自锁螺纹与防松螺纹的区别
“永不松动”螺母
德国垫片组防松动原理
n 上个世纪二十年代，德国工程师首创了楔 入式锁紧概念，利用夹紧力而非摩擦力来 防止螺栓松动。
n HEICO—LOCK楔入式锁紧系统，外表面 为放射状锯齿，内表面呈楔形，安装时成 对使用，楔形面相对。
日本永不松动螺母HARD-LOCK
日本永不松动螺母基本结构原理图
受力分析
n 在偏心的作用下，产生径向平面内的附加 力矩
关键之处
楔子到偏心的思路引入
思路的引入
楔子的作用力方向
日本偏心螺母设计原理
n 设计原理的思维背景：以刚克刚 n 螺母松脱是由于松退力克服螺纹之间摩擦力，
那么增大摩擦力就成了防止螺纹松脱的首选 方法。 n 不仅偏心螺母，弹性垫圈、对顶螺母(双螺 母)、尼龙锁紧螺母也都是采取的这种方法。 它的思维背景就是以刚克刚，以增加摩擦力 来对抗松退力。然而我们知道摩擦力的增加 是有限度的，因而摩擦防松不可避免存在局 限性。
n 它与塑性变形不同，塑性变形通常在应力超过弹性 极限之后才出现，而蠕变只要应力的作用时间相当 长，它在应力小于弹性极限施加的力时也能出现。
n 由于蠕变，材料在某瞬时的应力状态，一般不仅与 该瞬时的变形有关，而且与该瞬时以前的变形过程 有关。许多工程问题都涉及蠕变。在维持恒定变形 的材料中，应力会随时间的增长而减小，这种现象 为应力松弛，它可理解为一种广义的蠕变。
牙型变化分析锁紧能力
n根据螺纹紧固的原理来分析
①接触面大，轴向分力大，压紧
力大，有相当的自锁作用
①
②角度不匹配，接触面最小，无 法锁紧
②
③正常螺纹面已失去作用，此为 第二螺旋面，有悖于常规螺纹紧 固的原理。
螺栓防松的形式及注意事项
螺栓防松的形式及注意事项
2016-2-12
防松的分类
摩擦防松
1、弹簧垫片 2、自锁螺母 3、双螺母
受冲击力情况下容易松脱，需要 用记号笔做好防松标示，易于检 查；相关部件不能够缺失；
可拆卸防松
1、开口销
防 松
机械防松
2、开槽螺母 2、止动垫片
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；
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。
气缸头与夹头 的连接处
气缸杆与气缸头的连接 处，防止相对转动，脱
丝，不可缺失
开槽螺母
X
老A线叉载升降机 导向轮螺栓
串接钢丝
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；
机械原理在电气上的应用， 电缆锥形锁母固定电缆，
不可缺失；
C线叉载升降机导 向轮螺栓
双螺母
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，目前已经很少使用。
C线叉载升降机链条在 升降架上固定螺栓
开口销防松 双重保障
开口销
槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后，
方
3、串接钢丝
法
1、点焊
不可拆卸防松 永久防松
2、铆接 3、冲点
拆卸时大多要破坏螺纹 紧固件，无法重复使用；
4、粘合
此类防松检查的重点 在于相关部件不能够 缺失，损坏；
防松的目的:能更有效的长期工作；提高相关部件的可靠性；
弹簧垫片
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；
螺纹连接需要防松的原因
螺纹连接需要防松的原因螺纹连接是一种广泛应用于机械设计中的连接方式。
螺纹连接有许多优点，例如它们可以轻松安装和拆卸，有较高的承载能力，而且可以适应不同的环境应用。
但是，当螺纹连接被使用时，它们必须经常遭受重复的振动、冲击、变形和温度变化等外部因素的影响。
这些外部因素容易导致松动，降低螺纹连接的质量。
