单向滚珠轴承的工作原理及其自锁角的确定
单向滚珠轴承的工作原理及其自锁角的确定
一．斜坡和滚子式设计
斜坡和滚柱式单向离合器基本由筒式内径的外圈、带斜坡的内圈及分别承受弹簧力且始终与内外圈紧密接触的一组滚子组成。只要其中的一个滚道在其运动方向上的旋转对另一个产成了影响，这种排列就从本质上确保了超越速度的即刻性和保证了立即驱动能力。
运用
这种型号的单向离合器可以适合在各种环境下的超越、分度及止逆的使用。
当作为一个超越单向离合器使用时
斜坡式滚柱式单向离合器将会以这种方式安装，就是把外圈当做超越构件。这点对高速超越非常重要。在内圈超越的运用中，作用在滚子上的离心力将导致超越速度受限。
当作为一个止逆单向离合器使用时
只有内圈转动的斜坡滚子式单向离合器适合于比较低的速度。如果需要的转速高于被推荐的转速时，建议使用楔块式单向离合器。
当作为一个分度单向离合器使用时
外圈经常被看成摆动元件，内圈经常被看成从元件。否则，滚子和弹簧的惯量将导致误差，特别是在高频率分度时。稀释了的润滑油和强力弹簧的运用提供了高速分度的准确性和高质量性。
二．楔块式设计
这种楔块式单向超越离合器大体由内圈、外圈、楔块组、楔块保持架、强力弹簧及轴承组成。楔块以在内外圈之间的楔入来从一个滚道向另一个滚道传递力量。楔块有俩个的对角直径，（即从楔块的一角到另一对角的距离）其中的一个要大于另一个。楔作用发生在内外圈发生相对转动时在比较大的横截面上迫使楔块有更大的垂直位置。
三．自锁角
楔作用主要依靠内外圈之间楔块的楔入和自锁角。楔块单向离合器的基本概念要求楔块的摩擦系数与驱动方向上内圈突然产生扭矩有关系，这个摩擦值必须比自锁角的正切值大。如果条件不安全，楔入将不会发生。
自锁角是由楔块的结构来决定的，内外圈上的点分别用用楔块和其连接。
楔块的设计中有一个很低的初始自锁角来确保开始时绝对的结合。随着扭矩的增加，楔块上将产生一个可是使楔块滚道偏转的径向力，导致了楔块滚转到了一个新的位置。楔块经常被设计成有一个可以逐渐增大的自锁角，与它从超越位置一直到最大承受载荷的位置一样。比较大的自锁角可以减小由楔块产成的径向力，因此只要在伸长量和布氏硬度极限的要求内允许较大扭矩被传递。
自锁螺母概念及工作原理
概况 一般的螺母在使用过程由于振动等其它原因会自行松脱，为防止这种现象，于是就发明了自锁螺母。自锁螺母它的功能主要是防松、抗振。用于特殊场合。其工作原理一般是靠一般的螺母在使用过程由于振动等其它原因会自行松脱，如振动，为防止这种现象，于是就发明了自锁螺母。自锁螺母它的功能主要是防松、抗振。用于特殊场合。其工作原理一般是靠摩擦力自锁。自锁螺母按功能分类的类型有嵌尼龙圈的、带颈收口的、加金属防松装置的。 它们都属于有效力矩型防松螺母（可以参阅GB/T3098.9-2002国家标准）。 原理 自锁螺母一般是靠摩擦力，其原理是通过压花齿压入钣金的预置孔里，一般方预置孔的孔径略小于压铆螺母。运用螺母与锁紧机构相连，当拧紧螺母时，锁紧机构锁住尺身，尺框不可自由移动，达到锁紧的目的;当松开螺母时，锁紧机构脱开尺身，尺框沿尺身移动。 国外品牌 船用和桥梁的高强度自锁螺母，它能把摩擦力转换为螺栓与槽螺母之间的膨胀力从而达到极佳的自锁效果。 紧固件 ESL螺母上部有两个狭槽，当螺母在螺栓上拧紧时，螺栓的螺纹将旋入螺母横断面的狭槽中，螺纹被螺母侧壁渐渐锁紧就达到了自锁的功能。精湛的生产工艺能够使锁紧元件的扭矩类型保持一致，产品一般应用于铁路铸造、轨道交通、传动系统、采矿设备、公路、军用、采油机械、汽车产业、公共设施、地铁、发动机、建筑机械、航天航空、钻孔设备、桥梁、发电机、农用机械、船舶工业、冶金设备、火车、压缩机、医疗机械、信号系统、风力发电。 其他系列
