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文章出處:螺絲百科 網(wǎng)責(zé)任編輯: 法士威精密零件 閱讀量: 發(fā)表時(shí)間:2022-12-22
緊固件的防松,指的是在螺紋連接正常緊固后,抵抗外界沖擊、振動(dòng)或變載荷作用下,以及在高溫或溫度變化較大時(shí),聯(lián)接性能變?nèi)醯哪芰?,并非是人力松開(kāi)時(shí)所顯示扭矩大小的比較。
而自鎖螺母因?yàn)槠淠苡行Х乐惯B接的松脫,目前廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造等行業(yè)上,隨著技術(shù)不斷的發(fā)展,自鎖螺母的種類是越來(lái)越多,
1)尼龍嵌件自鎖螺母
尼龍嵌件自鎖螺母是一種非常常見(jiàn)的自鎖螺母,應(yīng)用較廣泛。結(jié)構(gòu)上就是將尼龍圈嵌入到螺母頭部。其工作原理是非金屬嵌件螺母在旋合時(shí),螺栓的螺紋會(huì)在尼龍圈上自然擠壓成螺線,讓其和螺栓螺牙形成緊密的配合,且在尼龍的彈性力作用下產(chǎn)生摩擦阻力,以達(dá)到防松的目的。
尼龍嵌件自鎖螺母結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,防松性能可靠,擰緊不會(huì)對(duì)螺母本體有損傷,也非常適合應(yīng)用在有振動(dòng)載荷的地方??芍貜?fù)使用,隨著使用次數(shù)的增加,防松特性會(huì)減弱,
螺絲君參考了相關(guān)技術(shù)資料,研究表明該螺母的使用次數(shù)建議不超過(guò)5次。因?yàn)槟猃埖哪蜔岷湍退釅A能力較弱,因此其適合使用在-50℃~100℃范圍,應(yīng)用環(huán)境避免有酸堿。
2)金屬自鎖螺母
金屬自鎖螺母也是一種常用的結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。
金屬自鎖螺母的工作原理是通過(guò)螺紋底孔的變形量或螺紋牙形變形量,在和螺栓配合時(shí),讓螺紋間產(chǎn)生過(guò)盈配合關(guān)系,從而增加螺紋間的摩擦力,來(lái)達(dá)到防松的目的。
金屬自鎖的防松性能好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,相對(duì)于尼龍自鎖螺母,其應(yīng)用環(huán)境要求較低,適合應(yīng)用在高溫、有酸堿腐蝕的環(huán)境。因?yàn)榻饘俚淖冃文芰ο鄬?duì)尼龍差,即使零件尺寸偏差很小時(shí),其扭矩特性都會(huì)偏差很大。因此,其尺寸控制精度要求也較高,且不適合應(yīng)用在振動(dòng)載荷較大的地方。
總體來(lái)說(shuō),其防松性能校尼龍自鎖螺母更好,擰緊時(shí)的擰入扭矩也較高。螺絲君參考了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),了解到其重復(fù)使用次數(shù)建議不超過(guò)5次。
3)施必勞自鎖螺母
施必牢自鎖螺母擁有一種創(chuàng)新的自鎖內(nèi)螺紋牙形構(gòu)造,在螺紋根部有獨(dú)特的30°的楔形斜面。由于牙形的角度改變,使螺紋間接觸面上產(chǎn)生的法向力與螺栓軸線形成60°角,這使得軸向夾緊力傳遞到螺栓和螺母的螺紋接觸區(qū)域時(shí)產(chǎn)生一個(gè)比普通螺紋大得多的摩擦力,從而有效提高防松性能。