因此，避免螺纹松动，保持连接的力学强度至关重要。
本文将描述一下螺纹连接需要防松的原因。
一、松动的危害1. 损坏机械部件：当螺纹连接松动时，机械部件容易受到损坏。
因为螺纹连接的松动会导致机械部件的摩擦接触面变小，从而造成局部磨损和破坏。
严重时还可能引起零件失效，拖延整个项目周期。
2. 机械精度下降：通过螺纹连接的部件可能受到一定的振动，如果螺纹连接出现松动，容易导致部件的精度下降，从而影响机械的稳定性和工作效率。
3. 安全隐患：一些关键部件出现松动，例如工业机器人装置或飞机发动机，可能导致严重事故或伤害。
二、螺纹连接松动的原因1. 螺纹自松：当螺纹垫圈不贴合或使用了不合适的螺纹，螺纹自身的弹性和自锁性会导致连接失去自锁力，产生松动。
2. 振动：振动是导致螺纹松动的主要原因之一。
在运行中的机器，振动会使螺纹产生放松现象，进一步增加松动的危害。
3. 温度扩散：螺纹连接的温度升高时，膨胀系数会随之增大，从而导致螺纹松动。
4. 过紧与过松：过紧时，螺纹表面的摩擦更大，随着时间的推移，螺纹磨损严重，失去自锁能力。
而过松则是因为在拆卸维护过程中，没有正确使用工具和正确的力量。
5. 疲劳寿命：长期运行会导致螺纹产生疲劳寿命，提高了松动的风险。
三、如何防止螺纹连接松动1. 确保正确材料的使用：选择合适的螺纹连接件，特别注意针对实际应用环境的不同条件，应选择合适的螺纹连接件。
2. 紧固力合理：在装配过程中，应注意紧固力的控制，不宜松紧过度。
为了保证正确的紧固力，应按照设计规范并使用正确的紧固工具和正确的力量来安装和拆卸螺纹连接件。
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。
简述螺纹防松的类型及各类型的详细方法
简述螺纹防松的类型及各类型的详细方法螺纹防松是一项关键性技术，用于将螺纹紧固装置保持在预期的紧固力下而不会松动。
不同的装置和应用需要不同类型的螺纹防松技术。
一、涂层型螺纹防松涂层型螺纹防松是一种涂布在螺纹表面的膜状防松涂层，目的是增加螺纹的摩擦力和阻力，防止松动。
这种涂层通常由树脂和减摩剂制成，可以为各种不同类型和大小的螺纹提供优异的性能。
涂层型螺纹防松方法：将涂覆剂均匀地涂在螺纹上，然后让它干燥。
通常，涂层需要在螺纹被扭紧之前干燥成膜。
这种螺纹防松方式适用于需要经常更换螺纹的情况，如摩托车发动机，因为涂层可以轻松地除去。
二、自锁型螺纹防松自锁型螺纹防松是通过锁定件上的槽孔/凸缘和螺纹上的凹槽设计来实现的。
当螺纹转动到一定角度时，槽孔会自动“卡住”凹槽，从而使螺纹保持紧固状态。
自锁型螺纹防松方法：将自锁螺母或螺栓旋紧，直到凸缘卡入槽孔或凹槽。
此过程中不需要使用额外的工具。
三、机械型螺纹防松机械型螺纹防松是通过垫圈或锁紧螺母来增加螺纹的摩擦力和阻力。
在这种情况下，锁定件会在螺纹被扭紧时增加摩擦力和压力，从而使螺纹保持紧固状态。
机械型螺纹防松方法：需要在螺纹对面设置垫圈或使用锁紧螺母。
当螺纹旋紧时，锁紧件会抵住螺纹，在螺纹松动时，锁紧件会增加摩擦力和压力，从而使螺纹不会松动。
四、化学型螺纹防松化学型螺纹防松是通过涂覆在螺纹上的化学材料在化学层面上增加了螺纹的粘附力。
这种防松方法适用于需要长期紧固螺纹的情况，如飞机发动机的中至高温螺纹紧固。
化学型螺纹防松方法：需要将一系列化学物质涂布在螺纹表面，通常需要在螺纹锁定之前将其干燥。
这种防松方式的使用需要一定的专业知识。
螺纹防松技术的选择主要取决于紧固装置的应用场景及其特殊需求，应注意选择合适的防松技术，以确保装置的可靠性和安全性。
防止螺纹松动的方法
防止螺纹松动的方法
防止螺纹松动的方法有以下几种：
1. 弹垫、平垫加螺母：通过弹簧垫圈的弹力增大螺母与螺栓的摩擦力实现防松。
2. 细牙或英制螺纹：对于一些尺寸较小的零件、板件等，可以采用细牙、或者英制螺纹，细牙螺纹可以很好的自锁，实现防松，同时还有防泄漏的功能。