高强度自锁螺母 为自锁螺母的一个分类，具有强度高，可靠性强的一面。主要是引进欧洲技术作为前提，用于筑路机械、矿山机械、振动机械设备等，国内生产该类产品的厂家甚少。 尼龙自锁螺母 尼龙自锁螺母是一种新型高抗振防松紧固零件,能应用于温度-50～100℃的各种机械、电器产品中。宇航、 航空、坦克、矿山机械、汽车运输机械、农业机械、纺织机械、电器产品以及各类机械对尼龙自锁螺母的需求量剧增,这是因为它的抗振防松性能大大高于其他各种防松装置,而且振 动寿命要高几倍甚至几十倍。当前机械设备的事故有80%以上是由于紧固件的松动而造成的,特别在矿山机械中尤为严重,而使用尼龙自锁螺母就可以杜绝由于紧固件松脱所造成的 重大事故。
最常用轴承型号尺寸
6000系列深沟球轴承型号规格表 轴承代码 内径 d 毫米 英寸 外径 D 毫米 英寸 宽度 W 毫米 英寸 倒角 r 毫米 英寸 基本额定负荷 KN 极限转速 重量 Kg/pc 动负荷 C 静负荷 C 0 脂 r/min 油 r/min 6000 6001 6002 6003 6004 6005 6006 6007 6008 6009 6010 6011 6012 6013 6014 6015 6016 6017 6018 10 .3937 12 .4724 15 .5906 17 .6693 20 .7874 25 .9843 30 1.1811 35 1.3780 40 1.5748 45 1.7717 50 1.9685 55 2.1654 60 2.3622 65 2.9551 70 2.7559 75 2.9528 80 3.1496 85 3.3465 90 3.5433 26 1.0236 28 1.1024 32 1.2598 35 1.3780 42 1.6535 47 1.8504 55 2.1654 62 2.4409 68 2.6772 75 2.9528 80 3.1496 90 3.5433 95 3.7402 100 3.9370 110 4.3307 115 4.5276 125 4.9213 130 5.1181 140 5.5118 8 .3150 8 .3150 9 .3543 10 .3937 12 .4724 12 .4724 13 .5118 14 .5512 15 .5906 16 .6299 16 .6299 18 .7087 18 .7087 18 .7087 20 .7874 20 .7874 22 .8681 22 .8681 24 .9449 0.3 .012 0.3 .012 0.3 .012 0.3 .012 0.6 .024 0.6 .024 1.0 .039 1.0 .039 1.0 .039 1.0 .039 1.0 .039 1.1 .043 1.1 .043 1.1 .043 1.1 .043 1.1 .043 1.1 .043 1.1 .043 1.5 .059 4.55 5.10 5.60 6.80 9.40 10.10 13.20 16.00 16.80 21.00 21.80 28.30 29.50 31.90 39.70 41.60 47.50 49.50 58.00 1.96 2.39 2.84 3.35 5.05 5.85 8.30 10.30 11.50 15.10 16.60 21.20 23.20 25.00 31.00 33.50 40.00 43.00 49.50 20000 19000 18000 17000 15000 13000 12000 10000 8000 7200 6400 5700 5000 4800 4600 4400 4300 4200 4000 28000 26000 24000 22000 19000 17000 15000 13000 11000 9000 7800 7000 6300 6100 5800 5600 5500 5300 5100 0.019 0.021 0.030 0.039 0.069 0.080 0.116 0.155 0.185 0.231 0.250 0.362 0.385 0.440 0.600 0.6400 0.8540 0.8900 1.0200 6200系列深沟球轴承规格型号表
