螺栓锁紧原理
力矩拧紧法和反松法
力矩拧紧法和反松法力矩拧紧法和反松法：深入了解紧固技术中的两种方法引言在日常生活中，我们常常会遇到需要紧固物体的情况，例如拧螺丝、固定螺母等。
而在大型机械制造和工程建设领域中，紧固技术更是起到了至关重要的作用。
为了确保零部件的安全性和可靠性，力矩拧紧法和反松法成为了广泛采用的紧固方法。
本文将从深度和广度两个方面，介绍这些紧固技术的原理与应用。
一、力矩拧紧法的原理与应用1.1 原理解析力矩拧紧法是一种利用扭矩作用于螺栓来实现紧固的方法。
其基本原理是，通过施加一定的扭矩，使螺栓产生预紧力，从而将紧固件连接成一个整体。
这种方法的优点在于可以根据需要精确控制紧固力，并且适用于不同类型的紧固件。
1.2 应用领域力矩拧紧法被广泛应用于汽车、航空航天、铁路、船舶等工业领域。
以汽车制造为例，力矩拧紧法用来紧固汽车发动机的螺栓，确保发动机各个部件的紧密连接。
在航空航天领域，力矩拧紧法被用于固定飞机机身和飞行控制系统的紧固件，保证飞机的结构安全和飞行稳定。
1.3 实施步骤力矩拧紧法实施步骤包括：确定紧固件的规格和型号、选择合适的扭矩工具、调整扭矩工具的扭矩设置、将扭矩工具正确地放置在紧固件上、按照一定的顺序逐步施加扭矩力度、验证紧固力是否达到要求。
二、反松法的原理与应用2.1 原理解析反松法是一种通过特定的设计来抵抗外力和振动引起的紧固件松动的方法。
它通过改变紧固件的结构或材料特性，增加摩擦阻力或预应力，从而提高紧固效果，防止松动发生。
2.2 应用领域反松法广泛应用于高速列车的铁路轮对、摩托车的螺栓紧固件、建筑工地的螺丝松动等领域。
其中，反松法在高速列车的运行中起到了重要的稳定性保障作用。
它可以确保轮对与货车或车厢之间的连接牢固，并减轻因振动或运行时的外力引起的松动。
2.3 实施步骤反松法的实施步骤包括：选择合适的反松装置、准备适当的工具与材料、根据紧固件的结构和特点进行设计和安装、确保反松装置的有效性和可靠性。
三、总结与展望通过对力矩拧紧法和反松法的深入剖析，我们可以深入了解这两种紧固技术的原理与应用。
简述螺栓连接的防松本质及按工作原理分其防松的方法
简述螺栓连接的防松本质及按工作原理分其防松的方法
螺栓连接的防松本质是利用摩擦力和面压力来阻止螺栓松动。
按工作原理分，螺栓连接的防松方法主要有以下几种：
1. 摩擦型防松：通过螺栓与连接面之间的摩擦力来防止螺栓松动。
这种方法常见于不需要频繁拆卸的连接，如机械设备的固定连接。
2. 压力型防松：通过在连接处施加足够的面压力来防止螺栓松动。
这种方法通常使用紧定力预加载螺栓，如使用螺母或弹簧垫片加压固定的连接。
3. 形状型防松：通过螺栓头部或螺母的形状设计来防止螺栓松动。
这种方法常见于特殊连接，如锁紧螺母、花键、弹簧垫圈等。
4. 化学型防松：利用螺纹涂层或涂覆材料增加摩擦力，用于增强螺栓连接的抗松强度。
这种方法常见于需要耐高温或特殊环境的连接，如高温抗松涂层。
需要注意的是，不同连接方式对防松的要求和方法都有所不同，选用合适的防松方法需要考虑连接材料、工作环境、使用要求等因素。
