于或小于零的情况下,螺纹紧固件才开始自行松转。对于连接用螺纹,在受静载荷作用时,即使润滑条件很理想,其摩擦角也始终大于升角:ρ>α,即满足螺纹的自锁条件,使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零,螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时,例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移,这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值,

螺纹防松结构

螺纹防松方法 生产和生活中,应用到的螺纹防松方法有多种形式,但归纳以来,一般就 有四种。 第一种是摩擦防松,主要依靠增加摩擦力; 第二种是机械防松,主要是用销、垫片、钢丝将螺母卡死; 而是防脱落。 拆御力矩是预紧力矩的80%,说明螺栓的松比紧要容易。 常见的螺纹连接防松方法如下表所示: 在常见的螺母放松结构中,还有很多禁忌。如下图所示:对于要求比较高一些的防松,更有细节的禁忌。如下图所示: 以上介绍的各种相关防松方式,其根本一点是依靠第三者力的防松。第三

者力有多大,防松效果就有多好。其效果,无非是通过增加摩擦力,直至焊死 而已。 能不能不依靠第三者而突破传统螺纹防松方式呢? 答案就是第四种防松方式,即结构防松方式:唐氏螺纹防松。 实际上,螺纹的防松原理大家能认可,关键是对强度的担心。我们一般想象受力面积减小了,强度一定也会减小。唐氏螺纹的受力面积减小了,强度肯 定会很差,事实不是这样的。 33.1%,第二圈受力为22.5%,最后一圈受力为1~ 增加30%;悬置螺母,受力面积增加, 40%。 环槽螺母强度增加的原因是因为其下部螺母结构变软,前几圈螺纹易于变形;内斜螺母强度增加的原因是下部螺纹受力面积减小,前几圈螺纹易于变形;悬置螺母强度增加的原因是改变了受力点,前几圈螺纹由受压变成受拉,与螺

栓变形一致。 唐氏螺纹受力面积小,螺纹易于变形,各螺纹段受力较普通螺纹均匀,强度不象我们想向的那小。唐氏螺纹的强度可达普通螺纹强度的90%以上。 唐氏螺纹防松 1.唐氏螺纹的作用和意义 螺纹发明一千多年了,谁是发明者已经无法考证了。 而唐氏螺纹是由我国唐宗才先生发明的。 螺纹结构“单旋向、连续、等截面” 而是独立的形成了第四种防松方式。 成锁紧螺母的拧紧力。它完全依靠螺纹自身结构,而不依靠第三者力,是一种 纯结构式的防松形式。 唐氏螺纹紧固件利用螺纹自身矛盾,以松动制约松动,起到“以毒攻毒”的效果。它的发明标志着紧固件领域振松问题得到突破性的进展。这是螺纹防松领域的一场革命,它开创了螺纹结构防松的新时代。

螺纹联接防松综述

第37卷第6期2008年 5月 贵州工业大学学报(自然科学版) J OURNAL OF GU I ZHOU UN I V ERSI TY OF TEC HNOLOGY (Natura l Science Ed ition) V o.l37No.6 M ay.2008 文章编号:1009-0193(2008)06-0021-04 螺纹联接防松综述 王莉霞,马玉钦,李亚青 (贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550003) 摘 要:分析了螺纹联接防松的原因,总结了目前螺纹防松的常用的一般方法和先进方法,对 实际应用中机械设备的联接和运转进行了探讨。 关键词:螺纹联接;防松;先进方法 中图分类号:T H13113 文献标识码:A 0 引 言 螺纹联接是现代结构和机械设备常用的联接方式之一。松动失效是承受交变载荷螺纹联接的主要失效形式之一。在实际应用中,因联接件松动、脱落而造成设备和人身事故事例屡见不鲜,如何实现螺纹联接防松是个值得研究的重要问题。 1 螺纹联接防松原因及一般方法 1.1 螺纹联接松动原因 在静载荷和工作温度变化不大时,螺纹连接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、变载荷作用或高温、温度变化较大下,联接中预紧力和摩擦力逐渐减小,都会导致联接失效[1]。 对具体的螺纹联接而言,引起螺纹联接件松动的原因很多,但归纳起来主要有以下三个方面原因:(1)螺纹联接件的初始变形;(2)轴向载荷的作用;(3)受横向载荷作用[2]。 螺纹联接松脱,轻者会影响机器运转,重者会造成事故,设计时须采取有效防松措施。 1.2 螺纹联接防松一般方法 防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。防松的方法,按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系防松等。 1.2.1 摩擦防松 螺纹副中存在着不随联接载荷而变的压力,因而始终有摩擦力矩防止相对转动。压力可由螺纹副纵向或横向压紧而产生。常用方法有采用对顶螺母,弹簧垫圈,一般自锁螺母等。 1.2.2 机械防松 (1)开口销与六角开槽螺母六角开槽螺母拧紧后,将开口销穿入螺栓尾部小空和螺母的槽内,并将开口销尾部掰开与螺母侧面贴紧。 (2)止动垫圈螺母拧紧后,将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件侧面折弯贴紧,即可将螺母锁住。若两螺栓需要双联锁紧,可采用双联止动垫圈,使两螺母相互制动。 (3)串联钢丝用低碳钢丝穿入各螺钉头部孔内,将各螺钉串联起来,使其相互制动。 1.2.3 破坏螺旋副运动关系防松 铆冲防松 螺母拧紧后把螺栓末端伸出部分铆死,或利用冲头在螺栓末端与螺母的缝合处打冲,利用冲点防松动,这种方法很可靠,但是拆卸后不能重复使用[1]。 *收稿日期:2008-04-02 基金项目:贵州大学研究生创新基金资助项目 作者简介:王莉霞(1984-),女,汉族,贵州贵阳人,研究生,研究方向:机械设计。

