螺母的拧紧与防松

螺母的拧紧与防松

主讲人:陈儒军长沙航空职业技术学院

机电设备机械结构装调与检修

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机电设备机械结构拆装、检测与调整螺母的拧紧与防松

3、螺母防松措施

2、螺母拧紧方法

1、螺母拧紧工具

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螺母拧紧

工具

活动扳手

开口扳手

呆扳手

梅花扳手

梅花扳手

棘轮梅花开口扳手

内六角扳手

钩子扳手

套筒扳手

扳手工具套组

重要的螺栓螺母都要求根据螺栓强度等级及螺纹直径大小按照国家标准规定的拧紧力矩可靠地拧紧!

螺母拧紧力矩

螺栓强度等级

置扭矩扳手

置扭矩扳手

企业扭矩管理看板

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2

螺母拧紧

方法

螺栓紧固优先采用呆扳手、梅花扳手或套筒扳手,以保证螺栓可靠拧紧。如使用活动扳手紧固螺栓时,应让其固定钳口承受主要作用力,如右图所示,否则容易损坏扳手。

+紧固件常用防松方法

224 第21章 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷,包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下,螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下,螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多,远在疲劳破坏之前,就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效,或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转,甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中,摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时,克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为: ()αρ-= tg Qd M 2 2 1……………………………(公式21-1) 式中:Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力,又称轴力或紧固系统的夹紧力; d 2——螺纹中径; ρ——摩擦角,对于三角形螺纹,β ρcos 1 M tg = ,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数,β是牙型半角; α——螺纹螺旋线的升角,又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后,由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为: 2 2 22D Q M μ= …………………………(公式21-2) 式中:μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数; D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径,在接触压力均匀的情况下,D 2的精确值是: ??? ? ??--=223 3232n n R R R R D ωω ,R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径,如果支承面不平或接触压力不均匀,D 2就可能随着支承面的内半径到外半径而变化。 综上所述,决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为: ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………(公式21-3) 分析公式21-3可知,仅在总力矩M 等于或小于零的情况下,螺纹紧固件才开始自行松 转。对于连接用螺纹,在受静载荷作用时,即使润滑条件很理想,其摩擦角也始终大于升角:ρ>α,即满足螺纹的自锁条件,使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零,螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时,例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移,这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值,螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。此时,作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松转的内松出力矩,使螺母开始松转,就像一个在斜面上的重物,由于摩擦力的变小或消失而往下滑动一样。这种松转称为螺纹连接的自松。千万次的振动循环耗尽了螺纹连接的防松摩擦阻力,使其从细微的松转直到完全的松脱。 螺纹件在螺纹面和支承面上的微观滑移是怎样产生的呢?对于承受轴向动载荷的螺纹

+紧固件常用防松方法

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ +紧固件常用防松方法 第 21 章螺纹紧固件连接的防松一、松动机理螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷,包括极为激烈的振动和冲击载荷。 在变动载荷的作用下,螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。 在一般情况下,螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多,远在疲劳破坏之前,就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效,或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。 螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转,甚至会造成严重的后果。 如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中,摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。 当螺纹连接开始松转时,克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩 M1 为:M1 ?Qd 2 tg ?? ? ? ? ……………………………(公式 21-1)2式中:Q——作用于螺栓或螺钉上的预紧力,又称轴力或紧固系统的夹紧力; d2——螺纹中径;ρ ——摩擦角,对于三角形螺纹, tg? ?M1 ,M1 是螺纹接触面之间的摩擦系数,β cos ?是牙型半角; 1/ 34