冲点防松的原理
冲点防松的原理冲点防松原理冲点防松是一种常用的紧固结构，用于防止螺栓松动。
其原理主要包括两个方面：摩擦力和弹性变形。
摩擦力是冲点防松的重要原理之一。
当螺栓被紧固时，螺纹接触面之间会产生摩擦力。
这种摩擦力可以阻碍螺栓的松动。
摩擦力的大小与螺栓的材料、表面质量、润滑情况以及紧固力等因素有关。
通常情况下，增大摩擦力可以有效地防止螺栓的松动。
弹性变形也是冲点防松的重要原理之一。
当紧固螺栓时，由于螺栓材料的弹性，螺栓会发生一定程度的弯曲和变形。
这种变形可以使螺栓与螺母之间的接触面产生预紧力，从而增加了螺栓的紧固力。
当受到外力作用时，螺栓会通过弹性恢复力来抵抗松动，从而保持紧固状态。
冲点防松的实现方式多种多样，其中包括弹簧垫片、锁紧螺帽、锁紧螺钉等。
这些结构都是基于冲点防松原理设计的，通过增加摩擦力和弹性变形来防止螺栓松动。
弹簧垫片是一种常见的冲点防松装置。
它通常由金属材料制成，具有一定的弹性。
在螺栓和螺母之间放置弹簧垫片，当紧固螺栓时，弹簧垫片会受到压缩变形，产生预紧力。
这种预紧力可以增加螺栓的紧固力，防止松动。
同时，弹簧垫片的弹性变形也可以吸收螺栓受到的震动和冲击力，保持紧固状态。
锁紧螺帽是另一种常见的冲点防松装置。
它通常由金属材料制成，具有内置的锁紧结构。
在紧固螺栓后，锁紧螺帽可以通过特殊的结构锁紧螺栓，增加摩擦力和紧固力。
锁紧螺帽的锁紧结构可以是线性锁紧、双锁紧、多级锁紧等。
这些结构都可以通过增加接触面积和摩擦力来防止松动。
锁紧螺钉是一种专用的冲点防松装置，适用于特殊环境和高振动环境。
锁紧螺钉通常由金属材料制成，具有内置的锁紧结构。
在紧固螺栓后，锁紧螺钉可以通过特殊的结构锁紧螺栓，并且具有较高的锁紧力和抗松动能力。
锁紧螺钉的锁紧结构可以是锁紧环、锁紧垫片、锁紧削齿等。
这些结构都可以通过增加接触面积和摩擦力来防止松动。
冲点防松的原理虽然简单，但在实际应用中起到了重要的作用。
通过增加摩擦力和弹性变形，冲点防松装置可以有效地防止螺栓的松动，提高紧固的可靠性和安全性。
螺栓基础知识及螺栓紧固防松方式介绍
公制机械螺丝标记
1：螺丝型号，公制螺丝直接以螺丝外径标示螺丝型号，如M3 即螺丝外径为3.00mm，M4 即螺丝外径为4.00mm。注意： 公 制螺丝于螺丝型号后方，有时会注明螺丝牙距。如M3x0.5 、 M4x0.70、M5x0.8、 M6x1。 但因为标准规范，通常不提。 2：螺丝长度：公制螺丝, 直接标示螺丝长度，单位为mm。螺 丝之总长度标示，只计算头部以下之长度，不含头部高度。 但平头螺丝例外，其螺丝之总长度标示含头部高度。 3：头部剖沟特征。
螺纹常用种类
三角螺纹(60 度)：结合/锁紧
螺纹常用种类
管用三角螺纹(55 度)：结合/锁紧
螺纹常用种类
梯形螺纹(30 or 29 度)：动力传动(双向)
螺纹常用种类
方螺纹(90 度)：动力传动(双向)
螺纹常用种类
锯齿形螺纹(30 or 29 度):动力传动(只能单向)
自攻螺丝
