螺纹联接防松综述
螺纹联接的拧紧和防松
螺纹联接的拧紧和防松内容摘要：螺纹联接的拧紧绝大多数螺纹联接在安装时都必须拧紧。
其目的是为了增强联接的刚性，增加紧密性和提高防松能力。
对于受轴向拉力的螺栓联接，还可以提高螺栓的疲劳强度。
对于受横向载荷的普通螺栓联接，有利于增大联接中接合面间的摩擦力。
...1. 螺纹联接的拧紧绝大多数螺纹联接在安装时都必须拧紧。
其目的为了增强联接的刚性，增加紧密性和提高防松能力。
对于受轴向拉力的螺栓联接，还可以提高螺栓的疲劳强度；对于受横向载荷的普通螺栓联接，有利于增大联接中接合面间的摩擦力。
图1拧紧螺母时，加在扳手上的力矩T，用来克服螺纹牙间的阻力矩T1和螺母支承面上的摩擦阻力矩T2 (图1)，即T=T1+T2(1)螺纹阻力矩((2)螺母支承面上的摩擦阻力矩T2=μF`r f(3)故此处螺纹中径升角λ=arctan[np/πd2]当量摩擦角ρ`=arctan[μ/cosα]支承面摩擦半径上列各式中符号意义如下：F`为预紧力；d2为螺纹中径；μ为螺母与被联接件支承面之间的摩擦系数，无润滑时可取μ=0.15；n为螺纹头数；p为螺矩；α为牙侧角；D1和d0为承压面直径（图1）。
对于M10～M68的粗牙螺纹，若取ρ`actan0.15=及μ=0.15，则式（4）可简化为T≈0.2F`d Nmm（5）式中：d为螺纹公称直径，mm；F`为预紧力，N。
控制拧紧力矩有许多方法，例如：使用测力矩扳手或定力矩扳手，装配时测量螺栓的伸，规定拧紧后的扳动角度或圈数。
对于大型联接，还可利用液力或加热使螺栓伸长到需要的变形量时把螺母拧到与被联接件相贴合。
近年来发展了利用微机通过轴力传感器获取数据并画出预紧力与所加拧紧力矩对应曲线的方法来控制拧紧力矩。
由于加在扳手上的力难于准确控制，有时可能拧得过紧而将螺栓拧断。
因此，对于要求拧紧的螺栓联接不宜用小于M12～M16的螺栓。
2. 螺纹联接的防松在静载荷和工作温度变化不大时，螺纹联接能满足自锁条件l防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动。
螺纹连接防松原理
螺纹连接防松原理
螺纹连接防松原理是指通过使用特定的设计和材料选择，防止螺纹连接在使用过程中发生松动的现象。
以下为螺纹连接防松的原理：
1. 摩擦力原理：螺纹连接的防松主要依赖于螺纹间的摩擦力。
通过增加螺纹表面的粗糙度，可以增加摩擦力，从而防止螺纹松动。
2. 压力原理：将螺纹连接部分的紧固力控制在一定范围内，使得连接处产生一定的压力。
这种压力可以使螺纹的接触面紧密结合，增加摩擦力，防止松动。
3. 锁紧原理：在螺纹连接上使用特定的锁紧件，如弹簧垫圈、锁紧胶等，可以增加连接件的阻力，防止螺纹松动。
4. 材料选择原理：选用高强度和耐磨损的材料可以增加螺纹连接的紧固力和耐久性，从而防止松动。
5. 预紧力原理：在螺纹连接过程中，适当施加一定的预紧力，使连接件间的紧固力适中，既能保证连接紧固，又不会造成过度应力，防止产生松动。
需要注意的是，以上原理可以单独使用，也可以结合使用，具体的防松方法应根据实际情况进行选择和应用。
螺纹联接的防松方法
螺纹联接的防松方法摘要螺纹联接的松动问题一直困扰工程界和学术界。
从原理上分析了螺纹联接松动的原因，介绍了一些目前常用的防松方法，着重介绍了几种新型防松方法。