α ——螺纹螺旋线的升角,又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后,由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩 M2 为:M2 ?Q? 2 D 2 …………………………(公式 21-2)2式中:?2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数; D2——螺母或螺钉头支承面的平均直径,在接触压力均匀的情况下,D2 的精确值是:D2 ?3 3 ? ? Rn 2 ? R? ? ? 2 2 ? ,Rω 和Rn 分别是支承面的外半径和内半径,如果支承面 3? R ? R n ? ? ?不平或接触压力不均匀,D2 就可能随着支承面的内半径到外半径而变化。 综上所述,决定螺纹连接开始松转时的总力矩 M 为:? D ? ?d M ? M 1 ? M 2 ? Q ? 2 tg ?? ? ? ? ? 2 2 ? …………………(公式 21-3)2 ? ?2分析公式 21-3 可知,仅在总力矩 M 等于或小于零的情况下,螺纹紧固件才开始自行松转。 对于连接用螺纹,在受静载荷作用时,即使润滑条件很理想,其摩擦角也始终大于升角:ρ >α ,即满足螺纹的自锁条件,使公式 21-3 括号内的总值不会等于或小于零,螺纹紧固件也就不会自行松转。 但是在经受动载荷时,例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移,这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值,螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。 此时,作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松

螺栓常用的防松方法有三种

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称为可拆卸防松,而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有:点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件,无法重复使用。 常见摩擦防松有:利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法:利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。 机械防松的方法比较可靠,对于重要的联接要使用机械防松的方法。下面分述如下。 (1)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对顶螺母防松 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母,并且工作不十分可靠,目前已经和少使用了。 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。 2 )机械防松 ①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。 0 51-38用幵口俏羽賞酌松

②圆螺母和止动动垫片 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。 ③止动垫片 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, 3 )永久防松 ①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹 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。

螺栓常用的防松方法介绍

螺栓常用的防松方法介绍 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称为可拆卸防松,而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松方法有:点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件,无法重复使用。 常见摩擦防松有:利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法:利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。机械防松的方法比较可靠,对于重要的联接要使用机械防松的方法。下面分述如下: (1)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式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母,并且工作不十分可靠,目前已经很少使用了。 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。 (2)机械防松 ①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圆螺母和止动垫片 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。

③止动垫片 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。见下图所示: (3)永久防松 ①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹 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。

螺纹防松结构

螺纹防松方法 生产和生活中,应用到的螺纹防松方法有多种形式,但归纳以来,一般就 有四种。 第一种是摩擦防松,主要依靠增加摩擦力; 第二种是机械防松,主要是用销、垫片、钢丝将螺母卡死; 而是防脱落。 拆御力矩是预紧力矩的80%,说明螺栓的松比紧要容易。 常见的螺纹连接防松方法如下表所示: 在常见的螺母放松结构中,还有很多禁忌。如下图所示:对于要求比较高一些的防松,更有细节的禁忌。如下图所示: 以上介绍的各种相关防松方式,其根本一点是依靠第三者力的防松。第三

者力有多大,防松效果就有多好。其效果,无非是通过增加摩擦力,直至焊死 而已。 能不能不依靠第三者而突破传统螺纹防松方式呢? 答案就是第四种防松方式,即结构防松方式:唐氏螺纹防松。 实际上,螺纹的防松原理大家能认可,关键是对强度的担心。我们一般想象受力面积减小了,强度一定也会减小。唐氏螺纹的受力面积减小了,强度肯 定会很差,事实不是这样的。 33.1%,第二圈受力为22.5%,最后一圈受力为1~ 增加30%;悬置螺母,受力面积增加, 40%。 环槽螺母强度增加的原因是因为其下部螺母结构变软,前几圈螺纹易于变形;内斜螺母强度增加的原因是下部螺纹受力面积减小,前几圈螺纹易于变形;悬置螺母强度增加的原因是改变了受力点,前几圈螺纹由受压变成受拉,与螺

栓变形一致。 唐氏螺纹受力面积小,螺纹易于变形,各螺纹段受力较普通螺纹均匀,强度不象我们想向的那小。唐氏螺纹的强度可达普通螺纹强度的90%以上。 唐氏螺纹防松 1.唐氏螺纹的作用和意义 螺纹发明一千多年了,谁是发明者已经无法考证了。 而唐氏螺纹是由我国唐宗才先生发明的。 螺纹结构“单旋向、连续、等截面” 而是独立的形成了第四种防松方式。 成锁紧螺母的拧紧力。它完全依靠螺纹自身结构,而不依靠第三者力,是一种 纯结构式的防松形式。 唐氏螺纹紧固件利用螺纹自身矛盾,以松动制约松动,起到“以毒攻毒”的效果。它的发明标志着紧固件领域振松问题得到突破性的进展。这是螺纹防松领域的一场革命,它开创了螺纹结构防松的新时代。