3. 双螺母：这种防松一般用于活动件或者调整、拆卸频率较高的地方，其原理是通过锁紧两个螺母，产生轴向力，从而增大螺母与螺栓直接的摩擦力，实现自锁。
4. 螺纹胶：可以使用专用的螺纹胶，这类胶水防松效果好，同时方便后期维护时拆卸。
5. 厌氧胶：这种胶粘结性好，锁紧力强。
缺点是难拆卸。
这种胶也常用于轴套、轴承等安装。
使用前需考虑好，如果考虑后期拆卸，请慎重使用。
6. 尼龙圈锁紧螺母：可在任意旋合位置箍紧，即使工作时回松少许，也不致很快继续松开。
7. 用强力拧紧联接以防松：效果也较好。
8. 用粘接胶防松：方便可靠。
以上是防止螺纹松动的方法，可以根据实际需求选择合适的方法。
螺纹锁紧及防松
机构设计——锁紧与防松此处所讲的锁紧与防松仅适于可拆结构。
对于不可拆结构，一般从配合上或用不可拆联接达到要求。
锁紧机构主要工作原理相关是力学上的死点、压力角和摩擦角。
其实际机构非常多，常用的有螺纹锁紧、偏心轮锁紧、斜面锁紧、四杆机构锁紧。
螺纹锁紧是最常用的，其产品已经标准化。
在一般情况下推荐使用。
使用螺纹锁紧时应注意配合的螺纹长度。
一般说来，超过八个牙后多余的配合长度意义不大，少于三个牙则联接不可靠。
螺纹锁紧的一个最大优点是行程长，全行程均可作为有效作用点，且各处增力均匀。
其缺陷是当工作行程要求较长时，操作起来较麻烦。
一般情况下均可采用，但在要求快换的情况下不宜单独使用。
偏心轮锁紧机构能快速锁紧，但其锁紧作用点较为固定且行程很小，对零件精度有一定的要求。
对于塑胶件来说，因其容易产生蠕变而影响锁紧效果。
对于锁紧点常作小范围变动的情况，可能偏心轮与螺纹锁紧配合使用。
斜面锁紧增力较小，行程较小，但行程有一定的调节能力，一般以斜锲的方式使用。
在实际设计中，常利用塑胶的弹性在较小的锁紧力情况下使用。
另外，也常用于调节零件间的间隙。
一般不用于较大锁紧力的情况。
四杆机构锁紧行程可设计得很大，锁紧点较为固定。
对于精度较高的机构可单独使用。
除行程可以设计得较大外其它情况与偏心轮相似。
一般与螺纹锁紧配合使用。
其结构较为复杂，应用于经常使用的快换机构。
除以上常用的锁紧机构外，还有一类机构没有锁紧作用，但能在作用点附近自锁。
这类机构常与锁紧机构配合，扩展锁紧机构的功能。
这类机构除棘轮外没有固定的方式，一般是临时设计。
压力角是机构中不考虑构件的惯性力和不计运动副的摩擦力的情况下,机构运动时从动件所受到的驱动力的作用线与该力作用点处运动的绝对速度方向线之间所夹的锐角。
压力角越大，驱动越困难。
当压力角的余角小于接触面间的摩擦角时，机构就能自锁。
在设计自锁机构时，对摩擦角的取值应是机构工作所有可能环境的最小值。
除此之外，此类机构还要求能在一定情况下能方便的解锁。
航空紧固件常识及螺纹自锁
二：松开力矩
松开力矩(breakaway torque)：在螺栓头不加载 （即螺母不接触被紧固面）的情况下，将螺帽从原安装位 置拧松转动的扭矩值，一般用最小值，即最小松开力矩。 最小松开力矩小于最小值允许值说明该螺母需更换。
该力矩也用于检查螺母的自锁性能。
A320碳刹车CMM里面对刹车的固定螺母要求检查此 力矩。
的称为螺栓BOLT，按头型也可分为平头（pan head）、埋头（100 deg head）、六角（hex head）、梅花（12-point）。而杆部为全 螺纹的称为螺丝SCREW。 IPC里面有的托板螺母nutplate也称其为 nut。垫圈能调节夹紧长度，还能起到保护作用，以及保证在旋转螺 栓和螺母时，不损坏被连接的零件。垫圈按材料分铝垫圈和不锈钢 垫圈等，按形状分平垫圈、带埋头窝垫圈和自调整垫圈等。
自锁螺纹与自锁螺母
航空器的螺栓连接一般都有防松措施，如保险丝、开口销、保险片、保 险螺杆等，较小的托板螺母通过椭圆孔实现自锁，这种螺母在未安装时孔为 椭圆形，还有通过螺母尾部开槽夹紧的。