螺纹联接是一种重要的联接方式，广泛应用于机械设备、汽车、火车、航天航空等领域。
然而，其在使用过程中因振动、变载、冲击等动载荷或工作温度发生较大变化时可使螺纹联接产生松动，反复多次后将会导致联接的摩擦力和预紧力逐渐减小甚至消失，从而导致螺纹联接失效。
螺纹联接失效后会带来严重的后果，轻者影响设备的正常工作，重者会造成机毁人亡。
所以，螺纹防松问题已经成为亟需解决的实际技术问题和学术问题。
1、螺纹联接松脱原因在静载荷和工作温度变化不大时，紧固螺纹连接不会发生自动松脱的现象，其连接是非常可靠的。
如果螺纹联接工作在冲击、振动、变载荷或高温、温度变化较大下的环境中，将会发生联接的摩擦力和预紧力逐渐减小甚至消失的现象，反复多次后造成螺纹联接松动，最后失效。
研究表明，造成螺纹联接松动的原因主要有三方面：（1）螺纹联接件的初始变形。
在螺纹联接中，螺纹联接件的初始变形表现为塑性变形，而这种塑性变形在螺纹联接工作中继续存在，在某些条件下还会扩大。
正是由于这种初始变形的存在导致了螺纹联接发生初始松动。
（2）轴向载荷的作用。
当螺栓受到轴向载荷的作用时，螺栓轴向伸长，径向弹性收缩，螺母则径向扩张。
从而使微量相对径向滑动在两者的接触面间出现。
同时，相对径向滑动在载荷的反复作用下继续增大，最终导致螺母松动回转。
（3）横向载荷的作用。
当螺栓受到反复横向力作用时，螺栓产生弹性扭转变形（图1所示）。
弹性扭转变形的不断增加，形成了扭转变形的初始位移，在螺旋副的螺旋方向也出现下滑分量的现象，最后产生了螺纹联接的松动现象。
横向载荷的作用是导致螺纹联接松动失效的主要原因。
图1 螺纹联接受横向载荷时松动原理图2、常用螺纹联接防松方法防止螺纹联接松动、失效的就是防止螺栓与螺母之间的相对转动。
虽然螺纹联接防松技术和防松结构很多，但从其工作原理可以分为摩擦防松、机械防松、破坏运动副关系防松等。
机械设计中螺纹防松方法的探讨
机械设计中螺纹防松方法的探讨螺纹连接是机械设计中常见的连接方式之一，其具有连接牢固、拆卸方便等特点。
在实际应用中，螺纹连接有时会出现螺纹松动的问题，影响设备的正常运行。
为了解决这个问题，工程师们提出了各种螺纹防松方法。
本文将探讨机械设计中常用的螺纹防松方法，并对其进行分析和比较。
一、基本原理在了解螺纹防松方法之前，首先需要了解螺纹松动的原因。
螺纹连接松动主要是由于振动等外力作用下的松动力矩超过螺纹连接的摩擦力矩所导致的。
要解决螺纹松动的问题，就需要提高螺纹连接的摩擦力矩，即增加螺纹连接的紧固力。
二、螺纹防松方法1. 锥形搭接：锥形搭接是一种常见的螺纹防松方法，其基本原理是利用搭接面的摩擦力增加螺纹连接的紧固力。
这种方法适用于需要频繁拆卸的螺纹连接，比如设备清洁和维护等场合。
2. 螺纹粘合剂：3. 增加螺纹数量：增加螺纹数量是一种简单有效的螺纹防松方法。
通过增加螺纹数量，可以增加螺纹连接的摩擦力矩，从而提高螺纹连接的紧固力。
这种方法在实际应用中需要考虑螺纹布局的合理性和结构的可行性。
4. 使用垫圈：5. 使用弹簧嵌套：从理论上来说，以上各种螺纹防松方法都可以有效地解决螺纹松动的问题。
在实际应用中，每种方法都有其适用的场合和局限性。
下面将对各种螺纹防松方法进行比较分析。
锥形搭接和螺纹粘合剂都可以增加螺纹连接的摩擦力矩，但锥形搭接更适用于频繁拆卸的场景，而螺纹粘合剂更适用于需要长期保持螺纹连接的紧固力不变的场景。