常见的螺栓螺母连接防松方法

常见的螺栓螺母连接防松方法 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称为可拆卸防松,而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有:点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件,无法重复使用。 常见摩擦防松有:利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法:利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。 机械防松的方法比较可靠,对于重要的联接要使用机械防松的方法。 下面分述如下。 (1)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对顶螺母防松 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母,并且工作不十分可靠,目前已经和少使用了。 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。2)机械防松 ①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圆螺母和止动动垫片 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。 ③止动垫片 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, 3)永久防松 ①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹 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。

螺母防松问题

一:化学防松——粘合 二:永久防松:端铆、冲点(破坏螺纹)、点焊 三:机械防松:开槽螺母与启齿销,圆螺母与止动垫圈,弹簧垫片,轴用带翅垫片, 止动垫片,串联钢丝等。 四:摩擦防松——双螺母、弹簧垫圈、尼龙垫圈、自锁螺母等尼母垫圈——除防松外还可起密封作用,螺母一端做成非圆形收口或开峰后径面收口,螺母拧紧后收口涨开,利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧 [最后修改于 2009-11-18 11:31:55] 签名档: mtangzc 身份:一般 用户类型:个人用户 注册时间:2010-9-27 经验值:88 发帖总数: 2 回复总数: 6 第1楼 回复发表于 2010-8-11 13:39:23 引用回复 螺纹防松方法有四种。 第一种是摩擦防松,主要依靠增加摩擦力;第二种是机械防松,主要是用销、垫片、钢丝将螺母卡死;第三种是铆冲防松,主要是将螺纹副铆死和焊死。第四种是结构防松,即唐氏螺纹防松。 前三种方法是传统防松方法,第四种是新型防松方法,目前还不为大多数人了解。 从我国专利的角度来看,每年我国在螺纹防松问题上都要推出近百项螺纹防松专利,大家纷纷提出方案,并声称解决了螺纹防松问题。但是,研究仍然在继续,方案仍然在推出。为什么已经标准化这么多年的产品防松仍然无法解决呢? 因为,传统螺纹防松方式已经走上绝路。 第三种方式的使用范围十分有限,很多场合无法使用。 第二种方式的主要问题是其防松方式没有预紧力,即当螺栓松退到防松位置时,防松方式才能发生效果。因此,这种方式实际上不是防松,而是防脱落。 第一种方式依靠增加摩擦力,而摩擦力的增加是有限度的,如何将摩擦力增加得足够大而又不破坏螺栓,这本身是一个两难的问题。况且,一般螺栓的拆御力矩是预紧力矩的80%,说明螺栓的松比紧要容易。 以上的这三种防松方式,其根本一点是依靠第三者力防松,第三者力有多大,防松效果有多好。其效果无非是通过增加摩擦力直至焊死。 能不能不依靠第三者而突破传统螺纹防松方式呢?唐氏螺纹防松方式给出了答案,这就是第四种防松方式,即结构防松方式。 唐氏螺纹是中国人在机械基础件上的一大发明,更是螺纹领域自螺纹发明以来的最

