螺紋緊固件常見松動問題,防松措施、防松結構
發布時間:2019-05-07

  “千里之堤,毀于蟻穴” ,一個小小的螞蟻洞,可以使千丈長堤潰決。螺絲被譽為工業之米,雖然微小但絕不渺小,可是,歷史上因為忽視螺絲而釀成大禍的事件比比皆是。

  針對螺紋緊固件松動的問題,技術員采取了各種積極有效的措施,為螺紋緊固件的發展注入了新的活力,螺紋緊固件防松技術和防松結構很多,具體的解決方法如下。

  控制預緊力

  控制安裝預緊力是防止螺紋緊固件松動的經濟有效措施之一,這種方法利用螺紋的自鎖條件,不需要對螺栓、螺母結構做任何改動,通過保證合適的預緊力來防松。對于安裝控制要求特別高的使用場合,采用直接控制的方法,在安裝過程中測量預緊力,并加以控制,一般情況下,直接控制安裝預緊力需要使用專門的裝置或掌握專門的技術,難予推廣。為了以經濟的方法獲得滿意的預緊力,更多的采取間接測量和控制預緊力的方法,即扭矩控制法。

  扭矩控制法通過扭矩系數將預緊力換算成裝配扭矩,使用定扭矩或測扭矩裝配機或扳手控制裝配扭矩,或利用緊固件自身結構保證擰緊扭矩(如扭剪型螺栓連接副),間接達到控制預緊力的目的。為了達到預期的目的,要求連接副的扭矩系數能預先準確測定,并保證同批零件的扭矩系數離散性不大。如, GB/T1231-1991中明確規定同批連接副的扭矩系數平均值為 0.110-0.150,扭矩系數標準偏差應小于或乖于 0.001%。在工程實踐中,也有采用轉角法、屈服點擰緊法等控制方法的。

  有效力矩型緊固件

  有效力矩型緊固件是在普通緊固件結構基礎上增加了有效力矩部分,其作用是在連接副中增加一個不隨外力變化的阻力矩。

  有效力矩部分主要是加在螺母上,在外螺紋上加有效力矩部分的產品比較少見。 全金屬有效力矩型鎖緊螺母,一類是利用螺母體上螺紋加工完成后螺母體變形,使螺紋發生軸向或徑向變形,造成裝配時內外螺紋局部出現干涉產生有效力矩,由于受變形量和變形前毛坯變形阻力和幾何精度的影響,對加工工藝要求高,有效力矩控制難度大;另一類是將有效力矩部分減薄,收口或開槽后收口,目前國內主要在軍工行業使用較多;第三類是在螺母體內嵌入金屬彈性元件,裝配時外螺紋迫使彈性元件變形,產生有效力矩,這類螺母對彈性元件彈性及嵌件的位置的要求較高,有時會劃傷外螺紋表面。

  使用墊圈

  目前使用的墊圈主要有平勢圈、彈簧墊圈、彈性墊圈。

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  平墊圈主要用于改善支承面的接觸狀態,保證支承面的摩擦系數穩定,對防松有一定的作用;彈簧墊圈利用其彈性產生軸向力,提高連接的彈性,橫向振動試驗結果表明其在這種試驗條件下防松效果較差;彈性墊圈的扭曲的齒被擰緊的螺母壓平,使螺紋副軸身壓緊,同時局部嵌入支承面,彈性均勻,防松效果較好,會劃傷零件表面。在某些特定的場合下,劃傷零件表面正是人們所希望的,如用于表面涂漆的零件上的接線柱,可以劃破漆皮,保證導電性能。

  直接鎖住

  在擰緊螺母后使用鎖緊(止動)元件將螺母和螺栓鎖住,防止它們相對轉動。最常用的是使用開口銷、串聯鋼絲和止動墊圈等。開口銷與末端帶孔螺栓及開槽螺母配套使用,防松可靠,一般螺母開槽夾角為60°,安裝時必須保證槽孔對正,裝配不便;用低碳鋼絲穿入螺栓頭部或螺母的金屬絲孔內,使幾個螺栓或螺母串聯一起相互制約,防松可靠;止動墊圈靠墊圈塑性變形卡住螺母,拆卸時要先將墊圈壓平復原再擰松螺母,用于不經常拆卸的重型、動載荷連接,如飛輪螺母。

  破壞運動副關系

  使用沖頭使螺栓和螺母的螺紋局部變形,偏離原牙型輪廓,使其局部不能與正常螺紋向嚙合,破壞原運動副的運動關系,形成不可重復使用的連接,如欲拆卸,須使用較大的扭矩將螺母擰出或將其破壞,這種方法目前已很少使用。

  粘結

  粘結是將螺栓和螺母或與被連接件粘結在一起,達到防松的目的。用于大批量生產的粘結螺栓,一般是在緊固件制造廠將厭氧膠涂在零件上并經干燥處理,形成微膠囊,這種微膠囊表面干燥,沒有粘感,裝配時,微膠囊受擠壓破裂,膠液溢出,將螺栓和螺母粘結牢固。拆卸時只要施加足夠的力矩即可,一般情況下,在一定的期限內,可以重復使用有限次數。

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