紧固件防松措施及防松试验方法拧紧试验方法

紧固件防松措施及防松试验方法、拧紧试验方法 针对螺纹紧固件松动的问题,人们采取各种积极有效的措施,为螺纹紧固件的发展注入新的活力。从各种标准和文献中可以看到,螺纹紧固件防松技术和防松结构很多,总结起来主要包括摩擦防松、直接锁紧、破坏运动副关系和粘结等几类方法。 (一)摩擦防松 1.控制预紧力 控制安装预紧力是防止螺纹紧固件松动的经济有效措施之一,这种方法利用螺纹的自锁条件,不需要对螺栓、螺母结构做任何改动,通过保证合适的预紧力来防松。对于安装控制要求特别高的使用场合,采用直接控制的方法,在安装过程中测量预紧力,并加以控制,目前常用的方法有采用带测力装置的安装机,如液压安装机,对螺栓施加规定的轴向负荷,使其产生弹性变形,在旋紧螺母,完成装配。也有采用测量螺栓应力或应变形的方法测定预紧力,据此进行安装控制。一般情况下,直接控制安装预紧力需要使用专门的装置或掌握专门的技术,难予推广。为了以经济的方法获得满意的预紧力,更多的采取间接测量和控制预紧力的方法,即扭矩控制法。扭矩控制法通过扭矩系数将预紧力换算成装配扭矩,使用定扭矩或测扭矩装配机或扳手控制装配扭矩,或利用紧固件自身结构保证拧紧扭矩(如扭剪型螺栓连接副),间接达到控制预紧力的目的。为了达到预期的目的,要求连接副的扭矩系数能预先准确测定,并保证同批零件的扭矩系数离散性不大。如, GB/T1231-1991中明确规定同批连接副的扭矩系数平均值为 0.110-0.150,扭矩系数标准偏差应小于或乖于 0.001%。在工程实践中,也有采用转角法、屈服点拧紧法等控制方法的。 2.有效力矩型紧固件 有效力矩型紧固件是在普通紧固件结构基础上增加了有效力矩部分,其作用是在连接副中增加一个不随外力变化的阻力矩。有效力矩部分主要是加在螺母上,在外螺纹上加有效力矩部分的产品比较少见。 全金属有效力矩型锁紧螺母,一类是利用螺母体上螺纹加工完成后螺母体变形,使螺纹发生轴向或径向变形,造成装配时内外螺纹局部出现干涉产生有效力矩,由于受变形量和变形前毛坯变形阻力和几何精度的影响,对加工工艺要求高,有效力矩控制难度大;另一类是将有效力矩部分减薄,收口或开槽后收口,目前国内主要在军工行业使用较多;第三类是在螺母体内嵌入金属弹性元件,装配时外螺纹迫使弹性元件变形,产生有效力矩,这类螺母对弹性元件弹性及嵌件的位置的要求较高,有时会划伤外螺纹表面。

《螺栓常用的防松方法介绍》

《螺栓常用的防松方法介绍》螺栓常用的防松方法有三种。摩擦防松、机械防松和永久防松。机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松,而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松方法有。点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件,无法重复使用。 常见摩擦防松有:利用垫片、自锁螺母及双螺母等。常见的机械防松方法:利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。机械防松的方法比较可靠,对于重要的联接要使用机械防松的方法。下面分述如下:(1)摩擦防松①弹簧垫片防松: 弹簧垫圈材料为弹簧钢,装配后垫圈被压平,其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力,从而实现防松。 ②对顶螺母(双螺母)防松: 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母,并且工作不十分可靠,目前已经很少使用了。③自锁螺母防松: 螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后,收口胀开,利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠,可多次拆装而不降低防松性能。 ④弹性圈螺母防松: 螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。