防松螺母的类型与特点

防松螺母的类型与特点 “ 一般连接副的锁紧作用是依靠螺纹之间的摩擦力而起作用,但是在高频振动的动态载荷环境下,普通螺母的螺纹连接并不可靠。本文将介绍带有防松功能的锁紧螺母。” 一、全金属锁紧螺母 FS全钢自锁螺母工艺为冷挤压一次成型,此款螺母内部顶端内置一弹性螺纹锁紧环在较高的动态载荷下该螺母的抗震性能表现尤为突出。 该款全金属锁紧螺母在设计上综合考虑抗震性、耐腐蚀性、耐热性等环境因素,目前已广泛用于轨道交通,风力发电等领域。 防松原理 弹性锁紧环在自由状态时向下呈一定角度且其本身内径略小于螺栓大径。在拧紧螺栓时,锁紧环自动向上抬升且水平切向螺栓螺纹。同时由于螺栓的拧入,螺母会对螺栓螺纹产生向下的压紧力,这样就使螺栓受到全方位360度锁紧,从而达到锁紧效果。 产品特点 ◆双重锁紧–锁紧环在径向和轴向均匀地形成360°预紧力。 ◆带有螺纹的弹性安全环可防止退牙损伤。 ◆符合ISO2320有效力矩锁紧螺母机械特性,且在第5次拧出试验依然能保持很好锁紧

性。 ◆该螺母在设计上可供多种不同的特殊耐热材质,以适用于不同的高温环境且可供的表面涂层多样化。 ◆满足铁路标准BN205107-1。 二、双开槽锁紧螺母 该螺母因本身存在两个起到锁紧作用的锁紧槽而被形象的称为双开槽自锁螺母,是由同种材料一体加工成型,无需内嵌金属或非金属锁圈。 双开槽锁紧螺母如下图所示,是一款专用于铁道机车等行业的金属锁紧螺母。 防松原理 双开槽在自由状态下呈闭合形式且缝隙很小,在螺栓拧入过程中受轴向力被撑开,同时由于其自身回弹也给予了螺栓反作用力。 螺母、螺栓、垫圈组装成连接副后,连接副如果出现松动,就需要克服螺栓施加给双开槽处的轴向张力以及双开槽的反作用力。在无外界施加力的情况下,即便处于振动严重的环境中,仅靠连接副本身是很难克服这两个力的。因此该锁紧结构是一个非常安全有效的锁紧机制。

紧固件常用防松方法

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第21章 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷,包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下,螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下,螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多,远在疲劳破坏之前,就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效,或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转,甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中,摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时,克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为: ()αρ-=tg Qd M 2 21……………………………(公式21-1) 式中:Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力,又称轴力或紧固系统的夹紧力; d 2——螺纹中径; ρ——摩擦角,对于三角形螺纹,β ρcos 1M tg =,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数,β是牙型半角; α——螺纹螺旋线的升角,又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后,由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为: 2 222D Q M μ=…………………………(公式21-2) 式中:μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数; D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径,在接触压力均匀的情况下,D 2的精确值是:??? ? ??--=2233232n n R R R R D ωω,R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径,如果支承面不平或接触压力不均匀,D 2就可能随着支承面的 内半径到外半径而变化。 综上所述,决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为: ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………(公式21-3) 分析公式21-3可知,仅在总力矩M 等于或小于零的情况下,螺纹紧固件才开始自行松转。对于连接用螺纹,在受静载荷作用时,即使润滑条件很理想,其摩擦角也始终大于升角:ρ>α,即满足螺纹的自锁条件,使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零,螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时,例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移,这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值,

紧固件常用防松方法

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第21章 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷,包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下,螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下,螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多,远在疲劳破坏之前,就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效,或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转,甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中,摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时,克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为: ()αρ-=tg Qd M 2 21……………………………(公式21-1) 式中:Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力,又称轴力或紧固系统的夹紧力; d 2——螺纹中径; ρ——摩擦角,对于三角形螺纹,β ρcos 1M tg = ,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数,β是牙型半角; α——螺纹螺旋线的升角,又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后,由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为: 2222D Q M μ=…………………………(公式21-2)