自锁螺母工作原理
一般的螺母在使用过程由于振动等某种其它的原因会自行松脱，为防止这种现象，于是就发明了自锁螺母。自锁螺母它的功能主要是防松、抗振。用于特殊场合。自锁螺母一般是靠摩擦力自锁。有嵌尼龙圈的、带颈收口的、加金属放松装置的。它们都属于有效力矩型防松螺母。可以参阅GB/T3098.9-2002国家标准. 常见的国外自锁螺母 一般为法国型号LANFRANCO船用和桥梁的高强度自锁螺母它能把摩擦力转换为螺栓与槽螺母之间的膨胀力从而达到极佳的制锁效果。ESL螺母上部有两个狭槽，当螺母在螺栓上拧紧时，螺栓的螺纹将旋入螺母横断面的狭槽中，螺纹被螺母侧壁渐渐锁紧就达到了制锁的功能。精湛的生产工艺能够使锁紧元件的扭矩类型保持一致，产品一般应用于铁路铸造轨道交通传动系统采矿设备公路军用采油机械汽车产业公共设施地铁发动机建筑机械航天航空钻孔设备桥梁发电机农用机械船舶工业冶金设备火车压缩机 医疗机械信号系统风力发电。最为有效利用几何楔角原理起到自锁效果的为美国DISC-LOCK自锁螺母，其工作原理为：DISC-LOCK自锁螺母是由两部分组成，每个部分都有交错的凸轮，由于内部楔式设计坡斜角度大于螺栓的螺母角度，这个组合便紧紧的咬合成一个整体，当有振动发生时，DISC-LOCK防松螺母凸起部分相互错动，产生抬升张力，从而达到完美的防松效果。DISC-LOCK系列紧固件 自锁螺母的其他系列 高强度自锁螺母 为自锁螺母的一个分类，具有强度高，可靠性强的一面。主要是引进欧洲技术作为前提，用于用于筑路机械、矿山机械、振动机械设备等，目前国内生产该类产品的厂家甚少。 尼龙自锁螺母 尼龙自锁螺母是一种新型高抗振防松紧固零件,能应用于温度-50～100℃的各种机械、电器产品中。目前,宇航、航空、坦克、矿山机械、汽车运输机械、农业机械、纺织机械、电器产品以及各类机械对尼龙自锁螺母的需求量剧增,这是因为它的抗振防松性能大大高于其他各种防松装置,而且振动寿命要高几倍甚至几十倍。当前机械设备的事故有80％以上是由于紧固件的松动而造成的,特别在矿山机械中尤为严重,而使用尼龙自锁螺母就可以杜绝由 于紧固件松脱所造成的重大事故。 游动自锁螺母 GJB 125.1～125.6—86规定的双耳密封游动自锁螺母由密封罩、自锁螺母、压圈、密封圈4个零件组成。它结构紧凑,密封可靠,适用于工作压力不大于2atm,工作介质为汽油、煤油、水或空气,使用温度为—50～100℃的产品上。但它在制造工艺、气密试验上具有一定难度。 弹簧自锁螺母 弹簧夹自锁螺母，它由S型弹簧夹和自锁螺母组成，在S型弹簧夹上设有卡固自锁螺母的卡固孔(3)、用于穿过螺栓的过渡孔和用于螺栓导向的导向孔，自锁螺母放置在卡固孔与过渡孔(4)之间，并卡固在卡固孔内。本实用新型采用将自锁螺母通过弹簧夹的弹性作用力固定在连接板或支撑件上，弹簧夹既是自锁螺母的装配载体，又是进行装配时作为自锁螺母的装配工具，这样的结构不仅方便安装，而且安装后的可靠性好。 原理：自锁螺母原理 1.运用螺母与锁紧机构相连，当拧紧螺母时，锁紧机构锁住尺身，尺框不可自由移动，达到锁紧的目的；当松开螺母时，锁紧机构脱开尺身，尺框沿尺身移动 2.自锁螺母一般是靠摩擦力其原理是通过压花齿压入钣金的预置孔也，一般而方预置孔的孔径略小于压铆螺母的
锁紧螺母
