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鎖緊方法
螺紋孔在螺紋孔中,鎖定技術(shù)通常在緊固件上,。一個(gè)值得注意的特例是Spiralock[1]絲錐,如圖1所示,。Spiralock螺紋形式的根部有一個(gè)30°的楔形坡道,。在夾緊載荷下,外螺紋的頂端緊緊地卡在坡道上,。這使得在振動(dòng)下導(dǎo)致松動(dòng)的橫向運(yùn)動(dòng)幾乎不可能,。一些航空航天公司的獨(dú)立試驗(yàn)表明,這種類(lèi)型的螺紋具有良好的抗振動(dòng)性能,。螺栓可以有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的螺紋,,因?yàn)槁菁y孔可以進(jìn)行所有的鎖定。
鎖緊螺母
有各種類(lèi)型的鎖定元件,,共同的原理是將螺母螺紋綁定(或楔入)到螺栓螺紋,。這里涵蓋了一些比較常見(jiàn)的鎖緊螺母。分體梁——分體梁鎖緊螺母(圖2)在頂部有槽,,并且在開(kāi)槽部分螺紋直徑過(guò)小,。螺母自由旋轉(zhuǎn),直到螺栓螺紋到達(dá)開(kāi)槽區(qū)域,。分裂的“梁”段被螺栓向外偏轉(zhuǎn),,摩擦載荷由配合螺紋的結(jié)合產(chǎn)生。
變形螺紋
變形螺紋——防松螺母(圖3)是一種常見(jiàn)的防松螺母,,特別是在航空航天工業(yè)中,。其優(yōu)點(diǎn)如下:(1)螺母可一次成型。(2)溫度范圍僅受母體金屬,、其電鍍或兩者的限制,。(3)在因失去鎖定能力而必須丟棄螺母之前,螺母可以重復(fù)使用大約10次,。
Nylok顆粒——Nylok顆粒[2](尼龍)通常安裝在螺母螺紋中,,如圖4所示。顆�,;蜓a(bǔ)丁從螺紋突出,。當(dāng)配合螺紋嚙合時(shí),,壓縮產(chǎn)生反作用力,導(dǎo)致鎖定接觸,。這種顆粒的主要缺點(diǎn)是其最高工作溫度約為250°F,。尼龍顆粒也會(huì)因重新組裝而迅速損壞。
鎖環(huán)和密封——纖維或尼龍墊圈安裝在螺母的頂部,,如圖5所示,。軸圈具有過(guò)盈配合,使其結(jié)合在螺栓螺紋上,。它還提供了一些密封作用,,防止氣體和水分泄漏。同樣,,這種螺母的限制特征是鎖緊環(huán)的溫度限制大約為250°F,。有時(shí)使用的一種節(jié)省成本的方法是在螺母或螺栓的螺紋上粘合尼龍補(bǔ)丁,以獲得一些鎖定作用,,而不是使用鎖環(huán)或尼龍顆粒,。這種方法也用于短螺紋長(zhǎng)度,其中鎖定顆粒的鉆孔可能導(dǎo)致嚴(yán)重的應(yīng)力集中,。
蜂窩狀螺母——蜂窩狀螺母通常有六個(gè)槽,,如圖6(a)所示。螺栓的螺紋頂端有一個(gè)孔,。螺母被扭矩到其所需的扭矩值,。然后將其向前或向后旋轉(zhuǎn)(取決于用戶(hù)的偏好)到與螺栓中的鉆孔對(duì)齊的最近插槽。然后安裝開(kāi)口銷(xiāo),,將螺母鎖定到位,如圖6(b)所示,。這種螺母非常適用于低扭矩應(yīng)用,,例如將車(chē)輪軸承固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>
壓緊螺母——這些螺母通常被“擠壓”在一起,如圖7所示,,盡管“專(zhuān)家們”無(wú)法就底部應(yīng)該放哪個(gè)螺母達(dá)成一致【達(dá)文中注:也有些人做過(guò)實(shí)驗(yàn),,具體討論可以參考此文�,!咳欢�,,這種類(lèi)型的裝配因不可預(yù)測(cè)而不大可靠。如果內(nèi)螺母比外螺母扭得更緊,,內(nèi)螺母就會(huì)在外螺母滿(mǎn)負(fù)荷之前屈服,。另一方面,如果外螺母比內(nèi)螺母更緊,,內(nèi)螺母就會(huì)卸載,。然后外螺母就會(huì)在內(nèi)螺母滿(mǎn)負(fù)荷之前屈服,。每個(gè)螺母很少會(huì)獲得正確的扭矩。鎖緊螺母比普通螺母和防松螺母更實(shí)用,。然而,,一個(gè)壓緊螺母可以用在一個(gè)螺絲扣上,因?yàn)樗怀休d任何張力負(fù)載,。
