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。

目前，唐氏螺纹紧固件防松结构是公认为最先进和效果最好的防松方式。

该方法已被编入《机械设计手册》化工版，成大先主编。

2.唐氏螺纹的结构形式
唐氏螺纹主要的特点是同时具有左旋和右旋螺纹。

它既可以和左旋螺纹配
合，又可以和右旋螺纹配合。

唐氏螺纹的具体结构如下图所示：
3.唐氏螺纹紧固件防松原理
●
80%。

●设计使用唐氏螺纹紧固件时,其最小拉力载荷可按下表选用。

5.唐氏螺纹紧固件相关性防松能
●振松试验表明，唐氏螺纹紧固件有非常良好的防松性能。

●唐氏螺纹紧固件经过120秒振动仍保持82%的预紧力，而普通螺纹加弹簧垫圈的防松方式经过1-2秒的振动其预紧力已下降为80%左右，经过15秒的
振动，预紧力基本损失殆尽。

●下图数据来源于机械工业通用零部件产品质量监督检测中心检测报告通
检委字第01226号。

常见问题说明
●唐氏螺纹是什么结构？
唐氏螺纹是由左旋和右旋两种螺旋线复合在同一螺纹段上，唐氏螺纹既有
●
“在圆柱
”
如果设备的润滑状况不好，则会导致设备部件的加速磨损，最终导致设备
的损坏。

所以说，设备维护的最要环节就是“紧固”和“润滑”。

●螺纹紧固件的最大优点是什么？最大的缺点是什么？
螺纹紧固件与其它紧固件相比，其最大的优点是拆卸比较方便，因而使用
最为广泛。

其最大的缺点是在冲击、振动或变载荷的作用下，容易松脱，所以说振松问题一直是螺纹紧固件的最大难题。

●目前紧固件的防松一般采用哪些方法？
目前，紧固件的防松方法有几千种，按其防松的原理可大体归纳为以下三
种。

第一种是摩擦防松。

这是应用最广的一种防松方式，这种方式在螺纹副之
间产生一不随外力变化的正压力，
母、自锁螺母和尼龙嵌件锁紧螺母等。

（双螺母）、尼龙嵌套、开槽螺母加开口销、弹簧垫圈等方法。

●唐氏螺纹紧固件是如何防松的？
唐氏螺纹可以利用螺纹自身特点解决防松问题。

在联接时，须使用两只不同旋向的螺母：工件支承面上的螺母称为紧固螺母，非支承面上的螺母称为锁紧螺母，紧固螺母和锁紧螺母是两种不同旋向的螺母，使用时先将紧固螺母预
紧，然后再将锁紧螺母预紧。

在振动、冲击的情况下，紧固螺母会发生松动的趋势，但是，由于紧固螺母的松退方向是锁紧螺母的拧紧方向，锁紧螺母的拧紧恰恰阻止了紧固螺母的
松退，导致紧固螺母无法松脱。

●为什么说唐氏螺纹紧固件的防松方法是一场革命？
唐氏螺纹紧固件的防松方法和普通螺纹紧固件的防松方法截然不同，唐氏
82%的预紧力，而普通螺纹加弹簧
80％左右，经过15秒的
而不是沿螺栓轴向的振动。

沿螺栓轴向的振动不会导致螺母松脱。

唐氏螺纹紧固件进行防松时，紧固螺母受力比较复杂，它既受来自被紧固对象沿螺栓轴向的振松力的作用，又受来自被紧固对象沿螺栓径向的振松力的作用，这就会导致紧固螺母有松退的趋势。

而锁紧螺母的受力情况要简单得多，它只受来自紧固螺母的正压力和摩擦力。

正压力是沿螺栓轴向的力，不会导致
螺母松脱，摩擦力是沿螺栓径向的，但由于紧固螺母和锁紧螺母方向相反，来自紧固螺母的松退力已经转化为锁紧螺母拧紧力，因而锁紧螺母不会松脱。

●为什么唐氏螺纹紧固件的预紧力开始下降很快？
从唐氏螺纹紧固件的振松曲线来看，开始下降超过了百分之十，以后预紧力下降逐步缓慢。

这是螺纹紧固件的特点，螺纹紧固件在紧固完成后还有间隙并未消除，另外螺纹副之间还有一定的扭矩。

螺纹紧固件在冲击振动的载荷作
●
33.1％，其
～7％。

唐氏螺纹受力时，由于其受力面积较小，受力后容易变形，所以唐氏螺纹的各螺纹段之间受力较为均匀，其螺
纹强度降低并不多。

从螺纹各螺纹段受力情况还可以看出，用加厚螺母并不能提高其强度。

●我们在使用紧固件的时候发现有些螺栓被拉长，有的螺栓被剪断，是不
是螺栓强度低了？
螺纹紧固件在使用过程中会发生损坏，一般不会因为螺纹的强度低而发生损环。

一般的情况是先发生松动，导致螺栓使用状况恶化，最终发生损坏。

换句话说，螺栓是先松后坏，不松不坏。

一般在设计使用紧固件时，螺栓的强度选择是5到20倍。

这种强度不会导
致螺栓损坏。

在使用时，有些螺栓被拉长，有些螺栓被剪断，这都是因为螺栓松动所导
对于相同规格的螺栓，其强度等级高的螺栓抗拉强度高。

改用较高强度等级的螺栓可以提高紧固时的预紧力，预紧力的提高会提高其防松效果，但不能说防松性能得到了改善。

因为防松性能是由其防松结构所决定的。

改用高强度等级的螺栓后，其振松曲线和低强度等级螺栓的一样，但是由于初始预紧力提高了，其预紧力的松弛要经过更长的时间。

●在现场使用时左旋和右旋螺母如何区别？
一般的左旋螺栓螺母都有标记，从标记上可以分别。

但最基本的方法是看螺纹部分区分，普通螺纹是呈斜线状的。

对于螺栓而言，斜线右边高为右旋，左边高为左旋；对于螺母而言，斜线左边高为右旋，斜线右边高为左旋。

●唐氏螺纹紧固件产品怎样选择使用？
唐氏螺纹紧固件的外形尺寸与国家标准的普通螺纹紧固件相同，只是螺纹
●
固螺母与锁紧螺母之间的间隙，
为公称直径)，而一般螺母的厚度
唐氏螺纹紧固件的成本比普通螺纹紧固件的成本高，其供货方式是成套供货，其价格比普通螺栓高。

但螺纹紧固件在设备的成本中所战占比例很小，它
对设备的成本基本不产生影响。

使用唐氏螺纹紧固件会大大地改善整个设备的性能，降低设备日常维护成
本，有很高的价格性能比。

精心整理。