锁紧螺母 其他名称：根母、防松螺帽、纳子。 用途：锁紧通丝外接头或其他管件。 螺母的工作原理是采用螺母和螺栓之间的摩擦力进行自锁的。但是在动载荷中这种自锁的可靠性就会降低。在一些重要的场合我们就会采取一些防松措施，保证螺母锁紧的可靠性。其中用锁紧螺母就是其中的一种防松措施。 锁紧螺母也有四种： 第一种是用两个一样的螺母拧在同一支螺栓上，在两个螺母之间附加一个拧紧力矩，使得螺栓连接可靠。 第二种是专用的防松螺母，需要和一种可以防松垫片一起使用。专用的防松螺母不是六角螺母，而是一中圆螺母，在螺母的圆周上开有3个、4个、6个或者8个缺口（视螺母大小和生产厂家产品系列不同而异），这几个缺口既是拧紧工具的着力点，又是防松垫片卡口的卡入处。 第三种是在螺母的外圆表面至内圆螺纹面钻有贯穿的螺纹孔（一般是2个，在外圆面呈90分布），用来拧入小直径的沉头螺钉，目的是给螺纹施加一个向心方向的力，防止锁紧螺母松开。目前市场上销售的质量比较好的锁紧螺母在螺母的内圆面镶有与该锁紧螺母螺纹一致的铜制小块，用于避免径向顶紧螺钉直接与被锁螺纹接触而损坏后者。这种锁紧螺母在旋转运动类零件的轴端锁紧场合逐步开始应用，比如滚珠丝杠安装端轴承的防松。 DISC-LOCK 第四种锁紧螺母是由两部分组成，每个部分都有交错的凸轮，由于内部楔式设计坡斜角度大于螺栓的螺母角度，这个组合便紧紧的咬合成一个整体，当有振动发生时，DISC-LOCK防松螺母凸起部分相互错动，产生抬升张力，从而达到完美的防松效果。 主要特征 便于安装 整体性
无需垫圈 拆卸方便 可重复使用中碳钢制成 可与8.8级，10.9级以及其他高强度的螺栓配合使用 通过美国军用—MIL-STD 1312 Vibration Test7.Results检测 锁紧螺母 通过Junker Test 检测 通过Dynamic Test 检测 应用范围 汽车业--轿车，卡车，客车 压缩机 建筑机械 风力发电设备 农用机械 铸造业 钻孔设备 船舶工业 军用 采矿设备 石油钻井钻机（陆上或海上） 公用设施 轨道交通 传动系统
自锁螺母原理
日本有家四十五人的小公司叫哈德洛克(Hard Lock)工业株式会社，他们生产的螺母号称“永不松动”，应用遍布世界各地的机械设备中。而在中国也有一家专门生产自紧螺母的公司，下面我们就看看中国自紧螺母和日本“永不松动”螺母在某些方面的对比。 我们来分别介绍这两种的螺母： 一、日本“永不松动”螺母 这种螺母是由Hard Lock创始人若林克彥自己设计研发的，第一个版本称为“U螺母”，使用板簧卡住螺丝钉螺纹的方法，让螺母保持牢固，不会松动。 但是第一代产品有些小问题，就是装配在挖掘机和打桩机上的U螺母，因为震动太大而出现了松动的现象。若林克彥又设计了他的第二代产品，现在市面上都是第二代产品（即哈德洛克螺母）。
哈德洛克螺母防松动原理：首先这种螺母是成对配套使用的，分为凹状螺母和凸状螺母，安装时注意顺序，凸状螺母在下方先装，凹状螺母在上方后装。凸状螺母制造时采用的偏心加工，凹状螺母是正常的中心圆形加工，当两个凸凹螺母拧在一起，就像螺母中插入楔子一样，从而实现了防松动的效果。
Hard Lock螺母不仅在日本，甚至已经在全世界得到广泛应用，迄今为止，Hard Lock 螺母已被澳洲、英国、波兰、中国、韩国的铁路所采用，台湾新干线自从采用Hard Lock 螺母也保持了开业以来无人身事故的纪录。除铁路以外，日本的世界最长吊桥“明石海峡大桥”、世界最高的自立式电波塔“东京晴空塔”、美国的太空梭发射台、海洋钻探机等国內外许多国家和地区，都采用了Hard Lock螺母。 Hard Lock螺母成功后，市面上出现大量Hard Lock螺母仿造品。若林克彦却大方的在公司网站上发布了Hard Lock螺母的设计图纸，并仔细讲解了Hard Lock螺母的原理和制作过程。谁都可以去看，随便看。可就算这样，大家也没法做出来一个与Hard Lock效果一样的螺母。因为他们常年积累的独特技术和诀窍（knowhow），对不同的尺寸和材质有不
力学中的自锁现象及应用