增加螺纹数量和使用垫圈都可以增加螺纹连接的摩擦力矩，但增加螺纹数量更适用于需要提高整体螺纹连接的紧固力，而使用垫圈更适用于需要承受较大压力和振动的螺纹连接。
螺纹防松方法的选择需要根据实际应用情况进行权衡。
工程师们可以根据需要选择不同的螺纹防松方法，以提高螺纹连接的紧固力和可靠性。
在进行螺纹连接设计时，还应考虑螺纹布局的合理性和结构的可行性，以确保螺纹连接的有效性和稳定性。
螺纹连接防松技术研究综述
基金项目：铁科院基金资助项目——直流供电回流电缆与钢轨胶粘卡接方式的研究（1951CG7803）作者简介：刘力（1982 —），男，高级工程师图1 矩形螺纹连接副受力示意图c 松退过程受力2 π rFF SF nμF nαβhαb 拧紧过程受力2 π r F F SF RμF nαβhαa 矩形螺纹连接简化示意F S Fr图2 螺纹接触面受力示意图b 非矩形螺纹a 矩形螺纹螺母螺栓FF n螺母螺栓FF nFφ2φ2φ1a 止动垫圈b 开口销与开槽螺母c 串联钢丝图3 机械锁紧防松方式或产生微量变形，产生远大于普通螺纹的法向力和摩檫并使每个螺纹牙都能均匀承载，消除了普通螺纹受力不均的现象，从而达到很好的防松效果。
）弹簧嵌件螺母。
弹簧嵌件螺母结构如图它的上端装有可径向变形的螺旋弹簧，其螺距旋角和螺旋方向与螺母相同，弹簧上端钩在螺母的侧孔下端与螺母螺纹段的上平面不接触。
当拧入螺栓螺栓对螺纹的径向力把螺簧撑开，螺簧内径稍变粗并嵌入到螺栓螺纹内；当螺母拧出时，依靠螺栓螺纹与弹簧的摩擦力又使螺簧内径变细，箍紧螺栓起到防松这种螺母结构较复杂，对螺簧的加工要求较高图4 支承面摩擦防松方式b 锯齿垫圈c 法兰螺母a 弹簧垫圈图5 Hard-Lock 螺母凸状螺母凹状螺母圆形加工a图6 施必牢螺母图7 弹簧嵌件螺母由于螺簧在螺母内周边有相对运动，所以防松效果不易保证[9]。
（4）预置扭矩螺母。
这类防松螺母的特点是在螺母旋进并且未产生预紧力的过程中，需要附加的扭矩才能拧紧螺母，预置扭矩螺母在松动时需要克服更大的摩擦力，因此相比普通螺母具有更优越的防松性能。
表性的有非金属嵌件螺母、VARGAL弹簧自锁螺母LANFRANCO自锁螺母、FUJILOK自锁螺母等，8 所示。
非金属嵌件螺母是在螺母上端嵌入非金属垫圈等嵌件，拧紧螺母时，非金属嵌件会被挤出螺纹，螺栓间形成较大摩擦力的同时，对振动和冲击荷载还具有一定的缓冲作用，具有很好的防松能力，但适用的环境温度一般为-50 ℃～100 ℃，也存在非金属材料的老化问αβ图9 双叠自锁垫圈a 非金属嵌件锁紧螺母b VARGAL弹簧自锁螺母c LANFRANCO自锁螺母d FUJILOK自锁螺母图8 典型预置扭矩自锁螺母左旋螺母（锁紧螺母右旋螺母紧固螺母）图10 唐氏螺栓。
常见的螺纹装配防松方式
常见的螺纹装配防松方式螺纹装配是机械工程中常见的连接方式，它通过螺纹的互相嵌合来实现零部件的连接和固定。
然而，在运行过程中，由于振动、冲击以及热胀冷缩等因素的影响，螺纹连接很容易发生松动，甚至造成设备故障。
因此，在螺纹装配中采取防松措施非常重要。
本文将介绍一些常见的螺纹装配防松方式。
1. 使用垫片在螺纹连接中，使用垫片是一种简单有效的防松方式。
垫片通常由金属或橡胶材料制成，其内孔与螺纹相匹配。
在装配过程中，将垫片放置在螺纹之间，然后进行拧紧。
垫片的存在可以增加螺纹间的摩擦力，有效防止螺纹松动。