除此之外螺纹自锁是一种最常见的防松措施，螺纹自锁一般通过特殊 的螺纹牙型来实现，自锁螺纹的螺距（牙距）较小。
自锁性能一般来说取决于螺母，除非螺杆损坏特别严重，故自锁力太小 故障一般情况下可以通过更换螺母解决。自锁力太大则需要考虑检查螺杆螺 纹。
1. 常用螺栓及Hi-Lok件号的前缀一般为：BACB30，NAS6603-6620，NAS67036720，NAS8702-8716等。
2. 常用螺丝件号的前缀一般为：BACS12，NAS514，NAS563，AS600-606等。 3. 常用实心铆钉件号的前缀一般为：BACR15，MS20426，MS20427等。 4. 常用螺帽件号的前缀一般为：BACN10，NAS1804，NAS1805等。 5. 常用垫片件号的前缀一般为：BACW10，AN960，NAS549等。 紧固件件号中的数字和字母组合隐含了紧固件标准、头型、材料、镀层、公称直 径、夹紧长度、耐热性能等多方面信息。 例如，NAS6706U8这个件号表了这是一种满足美国航空标准（NAS）的六角凸头螺 栓（数字67），公称直径为6/16=3/8in（06），材料为A286不锈钢并经过钝化处理（ U），夹紧长度为8/16=1/2in（8），最高耐热温度1200华氏度。 件号为标准件的紧固件，在相应的波音产品标准中给出了其相应的头型、材料、 镀层、公称直径、夹紧长度、耐热性能、合格的生产厂家等内容。
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自锁螺纹与防松螺纹的区别
我们现时使用的螺纹紧固件，有防松性质的，也有自锁性质的。
而有些本来是防松螺纹，却说成是自锁螺纹。
那么，该如何辨别与分别呢？
1．自锁螺纹副的基本判断依据
自锁螺纹与防松螺纹，最起码的一个区别是：自锁螺纹，是指一个外螺纹与一个内螺纹组成的螺纹副，其本身（而不是之外）就具有自锁性能。
其辅助的评判指标应是：内外螺纹的主体牙型都应该相同，还应该与传统牙型相同，不能一个是三角螺纹，另一个是矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹、楔形螺纹的组合。
其中，美国产品“施必牢”则属于三角螺纹与楔形螺纹所组成的自锁螺纹副。
再一个指标就是，自锁螺纹副应该是可以重复装拆、重复使用的；由一个螺纹副之外再增加一些辅助手段或措施而产生的防松性能，如增加弹簧垫圈，增加如尼龙嵌件、螺套等充填物，破坏螺纹牙型，甚至焊接等，都属于防松的措施，这种螺纹副，都只能说是防松螺纹副；
还有一种情况，是双螺纹副实现的自锁与防松性能的，这种螺纹副，也不能归并到自锁螺纹的范畴内。
如双螺母防松、槽形螺母、高锁螺母等。
2．判断螺纹副自锁性能高低好坏的两个国家级标准
判断螺纹副自锁或防松性能的高低好坏，我国有两个标准，一个是国家标准，一个是国家军用标准。
按国家标准进行检验的检测设备很复杂，据说只有国家某部门才配有一台，却未见国内其它的标准件厂配置了该检测设备。
而国家军用标准，则只是规定了检测的方法，是一个方法的标准，只要配有了标准的振动台装置，并按标准制造了相关的装夹具，就能对相关螺纹副的自锁性能进行检测了。
它是按实际的使用情况，模拟螺纹副抗横向振动的情形设计的。
就检测条件的实现来说，按国家军用标准进行检验，比按国家标准进行检验，要简单容易得多，检测成本也较低一点。
按国内专家的比较，自锁螺纹副能通过国家军用标准检测的，就一定能通过国家标准的检测。
反过来说，通过国家军用标准，会比通过国家标准的更难。
我们的航天、航空产品，其螺纹副的自锁性能，都是按此标准进行检验的。
3．自锁性能标准制定的建议
建议我们的厂家，在制定自行开发的自锁螺纹紧固件产品标准时，应引用我们的国家军用标准《GJB715.3》作为基础标准。
这项标准同时也是一项等效采用美国军用标准的标准，具有国际性，可信度高。