式中:μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数; D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径,在接触压力均匀的情况下,D 2的精确值是:??? ? ??--=2233232n n R R R R D ωω,R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径,如果支承面不平或接触压力不均匀,D 2就可能随着支承面 的内半径到外半径而变化。 综上所述,决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为: ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………(公式21-3) 分析公式21-3可知,仅在总力矩M 等于或小于零的情况下,螺纹紧固件才开始自行松转。对于连接用螺纹,在受静载荷作用时,即使润滑条件很理想,其摩擦角也始终大于升角:ρ>α,即满足螺纹的自锁条件,使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零,螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时,例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移,这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值,螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。此时,作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松转的内松出力矩,使螺母开始松转,就像一个在斜面上的重物,由于摩擦力的变小或消失而往下滑动一样。这种松转称为螺纹连接的自松。千万次的振动循环耗尽了螺纹连接的防松摩擦阻力,使其从细微的松转直到完全的松脱。 螺纹件在螺纹面和支承面上的微观滑移是怎样产生的呢?对于承受轴向动载荷的螺纹件,轴向外力使螺母在靠近支承面的部位产生径向弹性膨胀,引起螺纹面和支承面上的微观滑移;对于承受横向动载荷的螺纹件,横向外力使螺栓在螺母内摇摆而产生微观滑移,或者说螺母在螺栓上摇摆而产生微观滑移。试验证明,横向外力比轴向外力能引起更大的微观滑移。因此,横向外力是更危险的因素,而且垂直于螺纹轴线的纯横向外力比起与螺纹轴线成各种角度的横向外力,对螺纹连接的松动能产生最苛刻的条件。实际的使用经验

螺栓常用的防松方法有三种

螺栓常用的防松方法有三 种 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

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称为可拆卸防松,而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有:点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件,无法重复使用。 常见摩擦防松有:利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法:利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。 机械防松的方法比较可靠,对于重要的联接要使用机械防松的方法。 下面分述如下。 (1)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对顶螺母防松 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母,并且工作不十分可靠,目前已经和少使用了。 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。

2)机械防松 ①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圆螺母和止动动垫片 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。 ③止动垫片 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。

紧固件防松方法

224 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷,包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下,螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下,螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多,远在疲劳破坏之前,就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效,或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转,甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中,摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时,克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为: ()αρ-= tg Qd M 2 2 1……………………………(公式21-1) 式中:Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力,又称轴力或紧固系统的夹紧力; d 2——螺纹中径; ρ——摩擦角,对于三角形螺纹,β ρcos 1 M tg = ,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数,β是牙型半角; α——螺纹螺旋线的升角,又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后,由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为: 2 2 22D Q M μ= …………………………(公式21-2) 式中:μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数; D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径,在接触压力均匀的情况下,D 2的精确值是: ??? ? ??--=223 3232n n R R R R D ωω ,R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径,如果支承面不平或接触压力不均匀,D 2就可能随着支承面的内半径到外半径而变化。 综上所述,决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为: ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………(公式21-3) 分析公式21-3可知,仅在总力矩M 等于或小于零的情况下,螺纹紧固件才开始自行松 转。对于连接用螺纹,在受静载荷作用时,即使润滑条件很理想,其摩擦角也始终大于升角:ρ>α,即满足螺纹的自锁条件,使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零,螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时,例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移,这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值,螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。此时,作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松转的内松出力矩,使螺母开始松转,就像一个在斜面上的重物,由于摩擦力的变小或消失而往下滑动一样。这种松转称为螺纹连接的自松。千万次的振动循环耗尽了螺纹连接的防松摩擦阻力,使其从细微的松转直到完全的松脱。 螺纹件在螺纹面和支承面上的微观滑移是怎样产生的呢?对于承受轴向动载荷的螺纹

常用的防松方法有三种

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称为可拆卸防松,而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松有:点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件,无法重复使用。 常见摩擦防松有:利用垫片、自锁螺母及双螺母等。 常见的机械防松方法:利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。机械防松的方法比较可靠,对于重要的联接要使用机械防松的方法。 下面分述如下。 (1)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对顶螺母防松利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母,并且工作不十分可靠,目前已经和少使用了。 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。2)机械防松 ①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圆螺母和止动动垫片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。 ③止动垫片螺母拧紧后,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, 3)永久防松 ①冲边法防松螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹 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。

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