1,、摩擦鎖合 原理:a.防松能力隨螺紋連接副預(yù)緊力的增加而提高 b.依靠螺栓或螺母結(jié)構(gòu)上的“有效力矩”的摩擦阻力和連接副預(yù)緊力這兩方面產(chǎn)生的摩擦阻力矩防止松動(dòng)
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2,、機(jī)械鎖合 原理:借助緊固件的附件固定緊固件與緊固件之間或緊固件與被聯(lián)接件之間的相互位置(緊固件的附件如開口銷、止動(dòng)墊圈、金屬絲) ( h9 s" E( I9 |- z. U* X" w
3,、材料鎖合 原理:a.使螺紋連接副局部材料產(chǎn)生塑性變形互相嵌入而防松 b.借助粘接劑固定內(nèi)外螺紋的相互位置 $ F7 t' U! p! m: f. r# Z
接下來(lái)逐個(gè)介紹各類型的防松方法
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1、摩擦鎖合 a.防松能力隨螺紋聯(lián)接副預(yù)緊力的增加而提高 : ~& u* \7 {' E* R, ~, H
彈簧墊圈 " q7 u0 A' u* j; a1 Y& v1 P3 E
依靠彈簧墊圈在壓平后產(chǎn)生的彈力及其切口尖角嵌入被聯(lián)接件及緊固件支承面起防松作用,。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、成本低、使用簡(jiǎn)便,。GB/T 93,、GB/T 859和GB/T 7244等傳統(tǒng)使用的彈簧墊圈,由于彈力不均,,也不十分可靠,,多用于不甚重要的聯(lián)接。對(duì)連接表面不允許劃傷和經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合不宜選用 GB/T 7245《鞍形彈簧墊圈》和GB/T 7246《波形彈簧墊圈》則可明顯改善一般彈簧墊圈之不足
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, R7 e- w5 e8 G3 \) K _雙螺母
% T. i4 S% h5 d% M/ F; l) O( Q2 \5 I兩個(gè)螺母對(duì)頂擰緊,,使螺栓在旋合段內(nèi)受拉而螺母受壓,,構(gòu)成螺紋聯(lián)接副縱向壓緊。正確的安裝方法為:先用規(guī)定的擰緊力矩的80%擰緊下面的螺母,,再用100%的擰緊力矩?cái)Q緊上面的螺母,;下面的螺母螺紋牙只受對(duì)頂力,其高度可以減小,,一般用薄螺母,;而上面的螺母用1型標(biāo)準(zhǔn)螺母;有的為防止裝錯(cuò)和保證下面的螺母有足夠的強(qiáng)度,,則采用兩個(gè)等高的螺母(1型) 特點(diǎn):該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、防松效果好、成本低,、質(zhì)量大,多用于低速重載或載荷平穩(wěn)的場(chǎng)合 ! w# ~ k9 w# p( r: b
" _: c% S Q: ~) r I; i4 \$ R扣緊螺母
' T( ]- J* {4 B9 E# U" ?先用六角螺母緊固聯(lián)接件,,然后旋上 GB/T 805—2000《扣緊螺母》(扣緊螺母的螺紋有缺口,,用以鎖緊),并用手?jǐn)Q緊,,再用扳手?jǐn)Q緊(約轉(zhuǎn)過(guò)60°~90°),。松退扣緊螺母時(shí),必須先擰緊六角螺母,,使其與扣緊螺母之間產(chǎn)生間隙,,然后才能擰下扣緊螺母,以免劃傷螺栓螺紋 特點(diǎn):該結(jié)構(gòu)防松性能良好,,但不宜用于頻繁裝卸的場(chǎng)合,;國(guó)外在電力鐵塔上使用效果十分良好,可幾十年不松動(dòng)
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六角法蘭面型式-無(wú)鎖緊元件
! h+ w% B9 k" J5 p$ ZGB/T5789~5790—2000等六角法蘭面螺栓,、GB/T6177~6177—2000六角法蘭面螺母,具有加大的支承面直徑(dc大于2倍的螺紋直徑),在一定的預(yù)緊力作用下,可獲得足夠的防松能力,。如在其支承面上再制出齒紋,則防松能力成倍提高,又稱為“三合一螺栓(母)”,即具有六角扳擰部分,、加大支承面的功能,以及防松功能,三者合為一體,是當(dāng)代最新型的六角扳擰緊固件的結(jié)構(gòu)型式 特點(diǎn):適用于高強(qiáng)度(8級(jí)及其以上)緊固件,在重要的聯(lián)接場(chǎng)合,如發(fā)動(dòng)機(jī)、鍛壓設(shè)備,、摩托車產(chǎn)品中使用,但成本高