(2)机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后,用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽,也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。 ②圆螺母和止动垫片 使垫圈内舌嵌入螺栓(轴)的槽内,拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。 ③止动垫片 螺母拧紧后,将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧,实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时,可采用双联止动垫片。 ④串联钢丝防松 用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内,将各螺钉串联起来,使其相互制动。这种结构需要注意钢丝穿入的方向,原则就是:当一个螺栓有松动的趋势,它应该拉动铁丝,让临近的螺栓有旋紧的趋势。见下图所示: (3)永久防松①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹②粘合防松 通常采用厌氧胶粘结剂涂于螺纹旋合表面,拧紧螺母后粘结剂能够自行固化,防松效果良好。 第二篇:常用的自我介绍常用的自我介绍 尊敬的领导,你好。我叫xx,来自美丽的贵州,毕业于上海xx

紧固件常用防松方法

紧固件常用防松方法 The document was finally revised on 2021

第21章 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷,包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下,螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下,螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多,远在疲劳破坏之前,就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效,或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转,甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中,摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时,克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为: ()αρ-=tg Qd M 2 21……………………………(公式21-1) 式中:Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力,又称轴力或紧固系统的夹紧力; d 2——螺纹中径; ρ——摩擦角,对于三角形螺纹,β ρcos 1M tg = ,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数,β是牙型半角; α——螺纹螺旋线的升角,又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后,由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为: 2222D Q M μ=…………………………(公式21-2)

式中:μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数; D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径,在接触压力均匀的情况下,D 2的精确值是:??? ? ??--=2233232n n R R R R D ωω,R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径,如果支承面不平或接触压力不均匀,D 2就可能随着支承面 的内半径到外半径而变化。 综上所述,决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为: ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………(公式21-3) 分析公式21-3可知,仅在总力矩M 等于或小于零的情况下,螺纹紧固件才开始自行松转。对于连接用螺纹,在受静载荷作用时,即使润滑条件很理想,其摩擦角也始终大于升角:ρ>α,即满足螺纹的自锁条件,使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零,螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时,例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移,这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值,螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。此时,作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松转的内松出力矩,使螺母开始松转,就像一个在斜面上的重物,由于摩擦力的变小或消失而往下滑动一样。这种松转称为螺纹连接的自松。千万次的振动循环耗尽了螺纹连接的防松摩擦阻力,使其从细微的松转直到完全的松脱。 螺纹件在螺纹面和支承面上的微观滑移是怎样产生的呢?对于承受轴向动载荷的螺纹件,轴向外力使螺母在靠近支承面的部位产生径向弹性膨胀,引起螺纹面和支承面上的微观滑移;对于承受横向动载荷的螺纹件,横向外力使螺栓在螺母内摇摆而产生微观滑移,或者说螺母在螺栓上摇摆而产生微观滑移。试验证明,横向外力比轴向外力能引起更大的微观滑移。因此,横向外力是更危险的因素,而且垂直于螺纹轴线的纯横向外力比起与螺纹轴线成各种角度的横向外力,对螺纹连接的松动能产生最苛刻的条件。实际的使用经验

紧固件防松方法

224 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷,包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下,螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下,螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多,远在疲劳破坏之前,就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效,或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转,甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中,摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时,克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为: ()αρ-= tg Qd M 2 2 1……………………………(公式21-1) 式中:Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力,又称轴力或紧固系统的夹紧力; d 2——螺纹中径; ρ——摩擦角,对于三角形螺纹,β ρcos 1 M tg = ,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数,β是牙型半角; α——螺纹螺旋线的升角,又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后,由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为: 2 2 22D Q M μ= …………………………(公式21-2) 式中:μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数; D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径,在接触压力均匀的情况下,D 2的精确值是: ??? ? ??--=223 3232n n R R R R D ωω ,R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径,如果支承面不平或接触压力不均匀,D 2就可能随着支承面的内半径到外半径而变化。 综上所述,决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为: ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………(公式21-3) 分析公式21-3可知,仅在总力矩M 等于或小于零的情况下,螺纹紧固件才开始自行松 转。对于连接用螺纹,在受静载荷作用时,即使润滑条件很理想,其摩擦角也始终大于升角:ρ>α,即满足螺纹的自锁条件,使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零,螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时,例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移,这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值,螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。此时,作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松转的内松出力矩,使螺母开始松转,就像一个在斜面上的重物,由于摩擦力的变小或消失而往下滑动一样。这种松转称为螺纹连接的自松。千万次的振动循环耗尽了螺纹连接的防松摩擦阻力,使其从细微的松转直到完全的松脱。 螺纹件在螺纹面和支承面上的微观滑移是怎样产生的呢?对于承受轴向动载荷的螺纹