2. 使用胶垫胶垫是一种常用的防松材料。
它通常由橡胶或者硅胶制成，具有良好的弹性和抗震性能。
在螺纹连接中，可以将胶垫放置在螺纹之间，然后进行拧紧。
胶垫的弹性可以产生一定的压力，增加螺纹间的摩擦力，防止螺纹松动。
3. 使用锁紧剂锁紧剂是一种具有高强度和耐高温性能的化学材料。
在螺纹连接中，可以将锁紧剂涂在螺纹表面，然后进行拧紧。
锁紧剂会在固化后形成一层薄膜，填充螺纹间的微小间隙，增加其紧固力。
锁紧剂可以提供持久的防松效果，适用于长期运行的设备。
4. 使用锁紧螺母锁紧螺母是一种专门设计用于螺纹连接的紧固件。
它通常由两个部分组成，一个是普通螺母，另一个是锁紧环。
在装配过程中，先将普通螺母拧紧，然后再用工具将锁紧环旋转到位。
锁紧环的特殊结构可以增加螺纹间的摩擦力，防止螺纹松动。
5. 使用螺纹胶螺纹胶是一种具有高黏度和高强度的胶粘剂。
在螺纹连接中，可以将螺纹胶涂在螺纹表面，然后进行拧紧。
螺纹胶会在固化后形成一层薄膜，填充螺纹间的微小间隙，增加其紧固力。
螺纹胶可以提供可靠的防松效果，适用于各种环境条件下的装配。
螺纹装配防松方式有垫片、胶垫、锁紧剂、锁紧螺母和螺纹胶等。
这些方式在不同的装配场景中有不同的适用性，需要根据具体情况选择合适的防松方式。
在实际应用中，还可以采取多种方式的组合，以提高螺纹连接的安全性和可靠性。
同时，对于关键设备和重要连接，还可以进行定期检查和维护，以确保装配的防松效果。
螺纹防松的方法
螺纹防松的方法螺纹是日常生活中非常常见的一种连接方式，由于螺纹的特性，经常会出现松动的情况，这时就需要采取防松的方法来解决。
一、采用机械防松机械防松的主要方法之一是采用特殊的螺纹锁头，将原来的螺纹连接替换为锁头螺纹。
这样可以在螺纹上产生一定的压力，从而防止螺纹松动。
另外一种机械防松技术就是采用螺母方法，将普通螺纹改为锁紧螺纹，即采用锁紧螺母将普通螺纹加压，从而使其连接更牢固，防止松动。
二、采用化学防松采用化学防松的方法，可以将原来的普通螺纹连接服从一定的粘接力，从而防止螺纹松动。
化学防松的方法有：（1）在螺纹上涂覆化学粘合剂，使连接的部件粘合在一起，从而达到防松的目的。
（2）采用熔点水粘合剂，可以将普通螺纹进行加热，然后加入水粘合剂，使熔点较低的部件完全熔化，从而达到防松的目的。
三、采用涂覆防松采用涂覆防松的方法，可以在螺纹表面或者附近的表面涂覆一层特殊的材料，使得螺纹表面不容易受到氧化，从而防止螺纹松动。
一般来说，采用高分子材料涂覆，可以有效防止螺纹松动。
四、采用紧固件防松采用紧固件防松的方法，可以将原来的螺纹连接，替换成更牢固的紧固件连接，从而达到防松的目的。
例如可以采用螺钉、螺母、挡圈等，将特殊螺纹连接进行紧固，使之结合在一起，从而防止螺纹松动。
五、采用电子锁松采用电子锁松的方法，是采用智能的感测装置，用电子技术监测螺纹的松动情况，一旦发现螺纹松动，就会及时触发防松机制，从而达到防松的目的。
综上所述，针对螺纹的松动问题，我们可采取机械防松、化学防松、涂覆防松、紧固件防松和电子锁松等各种方法来解决，它们各有不同的优点和缺点，要选择合适的方法，有效地解决螺纹松动问题。
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。