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b.依靠螺栓或螺母結(jié)構(gòu)上的“有效力矩”的摩擦阻力和聯(lián)接副預(yù)緊力這兩方面產(chǎn)生的摩擦阻力矩防止松動(dòng) + z! m5 I; @$ ~# P: x
5 k! X4 [7 d! V4 z+ k7 \- r非金屬嵌件六角鎖緊螺母 ( C- V0 |$ e: \3 ~" i
GB/T889~889.2—2000和GB/T6182—2000鎖緊螺母和GB/T6183.1~6183—2000非法蘭面鎖緊螺母鎖緊部分是嵌裝在螺母體上,沒(méi)有內(nèi)螺紋的尼龍圈,。當(dāng)外螺紋件擰入后,由于尼龍材料良好的彈性產(chǎn)生鎖緊力,達(dá)到鎖緊。該類螺母由于尼龍熔點(diǎn)的限制,一般最高工作溫度應(yīng)小于120℃,以100℃以下為宜,。如遇特殊需要,改換材料可達(dá)240℃ 由于尼龍屬惰性物質(zhì),不受工業(yè)中常用化學(xué)產(chǎn)品的腐蝕,但受無(wú)機(jī)酸,、弱酸與強(qiáng)堿的腐蝕。因此,不可在鍍鎳,、鍍鋅等酸槽中浸泡,即裝尼龍圈之前應(yīng)先完成螺母體的電鍍,而裝入尼龍圈之后不可再進(jìn)行電鍍
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特點(diǎn):理論與實(shí)踐表明,,該種螺母經(jīng)擰緊、松退400次以上時(shí),,其性能基本穩(wěn)定,,適用于經(jīng)常拆裝的場(chǎng)合,且不易損壞外螺紋;又由于在沒(méi)有預(yù)緊力的條件下,,亦有保證的松退力矩,;故在振動(dòng)不大的情況下還可用于調(diào)整位置的場(chǎng)合。經(jīng)熱老化的試驗(yàn)研究證明,,熱老化以后,尼龍圈失去彈性,,鎖緊力反而倍增,,直至擰碎才可松退螺母。所以,,設(shè)計(jì)中不必考慮老化問(wèn)題 * T H3 Z' j; l% Y4 Y
! w1 E* K/ L* a帶尼龍嵌件的鎖緊螺栓或螺釘
5 {+ e# ~/ U8 g# _3 u' UY=(3~4)P A=5P 式中 A有效力矩部分的軸向長(zhǎng)度 P螺距 鎖緊部分是尼龍件,,其尺寸與安裝位置都影響鎖緊性能。一般標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的安裝位置如圖所示,;該鎖緊方式適用于非標(biāo)準(zhǔn)螺母或機(jī)體內(nèi)螺紋,。由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定其使用的規(guī)格較小,以免影響螺桿強(qiáng)度一般使用中應(yīng)采用較高的內(nèi)螺紋公差等級(jí),。粗牙為5H,、6H;細(xì)牙為6H,。內(nèi)螺紋的有效螺紋長(zhǎng)度等于或大于6倍螺距,。螺孔必須制出倒角,以保證鎖緊性能
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2 G/ t" |; x1 a彈性墊圈
$ c6 [; F. n" ]除彈簧墊圈以外的彈性墊圈品種較多,,這里就不一一列舉出來(lái),,如上圖中是已標(biāo)準(zhǔn)化了的部分彈性墊圈。這些墊圈的共同特點(diǎn)是:彈力均勻、載荷偏心小,、規(guī)格較小,。由于薄片彈性元件對(duì)氫脆的敏感性,所以,,表面處理時(shí)應(yīng)倍加注意 GB/T 860鞍形彈性墊圈,,GB/T 955波形彈性墊圈在一定的載荷條件下,彈性好,,各種硬度的被聯(lián)接件均可使用,。工作中不會(huì)劃傷被聯(lián)接件表面,可用于經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合,;常用于調(diào)整并緊固被聯(lián)接件間的間隙的場(chǎng)合,,以及低性能等級(jí),如5.8級(jí)及其以下的聯(lián)接 GB/T 861.1,、GB/T 862.1內(nèi),、外齒鎖緊墊圈,依靠齒被壓平產(chǎn)生的彈力,,以及齒嵌入被聯(lián)接件和支承面產(chǎn)生的阻力起鎖緊作用,。由于齒形的強(qiáng)度較低,彈力也有限,,一般適用于小規(guī)格,、低性能等級(jí)的連接 6 x) s' u9 _1 v6 e6 Q! q