力学中的自锁现象及应用 摘要自锁现象是力学中的特殊现象，在生活和工业生产当中应用广泛，论文对力学自锁现象的定义、产生原因及生活工程中的实际应用进行了总结和研究，了解了自锁现象产生的机理和生活中常见自锁现象的实质，明确了自锁现象是高技术机械的基础利用自锁原理可以设计一些机巧的机械、自锁现象有利有弊，破坏了自锁条件即可解除不需要的自锁及利用自锁原理设计的机械能够解决很多实际问题。通过对力学自锁现象的研究和应用分析，深入的了解力学中的自锁现象，为自锁现象更为广泛的应用于实际打下理论基础。 关键词: 自锁现象；自锁条件；自锁应用 1 引言 力学是物理学的一个分支。它记述和研究人类从自然现象和生产活动中认识及应用物体机械规律的历史。我国古代春秋时期墨翟及其弟子的著作《墨经》(公元前4~公元前3世纪) 中，就有涉及力的概念，对杠杆平衡、重心、浮力、强度、刚度都有叙述。东汉《尚书纬·考灵曜》、《论衡》等古籍中也零星有力学知识记载。宋代李诫在《营造法式》中指出梁截面高与宽之比以3:2为好。沈括则在《梦溪笔谈》记载了频率为1:2的琴弦共振，既固体弹性波的空腔效应等力学知识。可看出作者谓造诣高深。另一方面：秦代李冰父子在四川岷江，领导人民建造的惠及今人的世界级水利工程，都江堰。约建于591~599年的赵州桥，跨度37.4米，采用拱券高只有7米的浅拱；1056年建成的山西应县木塔，采用筒式结构和各种斗拱，900多年来经受过多次地震的考验。汉代张衡创造了复杂精密的浑天仪和地动仪；三国时的马钧创造了指南车和离心抛石机]1[。从中可看出中国先人对力学的认识是深刻，对力学的运用是充满令人敬佩的智慧的。 在近代和现代，力学随着研究内容的深入和研究领域的扩大逐渐形成各个分支，近年来又出现了跨分支、跨学科综合研究的趋势。周培源有言：力学不独在物理学中占极重要的地位，并且对于天文学及各种工程学皆有极大的贡献。天文学中的天体力学，即解释各行星围绕太阳运动的学问，是一种根据于力学各定律的计算，它的理论结果和天文测量甚为吻合。至于各种工程学都和力学有关系，只是有深有浅而已]2[。纵然力学发展迅速，但力学基础未变。利用力学基础知识进行创新、发明是当今的一大特点。 力学中有一类现象称为“自锁现象”，利用自锁现象的力学原理开发出了各种各样的机械工具，广泛应用于工农业生产中，在日常生活中利用这一原理的现象也随处可见。 2 自锁现象的研究
DIN金属锁紧螺母型原理与机械性能
全金属锁紧螺母简介 1.锁紧形式 全金属锁紧螺母也称为全金属自锁螺母，主要锁紧形式分为两种： a.靠螺母自身的螺纹变形位置起到锁紧防松功能,此类螺母统称为980-V型， 常见形式如下：端面三点式、椭圆式、侧面挤压式。 b.螺母内嵌金属锁紧片，靠锁紧圈起到防松作用，此类螺母称为980-M型，常 见形式如下： 2.锁紧原理 a.980-V型螺母的锁紧原理为：通过模具冲压，螺母本身的螺纹有3牙左右产生 变形，变形后螺母螺纹内径略小于螺栓螺纹外径。因此，螺母拧紧后螺纹之间的摩擦力远大于普通螺纹，可以起到有效的防松作用。 b.980-M型螺母的锁紧原理为：螺母内嵌经过热处理的金属片，该金属片内径略 小于螺栓螺纹外径，螺母拧紧后，金属片卡住螺栓螺纹，可以有效的起到防松、抗震的作用。 3.安装方法 锁紧螺母安装时必须借助工具拧紧（如棘轮扳手），不锈钢类螺母安装时建议预涂润滑脂防止在快速安装时出现螺母锁死问题。 4.使用建议
锁紧螺母可以重复使用，但不建议反复多次拆卸安装，多次拆卸安装后会造成螺母锁紧力矩出现明显的下降（拆装第五次要比第一次拆装有明显下降）。 5.机械性能 全金属锁紧螺母的机械性能要求与普通螺母的机械性能要求相同，常见等级碳钢类一般为8级、10级、12级，不锈钢类一般为70级、80级。 其中碳钢材质的螺母保载和硬度要求参照普通碳钢螺母标准执行，即可参照标准ISO 898-1（碳钢螺母机械性能要求）进行验收。不锈钢类螺母仅参照碳钢螺母要求保载性能，不要求硬度。 锁紧螺母需参照执行ISO 2320（预置扭矩锁紧螺母机械性能要求）标准规定的五次拧入拧出的力矩要求，以确保其锁紧性能。普通螺母则无此特殊要求。
自锁现象