自攻螺纹定义： 牙型：目前自攻钉牙型有A、AB 、B、BT等牙型。
螺栓基础知识
牙规定义：即内外螺纹大小的标准测量工具。 公制螺纹(MM牙)：牙角60度 美制螺纹：牙角60度 管螺纹(英制PT)：牙角55度 管螺纹：牙角55度 管螺纹(美制NPT)：牙角60度 梯形螺纹： 30度 公制 梯形螺纹： 29度 愛克姆螺纹 螺纹的种类牙规对照表
螺纹牙型图片及要素
决定螺纹的基本要素有三个： 1、牙型角α 螺纹轴向剖面 内螺纹两侧面的夹角。公制 螺纹α=60°，英制螺纹 α=55°。 2、螺距P 它是沿轴线方向 上相邻两牙间对应点的距离。 3、螺纹中径D2(d2) 它是平 螺纹理论高度H的一个假想 圆柱体的直一致时，两 者才能很好地配合。
氏牙（BSW）螺纹牙型半角为55O/2 。一般木
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。
NORD-LOCK WASHER_WASI
NORDLOCK WASHER此类锁紧垫圈提供了一种不会受任何振动或动力负载影响的螺栓安全锁紧系统，这种螺栓安全系统结构单一，只由具有特殊凸轮齿面并预先组合的一对垫圈构成。
这种防松垫圈，由两片相同的垫圈组成一套，每片的上、下面带有不同锯齿。
一面为凸轮状大齿，其斜坡角度α大于螺栓螺纹角β，另一面为较密小齿。
NORD-LOCK WASHER原理垫圈的锁紧原理请见下图：垫圈安装时，要大齿面相对，成对安装。
当拧紧螺栓或螺母时，放射状锯齿紧紧咬住接触面，使NORD-LOCK垫圈固定住，只允许大齿面间的相对移动。
拧紧螺栓连接紧固件后，振动发生时，大齿面会错动抬升，并由α角大于β角的原理来锁住螺栓，使之不能松动。
NORD-LOCK垫圈符合DIN 25201标准，是一种楔入式锁紧功能，即一种利用轴向张力代替摩擦力的独特方法。
两片NORD-LOCK垫圈大锯齿的坡度大于螺栓螺纹的角度。
如果螺栓连接副发生松动，就需要首先克服α角的坡度。
另外，在垫圈的另一面有放射状锯齿。
螺栓或螺母的任何松动趋势都被大锯齿的这种楔入效果所阻止。
两片NORD-LOCK垫圈之间的抬升距离大于因螺纹滑动引起的螺栓或螺母抬升的距离。
垫圈的本身结构有效阻止了螺栓连接副发生松动的倾向。
通过振动测试NORD-LOCK垫圈能够有效锁紧处于任何振动或动力负载中的紧固件。
现今大部分常用的锁紧装置在受到振动时，其性能十分有限。
而对NORD-LOCK垫圈进行的振动测试则显示出了良好的效果，虽然在振动开始时由于正常的接触面下陷使夹紧力有所降低。
当用扳手拆卸螺母时，夹紧力明显上升，这完全可以证明NORD-LOCK垫圈的优越锁紧功能。
垫圈安装注意事项NORD-LOCK垫圈在安装使用中必须保证放射状锯齿与螺栓连接副直接接触，不可与其他垫圈配合使用。
如上图所示，与其他垫圈配合使用会造成NORD-LOCK垫圈锁紧结构失效，这是在实际应用中需要特别注意的。
NORD-LOCK WASHER优点NORD－LOCK螺栓安全系统利用几何原理安全锁紧处于强烈振动的螺栓连接。
螺纹联接的类型、预紧和放松.