0 H ?& S/ Q7 |$ M Z, \標(biāo)準(zhǔn)六角頭螺栓與螺母采用或省略防松元件的參考條件 - H. ?7 u' V) m: `
用力矩法控制預(yù)緊力時(shí),防松元件的使用可能使預(yù)緊力出現(xiàn)較大的損失,,而預(yù)緊力的損失,,又增加了松動(dòng)的可能,所以,,在一定條件下可以省略防松元件 在螺栓承受軸向載荷的條件下,,對(duì)8.8級(jí)及其以上的螺栓,其夾緊長(zhǎng)度如圖所示大于螺紋直徑的3倍時(shí),,可以不采用防松元件,。因?yàn)椋谶@種情況下,,如能比較準(zhǔn)確地控制預(yù)緊力,即使承受沖擊載荷時(shí),,一般還能保證足夠的剩余預(yù)緊力,,以阻止螺栓松動(dòng) 對(duì)4.8、5.6和5.8級(jí)的螺栓,,其夾緊長(zhǎng)度大于螺紋直徑的5倍時(shí),,也可以不采用防松元件。在引進(jìn)技術(shù)中,有的重要的螺栓,,省略了以往采用開槽螺母及開口銷 2 y/ b; U$ i H# D
全金屬鎖緊螺母 " A4 v* ]$ o: P& ~( h
該類螺母品種繁多,,也有不少專利產(chǎn)品,大體可分兩類: 一類為使螺紋局部變形而產(chǎn)生有效力矩,,其中包括:壓扁收口型(橢圓收口或四方收口或圓周收口),;點(diǎn)壓(一點(diǎn)、兩點(diǎn)或三點(diǎn)),;開槽收口或壓扁(一條或多條,,縱向或橫向開槽) GB/T 6184~6186—2000全金屬六角鎖緊螺母,GB/T 6183.1~6183.2—2000全金屬六角法蘭面鎖緊螺母為此類標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 另一類為嵌入金屬?gòu)椥栽�,,增加摩擦阻力而產(chǎn)生有效力矩,,該類螺母一般適用于高強(qiáng)度外螺紋的場(chǎng)合
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2、機(jī)械鎖合
: S" z7 i x/ U- A螺桿帶孔,、開槽螺母配開口銷
; t; |' @0 `* A3 }7 x+ V6 t; B0 N適用于變載,、振動(dòng)場(chǎng)合的重要部位聯(lián)接的防松,性能可靠,。設(shè)計(jì)及裝配不便,。航空、汽車及拖拉機(jī)等行業(yè)普遍采用,。但不適用于雙頭螺柱的防松方法
2 I( `0 M }' p普通螺栓和螺母配開口銷 5 u) Q' H w$ D- d3 ?! [
裝配時(shí),,擰緊螺母后配鉆;開口銷孔可參照GB/T 5278選用,。適用于單件生產(chǎn)的重要聯(lián)接,,但不適用于高強(qiáng)度緊固件聯(lián)接及雙頭螺柱 : y7 n0 o5 F3 O" Y
頭部帶孔螺栓穿金屬絲
6 X A% P1 H3 d% `! Q6 E用低碳鋼絲穿入成組的螺栓頭部金屬絲孔,可相互制約,防松可靠。安裝時(shí)應(yīng)注意鋼絲走向,。圖示僅適用于右旋螺紋;也適用于雙頭螺柱的防松,。金屬絲孔可參照GB/T5278確定
' w8 ~( e( b4 \六角頭螺栓或螺母配止動(dòng)墊圈
9 C" O, l/ Y& _) {1 X7 ]一般用低碳鋼制成的單耳(GB/T854或雙耳(GB/T855)、或外舌(GB/T856)止動(dòng)墊圈,將螺栓六角頭或螺母鎖定于被聯(lián)接件上,防松可靠,但要求有一定的安裝空間 7 B3 P/ p9 ]$ _
3,、材料鎖合 a.使螺紋聯(lián)接副局部材料產(chǎn)生塑性變形互相嵌入而防松
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2 U& `! ^: Q/ \在螺桿末端沖單點(diǎn)或多點(diǎn)或鉚死;在螺釘頭部沖單點(diǎn)或多點(diǎn),如圖所示,。防松性能一般。僅適用于低強(qiáng)度緊固件
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b.借助粘接劑固定內(nèi)外螺紋的相互位置 4 V3 M0 D6 y# L5 Y G
9 ?5 \2 O% ^0 i9 v+ w) O0 C/ O3 W粘接旋合螺紋,,方法簡(jiǎn)單,、經(jīng)濟(jì)并有效。其防松性能與粘接劑直接相關(guān),,根據(jù)松退力矩和溫度條件,,以及可以拆卸或不可拆卸等要求,選用適當(dāng)?shù)恼辰觿?/font>
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