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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.6M 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:A0 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。
22 贵 州 工 业 大 学 学 报 (自然科学版)2008年2 先进螺纹联接防松方法2.1 滚压收口的自锁螺母防松自锁螺母在使用中防止自松脱是通过对自锁螺母圆柱体端部收口,使螺母收口部位螺纹孔变形,当螺栓每拧入到螺母收口部位时产生干涉配合起到防松作用。
传统压扁法是造成锁紧力矩不稳定重要原因,事实上采用压扁收口法不易得到曲率变化均匀对称的椭圆形。
基于这些,沈阳飞机设计研究所的张占元提出采用滚压收口的方法来加工自锁螺母,这样可使螺母收口部位的螺纹孔由圆形变成曲率变化均匀的对称的椭圆形,螺距沿螺纹孔轴向增大,造成与螺栓干涉配合,可获得比较稳定的锁紧力矩。
他对滚压加工螺母的原理和结构进行了较详尽的分析,虽然这项技术还没有推广,但是不失为螺纹防松的一种方法[3]。
2.2 美国底特公司的自锁螺母技术20世纪70年代,美国底特螺纹工具公司,经过长期研究,重新设计螺纹的几何形状设计,称为SPI R-ALOCK,译名 施必牢 ,简称为自锁螺母,从根本解决了紧固件自行松脱问题。
自锁螺母的防松原理在于它的独特结构。
在阴螺纹的牙底有一个30 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自锁螺纹的楔形面上,从而产生很大的锁紧力。
自锁螺母的优点表现在:(1)可靠的防振、防松性能;(2)可提高螺母及螺栓的使用寿命,可重复使用;(3)不受温度剧烈变化的影响,应用范围广;(4)自由旋转型,直到拧紧时才施加力矩,方便装卸;(5)尺寸规格不受限制,能与标准螺栓匹配等。
该螺母已广泛应用于航天、航空、军工、汽车、港口机械、柴油机、铁道机车、磁悬浮轨道、工程机械、医疗器械等行业,在纺织工业、纺机、纺器行业也有广泛的使用前景[4]。
2.3 铁基S MA螺母防松铁基形状记忆合金防松螺母的防松是通过增大自锁摩擦力矩防松和阻尼防松两种方式来实现的。
该螺母利用铁基形状记忆合金的形状记忆效应,可将螺母内螺纹加工成略小于螺栓外螺纹的尺寸,然后扩孔变形至标准螺母内螺纹的尺寸,因为在此过程产生应力诱发马氏体相变,所以按规定力矩拧紧后,对螺母加热,应力诱发马氏体发生逆相变,但因受到螺栓的约束作用,螺母会产生巨大径向回复力,该回复力转化为自锁摩擦力矩,能有效增大螺旋副之间的锁紧力矩,从而防止螺旋副出现相对转动,达到防松目的。
此外,因为螺母的径向形状回复,减小了螺纹牙之间的间隙,有效防止螺母与螺栓在受到动载荷作用时产生不同频率的振动,避免螺旋副间自锁摩擦力矩急剧下降[5]。
2.4 ST2型防松螺母上海铁道大学研制的ST2型防松螺母在3批装车试验后,于1997年通过部级鉴定,认为 属国内首创,其技术水平与国际同类产品相当,建议在车辆上进一步推广使用 [6]。
ST2型自锁防松螺母的防松是通过增大自锁摩擦力矩防松和阻尼防松两种方式。
该螺母改进螺纹的结构形状,螺母的底径上有一30 锥面,而螺栓螺纹的形状仍保持标准的三角形。