预紧力与拧紧力矩的关系
T T1 T2 0.2F0 d
F T---拧紧力矩 T1---螺旋副摩擦力矩 T2---支承面摩擦力矩 F0---预紧拉（压）力
适用M10~M68的普通螺纹
控制预紧力的方法有：
1.测力矩扳手
动 画
2.定力矩扳手
动 画
测量螺栓拉伸变形
对于不控制预紧力的重要螺栓联接，宜大于 M12~M16mm，以免装配时拧断。
特点：属破坏性防松，不能重复装拆，用于一次性联接。
10. 胶接防松
原理：用粘合剂涂于
螺纹旋合表面，拧 紧螺母后粘合剂能
自行固化，起到防
松效果。
特点：适用于有较大冲击、振
动的高ห้องสมุดไป่ตู้机械中运动部件
的联接。
6. 圆螺母加带翅垫片防松
原理：使垫片内翅嵌入螺
栓（轴）的槽内，拧
紧螺母后将垫片的外 翅之一折弯嵌入螺母 的一个槽内。
特点：圆螺母为细牙螺纹，防松可靠，主要用于滚动
轴承内圈与轴的固定。
7. 止动垫片防松
原理：螺钉拧紧后，将
双耳止动垫圈分别向
不经常拆卸的场合， 以免螺纹孔磨损。
4. 紧定螺钉联接
利用螺钉末端顶住另一零件的表面或凹坑，以
固定两零件的相对位置，可传递不大的力或力矩。
二、螺纹联接的预紧
概念： 装配时拧紧称为 F0
预紧，产生的力
称为预紧力F0 F0
F0
目的： 增强可靠性、紧密性，防止受载后出现缝
隙或相对移动
预紧力大小：要适度，重要联接必须控制预紧力
螺母和被联接件的侧 面折弯贴紧，即可将 螺钉琐住。
特点：结构简单，使用方便，防松可靠。
8. 串联钢丝防松
最新的螺纹防松原理和应用
施必牢螺纹的防松原理和应用一、施必牢螺纹的防松原理各种机器及部件在连接装配中离不开紧固件。
紧固件给机械工业带来了方便，但是，它有一个不可避免的弱点，即在剧烈震动中会自行松脱，致使部件或一台完整的设备损坏、解体，甚致酿成事故。
为解决紧固件的松脱问题，从螺纹紧固件诞生开始，世界上许多国家的科学家和工程师作了大量的试验和研究，他们采用锁片、销钉、尼龙嵌入、变形螺纹、化学涂胶等方法，在一定程度上延缓了紧固件自行松脱的时间，但是，没有根本解决问题。
螺纹紧固件的松脱问题的关键在于螺纹的结构形状。
为此，美国工程师在研究了紧固件螺纹的形状及受力情况后，重新设计内螺纹的几何形状，发明了这种现在被称为施必牢的防松螺母，从根本上解决了紧固件的松脱问题。
施必牢防松螺母为什么能有效地解决松动问题呢？这是因为它的独特的结构。
在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施必牢螺纹的楔形斜面上，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线成60度角，而不是像普通螺纹那样的30度角。
显然施必牢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。
同时，阳螺纹牙顶在与施必牢阴螺纹咬合时，牙顶处齿尖易变形，使载荷均匀地分布在接触的螺旋线全长上（见图1），避免了普通标准螺纹咬合时，80%以上的总载荷集中作用在第一和第二牙的螺纹面上的现象。
因此，施必牢螺纹联结副不仅克服了普通标准联结副在振动条件下易于自松的缺点，而且还可延长使用寿命。
图 1 普通螺纹与施必牢螺纹受力图施必牢螺母的防松性能用振动实验进行检测，为便于对比，我们同时对标准螺母、螺母+垫圈、标准双螺母、压三点螺母、尼龙螺母进行防松性能检测。
所有实验都按国标标准GB/T 10431-1989《紧固件横向振动试验方法》执行的。
实验条件也完全一致，即测试螺母尺寸为M16×2.0；性能级别为10级；振动频率为12.5赫兹；振动幅度为 1.6mm，振动力为8.2KN。
螺栓拧紧力矩标准
螺栓拧紧力矩标准螺栓拧紧力矩标准指的是在实施螺栓拧紧时所应当达到的最低拧紧力矩值，以确保连接螺栓完全和牢固起来。
螺栓拧紧力矩标准是由不同的国家或地区的规定而变化的，也可能由产品的制造商或使用的具体要求而异，但本文主要讨论的是根据国家标准来达到螺栓拧紧力矩标准。
螺栓是用来连接两个物体，使之成为一个机构。