紧固件的拆除和特殊拆除方法

▋紧固件的拆除和特殊拆除方法 一、普通螺纹紧固件的拆除 在拆装作业中,遇到最多的是螺纹联接,在机械结构中大约占全部联接件的50%~60%。 螺纹分圆柱螺纹和圆锥螺纹。按牙形分为三角形,矩形,梯形等形状。螺纹按螺纹线方向,又分左旋螺纹和右旋螺纹,没有特殊说明的情况下,一般采用右旋螺纹。 螺纹的规格和各种尺寸均已标准化;有公制和英制之分。我国采用公制,在欧美的航空器上多采用英制。 螺纹联接的零件包括螺栓、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈及防松零件(如开口销、止动垫片等)。联接的主要类型有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接等几种。 拆装螺纹联接的工具分手动和机动两类。近年来,机动工具发展很快,有效地提高了拆装作业的劳动效率,改善了劳动条件。但机动工具并不能完全替代手动工具。 手动工具主要有固定扳手(梅花)、活动扳手、套筒扳手、卡拉、加长杆、力矩扳手、螺丝刀、弯钩、剔针、大力钳、螺钉拆卸压板等。这些工具的使用,要根据螺母、螺拴的六方尺寸,拧紧力矩,所在位置的回转空间等具体条件来选择。一般情况下,为了避免损坏螺栓、螺母的六方棱角,缩短作业时间,减轻劳动强度,能用固定扳手的不用活动扳手;能用梅花扳手的不用呆扳手;能用套筒扳手的不用固定扳手。 对于螺栓、螺钉,有安装力矩技术要求的,要按要求操作,没有具体要求的要按照以下要求操作: 1)在金属盖板上,螺钉的拧紧力矩是15-50in-lbs; 2)在复合材料、蜂窝结构等松散材料上,螺钉的拧紧力矩是15-25in-lbs; 3 1. 螺纹连接拆卸的技术要领及注意事项有: 1) 用扳手拆装螺纹(母)时,扳手的开口尺寸要适合螺拴头或螺母的六方尺寸,不能过松。旋转时,使扳手开口与六方表面尽量靠合。要用一只手握住扳手开口处,避免扳手因用力脱

螺栓常用的防松方法有三种

螺栓常用的防松方法有三 种 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

常用的防松方法有三种:摩擦防松、机械防松和永久防松。 机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松,而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有:点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件,无法重复使用。 常见摩擦防松有:利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法:利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。 机械防松的方法比较可靠,对于重要的联接要使用机械防松的方法。 下面分述如下。 (1)摩擦防松 ①弹簧垫片防松 弹簧垫圈材料为弹簧钢,装配后垫圈被压平,其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力,从而实现防松 ②对顶螺母防松 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母,并且工作不十分可靠,目前已经和少使用了。 ③自锁螺母防松 螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后,收口胀开,利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠,可多次拆装而不降低防松性能。 ④弹性圈螺母防松 螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。

2)机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后,用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽,也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。 ②圆螺母和止动动垫片 使垫圈内舌嵌入螺栓(轴)的槽内,拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。 ③止动垫片 螺母拧紧后,将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件的侧面折弯贴紧,实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时,可采用双联止动垫片。

