针对螺栓螺母的防松问题,现在在网上一直是个热话题,中华标准件网根据总结,告诉大家有关日常生活中针对螺栓螺母的防松,我们要如何应对,笔者列出以下几种防松螺栓螺母类型,应对不同地方的连接进行使用不同的防松螺栓螺母。
螺栓螺母防松类型
1、双螺母防松
双螺母防松也称对顶螺母防松,当两个对顶螺母拧紧后,两个对顶的螺母之间始终存在相互作用的压力,这种压力会传递到旋合螺纹的接触面上,对顶螺母之间拧的越紧,旋合螺纹之接触面间的压力就越大,接触压力越大,摩擦阻力距就越大,两螺母中有任何一个要转动都需要克服旋合螺纹之间的摩擦力。即使外载荷发生变化,对顶螺母之间的压力也一直存在,因此可以起到放松作用。
应用:既可以用在预紧力连接也可以用在无预紧力要求的螺栓连接处,仅用于振动较轻的工况。
2、Hard lock 防松螺母
Hard lock 防松螺母是有上下呈“凹”“凸”形状的两种螺母组合成的。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,上下螺母的“凸”面和“凹”面都是锥形面,这样即使很小的轴向压力,也可以产生很大的径向压力。“凸”“凹”锥面间的压力会传递到上下螺母的咬合螺纹上,螺纹咬合面间和凸凹锥面上都会产生很大的摩擦阻力距,这样起到防松的作用。
应用:即可以用在预紧力连接也可以用在无预紧力要求的螺栓连接处。可用于振动严重的工况。
缺点:加工难度大,成本高。
3、施必牢防松螺母
在施必牢螺母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方向力与螺栓轴线成60度角,而不是像普通螺纹那样的30度角。这就使得施必牢螺纹方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。
应用:仅可以用在有预紧力要求的螺栓连接处,被连接件不能太软,一旦有预紧力损失就会失去防松作用。
缺点:用扭矩法拧紧时,要想得到一定的螺栓预紧力,需要施加更大的扭矩来克服螺纹牙间的摩擦阻力。
4、开口弹簧垫圈防松
弹簧垫圈的防松原理是在把弹簧垫圈压平后,弹簧垫圈会产生一个持续的弹力,使螺母内螺纹与螺栓的外螺纹之间产生接触压力,这种压力产生摩擦阻力矩,从而防止螺母松动。同时弹簧垫圈开口处的刃边分别嵌入螺母和被连接件表面,从而防止螺母相对于被连接件回转。
用处:不能用在连接件特别硬的连接处,如果连接件比垫圈硬,垫圈的刃边无法嵌入到被连接件表面,无法起到防松作用,也不能用于预紧力要求高的连接处,会引起预紧力损失加速。
5、锥形弹簧垫圈
锥形弹簧垫圈的防松原理是在把弹簧垫圈压平后,弹簧垫圈会产生一个持续的弹力,使螺母内螺纹与螺栓的外螺纹之间产生接触压力,这种压力产生摩擦阻力矩,从而防止螺母松动。锥形弹簧垫圈比开口弹性垫圈刚度更高,也就是同等压缩量产生的压力更大些,防松效果更好。
应用:不适用于预紧力要求高的连接处。
6、双叠自锁垫圈
这种垫圈的一面是大斜齿面,在垫圈的另一面有放射状锯齿。NORD-LOCK垫圈是大齿面相对,成对安装的。当拧紧螺栓或螺母时,放射状锯齿紧紧咬住接触面,使NORD-LOCK垫圈分别与螺母和连接件接触面相对固定,只允许大斜齿面间的相对移动。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。
应用:不能用在连接表面特别硬的连接处,当连接表面特别硬时,放射状锯齿无法咬住接触面,不能起到防松作用。垫圈有正反,如果装反了就起不到防松作用,没有预紧的连接处也不能用。连接件太软也是不能用这种垫圈的。
自锁螺母不松动原因
自锁的原理在于它的独特结构。
如图1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。由于牙形的角度改变使螺纹间接触所产生的法向力与螺栓轴成60°角,而不是象普通螺纹那样形成 30°角。显然该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。当螺栓张力同样为P0时,传统的60°角螺纹的法向压力P=1.15P0,
而自锁螺纹由于牙底有一个30°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=2P0,二者法向压力之比约为12∶7自锁螺纹的防松摩擦力相应地增加了。
自锁螺纹的楔形面还可以清除普通螺纹受力不均匀、脱扣咬死等问题。
普通螺纹———60°角V形螺纹在其第一螺纹啮合面和第二螺纹啮合面承载了70%~80%的负荷,而以后几个啮合面承受的负荷很少。这样一来普通螺纹紧固件在工作振动负荷条件下,就很容易克服螺纹接触面上的锁紧力而产生转动,进而松脱,这就是普通螺纹紧固件松脱的原因所在。