螺栓连接原理是当螺栓拧紧时，其半径展开力会将其头部和身体相连，从而在头螺栓和螺母之间捆绑牢固。
此锁紧原理应用于不同类型和尺寸的螺栓，以确保连接点位可靠地连接。
螺栓要有足够的拧紧力矩以达到锁紧的效果，否则连接将不起作用，也就是说螺栓的拧紧力矩不够无法达到所要求的拧紧效果。
国家螺栓拧紧力矩标准是一种用于确定螺栓拧紧力矩要求的科学标准，可以根据不同类型和尺寸的螺栓来制定对应的拧紧力矩要求。
根据不同国家和地区的规定，拧紧力矩的要求也不同。
常见的螺栓拧紧力矩标准有ISO898-1：2013，ASTM F 959-00，ANSI/ASMEB18.2.6，JIS B1168-3、BS 4504、DIN EN 1661等。
根据这些标准，常见的螺栓可以分为小径螺栓、中径螺栓、大径螺栓等。
关于ISO898/1：2013标准，针对螺栓小径分别定义4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8等类别，各类别之间的拧紧力矩值有所不同，如4.6类型螺栓是用于轻质结构件连接的，它的拧紧力矩是2.6N・m，而8.8类型螺栓是用于重质结构件连接的，它的拧紧力矩是37.7N・m。
根据不同的螺栓类型，拧紧力矩的要求也有所不同，应该根据实际情况来确定。
ASTM F 959-11标准也有类似的分类，但它将螺栓拧紧力矩标准分为普通等级和重型等级，普通等级的以螺栓规格及断裂应力来分类，拧紧力矩最低要求由规格及断裂应力指定，重型等级拧紧力矩最低要求是非常严格的，更高于普通等级。
ANSI/ASME B18.2.6标准也基于ISO898/1进行分类，按不同的螺栓类型规格来定义拧紧力矩要求，如小径螺栓拧紧力矩规定为2.6N・m，大径螺栓拧紧力矩规定为37.7N・m。
影响螺纹锁紧的因素
影响螺纹锁紧的因素
影响螺纹锁紧的因素有以下几个：
1. 摩擦力：螺纹之间的摩擦力是螺纹锁紧的主要因素。
摩擦力大，螺纹紧固性能好；摩擦力小，螺纹容易松动。
2. 连接力：螺纹锁紧的连接力取决于螺纹的牙距和扭矩。
牙距越小，同样的扭矩下连接力越大，螺纹锁紧效果更好。
3. 材料硬度：螺纹锁紧时，螺栓和螺母的材料硬度对于螺纹锁紧效果也有一定影响。
硬度较高的材料，螺纹的紧固性更好。
4. 扭矩：施加在螺纹上的扭矩也是影响螺纹锁紧的重要因素。
扭矩太小，螺纹容易松动；扭矩太大，螺纹可能损坏。
5. 紧固序列：在多个螺纹连接时，按照正确的紧固序列进行操作也是保证螺纹锁紧效果的重要因素。
如果不按照正确的紧固顺序进行操作，容易导致某些螺纹未完全锁紧或者过度锁紧。
6. 工作环境：工作环境的振动、温度等因素也会对螺纹锁紧产生影响。
振动会增加螺纹松动的可能性，高温会导致螺纹的松动。
因此，在特殊的工作环境下，
可能需要采取额外的措施来保证螺纹的锁紧性能。
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螺栓锁紧原理
螺栓锁紧原理是通过利用螺栓与螺母之间的摩擦力，使其紧密连接并防止松动的一种方法。
具体原理如下：
1. 螺纹结构：螺栓和螺母的外表都有螺纹结构，这种结构能够提供两者之间的紧密连接。
螺纹有不同的形状，常见的有V 型、三角形和方形等等。
2. 摩擦力：当螺栓和螺母之间旋转时，螺纹之间产生的摩擦力能够将它们牢固地锁在一起。
摩擦力是由两者之间接触面的压力和表面粗糙度所决定的。
表面越粗糙，摩擦力越大。
3. 力的传递：当外力作用在螺栓上时，螺栓会受到拉力。
这个拉力会在螺纹周围产生摩擦力，抵抗螺栓向外的运动。
螺母紧密地拧紧在螺栓上，摩擦力会使螺母不易旋转，从而达到锁紧的效果。
4. 扭矩：为了达到一定的紧固力，需要用力拧紧螺母。
拧紧时所施加的力矩被称为扭矩。
过大的扭矩会导致螺栓断裂或松动，而过小的扭矩则无法达到紧固的效果。
5. 使用垫圈：为了提高紧固效果，有时需要在螺栓和螺母之间使用垫圈。
垫圈可以均匀分配紧固力，防止螺栓和螺母之间的直接接触，减少因摩擦力不均匀而引起的松动。
综上所述，螺栓锁紧原理是通过螺纹结构和摩擦力实现的。
正
确地选择使用合适的力矩和垫圈可以确保螺栓的紧固效果，避免松动和断裂的问题。