鋸齒面螺母(或螺栓)——該螺母的鋸齒面(如圖8所示)在最終擰緊時(shí)嵌入承載面,。這意味著它不能與墊圈一起使用,也不能用于可能會(huì)出現(xiàn)劃痕或腐蝕問(wèn)題的表面,。根據(jù)SPS技術(shù)公司的說(shuō)法,,他們的鋸齒形螺栓(Durlock 180)需要110%的擰緊力矩才能松開(kāi)它們。他們對(duì)這些螺栓的測(cè)試表明它們具有優(yōu)異的抗振性,。
安全鎖線(xiàn)——盡管鎖定布線(xiàn)是防止螺栓或螺母旋轉(zhuǎn)的一種費(fèi)力的方法,,但它仍然用于關(guān)鍵應(yīng)用中,特別是在航空領(lǐng)域,。螺母通常有鉆孔角,,螺栓要么在頭部有通孔,要么鉆角穿過(guò)鎖線(xiàn),。一個(gè)典型的螺栓鎖接線(xiàn)組件如圖9(a)所示,,一個(gè)典型的螺母鎖接線(xiàn)組件如圖9(b)所示。
直接干涉螺紋——直接干涉螺紋具有超大的根直徑,,使得配合螺紋之間有輕微的干涉配合,。它通常用于半永久性安裝的螺紋螺柱上,而不是螺栓和螺母上,,因?yàn)楦缮媾浜洗_實(shí)會(huì)損壞螺紋,。
錐形螺紋——錐形螺紋是直接干涉螺紋的變體,但不同之處在于小徑是錐形的,,以干涉螺母或螺栓的最后三或四個(gè)螺紋,,如圖10所示。
托板螺帽(直譯:螺母板)——托板螺帽(圖11)通常用作盲螺母,。它們可以是固定的也可以是浮動(dòng)的,。此外,它們可以具有常規(guī)螺母的大多數(shù)鎖定和密封功能,。
托板螺帽通常用于太薄而不能攻絲的材料,。它們主要由航空航天公司使用,因?yàn)樗鼈兊陌惭b費(fèi)用很高,。每個(gè)螺母板安裝至少需要三個(gè)鉆孔和兩個(gè)鉚釘,。
鎖定粘合劑許多廠(chǎng)家生產(chǎn)用于鎖定螺紋的鎖定粘合劑(或環(huán)氧樹(shù)脂)。大多數(shù)主要的生產(chǎn)廠(chǎng)家都生產(chǎn)幾種等級(jí)的鎖緊膠,,這樣拆裝的頻率就可以與膠的鎖緊能力相匹配,。例如,,Loctite 242用于可拆卸緊固件,而Loctite271[3]用于防篡改緊固件,。其他制造商如Bostik,、ND Industries、Nylock,、3M和Permaloc也生產(chǎn)類(lèi)似的產(chǎn)品,。 大多數(shù)這些粘合劑的工作方式有兩種。它們要么是在沒(méi)有空氣的情況下變成薄層時(shí)變硬的單一混合物,,要么是兩層中的環(huán)氧樹(shù)脂,,直到它在配合螺紋之間混合和壓縮時(shí)才硬化。請(qǐng)注意,,兩層粘合劑通常由制造商將其作為“帶狀”或環(huán)放在緊固件上,。只要它們沒(méi)有被不經(jīng)意地混合或損壞,這些絲帶或環(huán)會(huì)能保持一定的時(shí)期,。 這些粘合劑通常作為螺紋密封膠也是有效的,。然而,它們都不能承受高溫,。最好的粘合劑能在450°F【注:232.2℃】時(shí)起作用,;最差的粘合劑只能在200°F【注:93.3℃】下起作用。
[1] Distributed by Detroit Tap & Tool Company, Detroit, Michigan, through license from H.D. Holmes [2] Nylok Fastener Corporation,Rochester, Michigan. [3] Loctite Corporation, Newington,Connecticut.
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