当螺母和螺栓配合在一起使用时,因为预紧力作用,螺栓的牙顶和螺母的牙底有直线接触或微量变形,在横向动载荷作用下由于螺母和螺栓之间横向间隙减小,且两者之间存在较大的摩擦力,从而提供较大的摩擦力矩作用,所以能有效地防止螺旋副产生较少的相对运动,从而达到防松目的[2]。
ST2型防松螺母是目前国内结构简单、工艺性好、防松性能稳定、使用效果显著、重复使用性好、装机考验较充分、应用领域亦较广泛、实用性好的一种新型防松螺母,除已在铁路电务、工务、电气化接触网上推广应用外,在铁道车辆上的应用前景也是十分广泛[6]。
2.5 唐氏螺纹唐氏螺纹是由左旋和右旋两种螺旋线复合在同一段螺纹段上,既有左旋螺纹的特点又有右旋螺纹的特点,既可以和左旋螺纹配合又可以和右旋螺纹配合。
唐氏螺纹可以利用螺纹自身特点解决防松问题。
在联接时,需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[7]。
在振动、冲击的情况下,紧固螺母会发生松动的趋势,但是,由于紧固螺母松退方向是锁紧螺母拧紧方向,锁紧螺母拧紧恰恰阻止了紧固螺母松退,导致紧固螺母无法松脱[7]。
2.6 液压防松螺母液压防松螺母联接是利用增加螺栓联接预紧力,使高强度螺栓在轴向发生弹性变形并保持拉伸状态,依靠螺栓弹性变形产生内应力将螺母压紧,达到防松目的的一种新型螺纹联接。
该技术的出现,成功的解决了煤矿机械中的一些螺栓松动的难题。
但是,到目前为止,液压防松螺母除了在采煤机上有较好的使用,受到了井下采煤机使用维护人员的欢迎外,液压防松螺母并没有得到普遍的推广,分析原因大致有以下几点:(1)液压防松螺母与普通螺母比较,结构复杂,尺寸较大,而且强度较高,价格比较高。
(2)使用液压防松螺母,须配套使用手动便携式高压油泵,其输出压力须达到250MPa 以上。
而目前国内市场上额定压力能达到250MPa 的液压配件(油管、压力表、密封件等)基本没有,这就阻碍了液压螺母的推广[8]。
2.7 充填软性材料防松当拧紧螺母时,附着在螺牙表面的微观薄屑、微粒或疏或密地夹杂在内外牙隙之间,被挤得更扁、压得更薄了,并且与其它尘垢搀合在一起,就像夹缝中 细沙层 一样被裹夹其间。
要想完全清除干净上述的薄屑微粒显然是困难的,最简单而有效的办法是把内外螺纹之间的径向间隙和侧向间隙抵紧并 挤死 ,令 细沙层 失去受振松动错位的机会。
其防松机理是:借助橡胶垫受压所产生的弹性变形和弹性预紧力 挤死 螺母与螺杆及螺母与紧定螺钉之间径向及侧向的间隙。
换言之,凭借橡胶垫变形后对螺牙隙间的充填和塞紧来抵制和预防螺母松动。
橡胶的摩擦系数远大于金属的摩擦系数,因此这种弹性胀紧比单纯的刚性夹紧更能吸振消振解振,从而增强了自锁的可靠性。
即用最简单实用且可靠的方法巧妙地解决了单螺母防松问题[9]。
3 总 结除了这些之外,还有其它一些。
比如:FSL M 型防松螺母,自攻自锁防松,树脂锚杆高强度防松螺母,楔紧自锁螺母,改变齿形防松等。
4 结束语文章从螺纹联接防松的原因出发,分析了常见的螺纹放松的措施,后面又结合生产实际和文献总结,得出了比较新近的一些螺纹防松的方法或技术,对于机械工作者更好地从事专业工作有指导意义。
螺纹防松技术的发展不会停止,还要在实践和研究中进一步完善和发展。
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