螺纹联接与防松 专题分析三

螺纹联接作为一种可拆性连接,在各种行业中广泛应用,但是防止螺纹联接松动是一个业界难题!螺栓怎么松的?常用的防松方法有哪些?近些年业界防松有哪些新的进展?今天小编将为你呈现多种防松方法,有一些是工作过程实用的,还有一些是小编搜集的,自认为还是比较全面。感觉有用的朋友一定要点赞呀,你的支持是我继续的动力。

专题三 大纲:

1.螺纹联接是怎么松动的?

2.常用的螺纹联接防松介绍。

3.近些年业界防松有哪些新的进展?

专题四 大纲:(预告)

  1. 工作过程中遇到的螺栓松动实例分享。

螺栓松动原因分析

螺纹联接 按自锁条件设计: ψ ≤ρv,螺纹副中产生的摩擦副使螺栓自锁从而紧固螺栓,所以静载下连接不会自行松脱。但是在冲击、振动、变载荷下、温度变化较大时 螺旋副摩擦力F会减小或瞬时消失。这种现象若反复出现,连接螺栓就会逐渐松动。螺纹紧固件松动后,产生的动能mv2,受轴向力作用的紧固件,螺纹被破坏,螺栓被拉断。受径向力作用的紧固件,螺栓被剪断,螺栓孔被打坏 。

螺栓防松原理:限制螺纹副之间的相对运动,或增大相对运动的难度。

常用防松方法介绍(简单介绍一下常用的的防松方法,文后将重点讲解一些新型的,独具特色的防松方法及其防松原理

螺栓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为可拆卸防松,而永久防松称为不可拆卸防松。

一 、摩擦防松

①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。

②对顶螺母(双螺母)防松: 利用螺母对顶作用使螺栓受到附加的拉力和附加的摩擦力。弹簧垫圈下螺母螺 上螺母栓对顶螺母3常用防松方法

③自锁螺母防松:螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后,收口胀开,利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防 松结构简单、防松可靠,可多次拆装而不降低防松性能。

④弹性圈螺母防松: 螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。弹性圈防松螺母 自锁防松螺母

螺纹联接与防松 专题分析三

二、机械防松

①用开口销防松:槽形螺母和开口销防松槽形螺母拧紧后,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。

②用圆螺母和止动垫片配合使用防松。圆螺母用的止动垫圈又称止退垫圈,俗名王八垫,是一种防止圆螺母松动的垫圈。 使垫圈内舌嵌入螺栓(轴)的槽内,拧紧螺母后将垫圈外 舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。开口销与槽形螺母

螺纹联接与防松 专题分析三

③止动垫片防松。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的侧面折弯贴紧,实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时,可采用双联止动垫片

④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,原则就是:当一个螺栓有松动的趋势,它应该拉动铁丝,让临近的螺栓有旋紧的趋势。

螺纹联接与防松 专题分析三

三、永久防松

①破坏螺纹法。防松螺母拧紧后在螺纹末端冲点、点焊、铆接 等方法破坏螺纹。

②粘合防松 。 通常采用厌氧胶粘结剂涂于螺纹旋合表面,拧紧螺母后粘结剂能够自行固化,防松效果良好。

一般螺栓不需涂胶,但是 对拧入机体螺纹盲孔、通孔的螺栓、 螺柱或螺钉,因无法采用其他防松措施,可采用涂螺纹锁固胶。螺纹锁固胶根据使用场合的具体要求,其强度会有差别,使用标准手动工具,能够对低强度以及中等强度的螺纹锁固胶进行拆卸。对于高强度螺纹锁固胶,应对螺母或螺栓进行5分钟以上的局部加热,加热温度建议为232度,在加热时进行拆卸作业。

新兴的防松方法及其防松原理介绍

a.楔入式防松系统:通过夹紧力而非摩擦力来紧固螺栓

楔入式 防松系统由预装好的一对垫圈组成,垫圈内表面呈楔形,外表面为放射状锯齿,硬度高于与之接触面的材料硬度。在拧紧螺栓时,垫圈外表面的放射状锯齿和其所接触的工件表面咬合,防松系统楔形内表面的摩擦系数显著低于锯齿状外表面的摩擦系数,位移只会发生在垫圈的内表面之间,当连接件受到振动,并使螺栓发生松动趋势时,仅仅允许两片垫圈内侧斜齿面间相对错动,产生抬升张力,从而达到锁紧效果。楔入式防松系统防止由于振动和动力负载引起的松动安装拆卸容易,锁紧效果不受润滑影响,可以控制预紧力的高低,可重复使用。

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b. 施必牢螺纹防松:通过改变螺纹结构防松

施必牢螺纹 连接的螺母牙底处有一个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,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。施必牢螺纹可与标准外螺纹匹配,无需任何辅助锁紧元件,如弹簧垫圈、止动垫片等,用施必牢丝锥还可以制出具有同样防松性能的施必牢螺孔,可广泛用于要求自锁功能的零部件上。

c. Hardlock 螺母防松:通过螺母偏心量防止松动

高铁运营时,高速行驶的列车和铁轨不断接触,形成的号称世界上唯一的绝不松动的螺母,解决了这一难题。 Hardlock 螺母的构思十分简单,就是在螺母与螺丝之间揳入楔子以发挥防止松动的作用(如下图)。

下方呈凸状的螺母,在加工时中心稍许错动(偏心加工),起到楔子的作用。上方呈凹状的螺母,则不作偏离中心的加工(圆形加工),于是形成了锤子揳打楔子的功能。这样的两个螺母合二为一,松动问题就迎刃而解了。

其次,hardlock 采取独特的螺纹结构。在内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,显然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。(实际上就是采用的施必牢螺纹,改变螺纹结构)

螺纹联接与防松 专题分析三

d.唐氏螺纹紧固件防松:利用螺纹的自身矛盾,以松动制约松动

唐氏螺纹同时具有左旋螺纹和右旋螺纹的特点。既可以和左旋螺纹配合,又可以和右旋螺纹配合。在联接时,使用两只不同旋向的螺母:工作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。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动。

螺纹联接与防松 专题分析三

今天总结了这么多螺纹联接的防松方法,个人观点:最常用的就是弹性垫片防松和对顶螺母防松,最靠谱的就是机械防松,最先进的是Hardlock 螺母防松,最受用的是锲入式垫片防松(在工作中用过,确实比较好用)。以上纯属个人观点,喜欢的朋友多多关注,多多点赞!

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