配合施必牢螺母的螺紋結(jié)構(gòu)特點(diǎn),施必牢螺栓的螺紋牙尖設(shè)計(jì)成與施必牢螺母螺紋相互配合的一個(gè)30°楔形面,這個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得螺紋接觸由之前的線接觸變成帶狀面接觸,改善了接觸的穩(wěn)定性。從而使得夾緊力持續(xù)恒定。
除了提供更優(yōu)越的防松性能外,還可防止滑牙,防治螺栓斷裂,防脫扣,抗過(guò)扭,是一種新型的高可靠螺栓副。
施必牢自鎖螺母的防松性能好,可以重復(fù)利用,使用效率高,特別適用于各種溫度和沖擊振動(dòng)工況下使用。但螺紋結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,成本相對(duì)也較高,目前還沒(méi)有在制造業(yè)廣泛使用。
4)法蘭面帶齒自鎖螺母
法蘭面帶齒自鎖螺母的承面均勻分布著一定角度的“鋸齒”狀或圓弧狀的齒形,在擰緊過(guò)程中產(chǎn)生的壓緊力使齒形嵌入連接面表面,從而增加承面摩擦力,起到良好的防松作用。
這種螺母一般適合應(yīng)用在對(duì)手件強(qiáng)度較低,法蘭螺母的齒形可以順利壓入對(duì)手件并在對(duì)手件上形成齒形。
以汽車為例,目前輕量化材料鋁合金、鎂合金應(yīng)用越來(lái)越廣泛,法蘭面帶齒自鎖螺母非常適合應(yīng)用這些材料上。
5)開(kāi)槽收口自鎖螺母
當(dāng)螺栓旋入開(kāi)槽收口自鎖螺母時(shí),會(huì)自動(dòng)撐開(kāi)螺母的尾端,在螺母收口變形力的作用下,讓螺紋緊密配合并產(chǎn)生摩擦阻力,以達(dá)到防松的目的。
開(kāi)槽收口自鎖螺母防松性能良好,可以應(yīng)用與于各種場(chǎng)合,可重復(fù)使用3-5次,隨著使用次數(shù)的增加放松性能會(huì)下降。
開(kāi)槽收口處盡可能做個(gè)圓角過(guò)渡,避免在使用過(guò)程中,因應(yīng)力集中產(chǎn)生裂紋起源,最終導(dǎo)致斷裂。
6)唐氏自鎖螺母
下圖為唐氏自鎖螺母防松方法示意圖。在聯(lián)接時(shí),使用兩只不同旋向的螺母:工作支承面上的螺母稱為緊固螺母,非支承面上的螺母稱為鎖緊螺母。使用時(shí)先將緊固螺母預(yù)緊,然后再將鎖緊螺母預(yù)緊。
唐氏螺栓兼容兩種不同旋向的螺母,讓摩擦力和擰緊力相互轉(zhuǎn)化、達(dá)到制約的目的。把右旋螺母的退松力直接轉(zhuǎn)變成左旋螺母的擰緊力,將兩個(gè)相對(duì)的力轉(zhuǎn)化為相助相融,發(fā)明了真正不會(huì)松動(dòng)的螺紋結(jié)構(gòu)。
從螺紋角度來(lái)看,偏心螺母仍屬傳統(tǒng)螺紋,這是一種“單旋向、連續(xù)、等截面”螺紋,而唐氏螺紋是一種“雙旋向、非連續(xù)、變截面”的螺紋,完全突破了傳統(tǒng)螺紋的概念,是螺紋領(lǐng)域的最重大突破。
7)其他自鎖螺母
1、如永不松動(dòng)螺母HARD-LOCK,利用在偏心的作用下,產(chǎn)生徑向平面內(nèi)的附加力矩以實(shí)現(xiàn)連接結(jié)構(gòu)的防松,結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。
2、凹凸坡自鎖螺母
單擰螺母時(shí),由于凹、凸坡作用使兩者軸向頂開(kāi)而顯更加壓緊。
當(dāng)擰墊圈時(shí),由于凹凸坡作用,墊圈帶動(dòng)螺母正好與擰螺母時(shí)一個(gè)效果,所以就相對(duì)容易松開(kāi)了。
目前,這兩種自鎖螺母,在工業(yè)上并未廣泛應(yīng)用,僅應(yīng)用于某些特定行業(yè)和特定結(jié)構(gòu)。
緊固件的防松是行業(yè)的重要研究課題,對(duì)于承受交變載荷、剪切載荷的連接位置,需采用一定的防松措施,自鎖螺母就是一種常見(jiàn)的防松方式