紧固件的拆除和特殊拆除方法

紧固件的拆除和特殊拆除方法 一、普通螺纹紧固件的拆除 在拆装作业中,遇到最多的是螺纹联接,在机械结构中大约占全部联接件的 50% ~60%。 螺纹分圆柱螺纹和圆锥螺纹。按牙形分为三角形,矩形,梯形等形状。螺纹按螺纹线方向,又分左旋螺纹和右旋螺纹,没有特殊说明的情况下,一般采用右旋螺纹。 螺纹的规格和各种尺寸均已标准化;有公制和英制之分。我国采用公制,在欧美的航空器上多采用英制。 螺纹联接的零件包括螺栓、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈及防松零件(如开口销、止动 垫片等)。联接的主要类型有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接等几种。 拆装螺纹联接的工具分手动和机动两类。近年来,机动工具发展很快,有效地提高了拆装作业的劳动效率,改善了劳动条件。但机动工具并不能完全替代手动工具。 手动工具主要有固定扳手(梅花)、活动扳手、套筒扳手、卡拉、加长杆、力矩扳手、螺丝刀、弯钩、剔针、大力钳、螺钉拆卸压板等。这些工具的使用,要根据螺母、螺拴的六方尺寸,拧紧力矩,所在位置的回转空间等具体条件来选择。一般情况下,为了避免损坏螺栓、螺母的六方棱角,缩短作业时间,减轻劳动强度,能用固定扳手的不用活动扳手;能用梅花扳手的不用呆扳手;能用套筒扳手的不用固定扳手。 对于螺栓、螺钉,有安装力矩技术要求的,要按要求操作,没有具体要求的要按照以下要求操作:1)在金属盖板上,螺钉的拧紧力矩是15-50in-lbs ; 2)在复合材料、蜂窝结构等松散材料上,螺钉的拧紧力矩是15-25in-lbs ; 3 1. 螺纹连接拆卸的技术要领及注意事项有:

1)用扳手拆装螺纹(母)时,扳手的开口尺寸要适合螺拴头或螺母的六方尺寸,不能过松。 旋转时,使扳手开口与六方表面尽量靠合。要用一只手握住扳手开口处,避免扳手因用力脱出。 在使用螺丝刀拆装开槽螺纹时,刀头与槽口的尺寸也要合适。无论拧紧还是旋松螺钉,都要用力将螺丝刀顶住螺钉,按“七分压,三分拧”的规则,避免损坏螺钉槽口,造成拆装困难。 2) 在向螺栓上拧紧螺母或向螺孔内拧螺栓(钉)时,一般先用手旋进一定距离,这样既可感觉螺纹配合是否合适,又可提高工作效率。在旋进螺母(栓)两圈后,如果感觉阻力很大,则应拆下检查原因;有时是因螺纹生锈或夹有铁屑等杂物造成的,清洗后涂少许机油即可解决;有时是因螺纹乱牙造成的,可用饭牙或丝锥修整一下;有时是因粗细螺纹不相配造成的,应重新选配。 3) 有许多不通的螺纹孔(盲孔),在旋入螺栓前,必须清除孔中的铁屑、水、油等杂物,否则螺栓不能拧紧到位。如加力拧进,有可能造成螺栓断裂及缸体开裂等后果。 4) 在维修手册中,都规定有各种螺栓的紧固扭矩。它是结合螺栓性能等级和被联接件技术要求而确定的。在拆装时对一些重要联接必须用扭力扳手按规定扭矩紧固,不能偏大或偏小。 每种螺栓都有一个最大安全扭矩,在安全扭矩以内拧紧螺栓,才不会出现断裂、拉伸和滑丝等损坏。因此,遇到螺纹锈死,拆卸困难时,切不可盲目加大力臂强行拧动。可先用手锤敲打螺栓头周围,振松锈层;也可以向反向拧回,再向外旋出;或者使用松动剂。 2.拆卸前的准备工作 (1) 拆卸场地的选择与清理拆卸前应选择好工作场地,不要选有风沙、尘土的地方。工作场地应是避免闲杂人员频繁出入的地方,以防止造成意外的混乱。不要使泥土、油污等弄脏工作场地的地面。机电设备进入拆卸场地之前应进行外部清洗,以保证机电设备的拆卸不影响其精度。 (2) 保护措施在清洗机电设备外部之前,应预先拆下或保护好电气设备,以免其受潮损坏。对于易氧化、锈蚀等的零件要及时采取相应的保护、保养措施。 (3) 拆卸前的放油尽可能在拆卸前将机电设备中的润滑油趁热放出,以利于拆卸工作的顺利进行。 (4) 了解机电设备的结构、性能和工作原理为避免拆卸工作的盲目性,确保修理工作的正常进行,在拆卸前,应详细了解机电设备各方面的状况,熟悉机电设备各个部分的结构特点、传动系统,以及零部件的结构特点和相互间的配合关系,明确其用途和相互间的作用,以便合理安排拆卸步骤和选用适宜的拆卸工具或设施。 3.拆卸的一般原则 (1) 根据机电设备的结构特点,选择合理的拆卸步骤机电设备的拆卸顺序,一般是由整体拆成总成,由总成拆成部件,由部件拆成零件;或由附件到主机,由外部到内部。在拆卸比较复杂的部件时,必须熟读装配图,并详细分析部件的结构以及零件在部件中所起的作用,特别应注意那些装配精度要求高的零、部件。

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