自锁现象 定义：一个物体受静摩擦力作用而静止。当外力试图使这个物体运动时，外力增大（动力增大），但最大静摩擦力也增大。即外力无论多大，物体始终静止的现象。 条件：当μ和外力F 的夹角满足一定的条件时，会出现自锁现象。 例1．已知一物块与水平面间动摩擦因数为μ，现对它作用一如图推力F ，若F 无论多大也推不动物块，则F 与水平面夹角α应满足什么条件？ 对物体受力分析，如图 若物体推不动，则 水平方向有： 竖直方向： 方法一：解得 mg F ≤-)sin (cos αμα 若保持这个式子恒成立，需0sin cos ≤-αμα 故αμtan 1≥ 方法二：解得mg F F +≥ααμsin cos 若保持这个式子恒成立 μ须大于等于 mg F F +ααsin cos 的最大值 αααααtan 1sin cos sin cos =<+F F mg F F 故α μtan 1≥ 注意：无论物体受到的外力多大，物体始终静止是自锁现象，需要μ和外力F 的夹角满足一定的条件 例2：如图所示,质量均为M 的A 、B 两滑块放在粗糙水平面上,滑块与粗糙水平面间的动摩擦因数为μ，两轻杆等长,且杆长为L,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,杆与水平面间的夹角为θ，在两杆铰合处悬挂重物C,整个装置处于静止状态。重力加速度为g ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试求: 若无论物块C 的质量多大,都不能使物块A 或B 沿地面滑动,则μ至少要多大? 例3：如图所示，质量为M 的木块A 套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量也为M 的
小球B 相连. 今用跟水平方向成α=30°角的力F =Mg 拉小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中A 、B 相对位置保持不变，g 取10m/s 2. 求： （1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ； （2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ； （3）若增大θ角，当无论如何改变F 的大小和方向再也无法拉动物体A 时，θ为多大？ 自锁现象答案 例2．1tan θ 【解析】 以A 为研究对象，设杆的弹力为F 若无论C 的质量多大，即无论F 多大，A 始终不动 满足）（mg F F +≤θμθsin cos 如上例可用方法一得：mg F ≤-)sin (cos θμθ 若保持这个式子恒成立，需0sin cos ≤-θμθ 故θμtan 1≥ 方法二得：mg F F +≥θθμsin cos 若保持这个式子恒成立 μ须大于等于 mg F F +θθsin cos 的最大值 θθθθθtan 1sin cos sin cos =<+F F mg F F 故 θ μtan 1≥ 例3．（1）30°（2）3μ=（3）060≥θ 【解析】（1）因B 物体受力平衡，所以水平方向：F cos30° =T cos θ 竖直方向： F sin30° +T sin θ=Mg 解得： T =Mg ，θ=30°
具有自锁功能的螺母的制作方法
图片简介: 本技术新型介绍了一种具有自锁功能的螺母，包括螺母主体，所述螺母主体内部中间位置设置有锁紧件，所述锁紧件四周外围套设有扣压件，所述锁紧件包括有外六角锥形边与限位块，所述外六角锥形边上端面与限位块底端面之间开设有减压槽，两组所述外六角锥形边之间开设有收缩槽，所述外六角锥形边内壁上均匀分布有螺纹条，两组所述螺纹条之间设置有螺纹凹槽。该螺母松动时，扣压件的内六角锥形边能够相抵锁紧件的外六角锥形边，且在反作用力的挤压下，锁紧件的外六角锥形边向中心靠拢，完成锁紧件自动锁紧，且锁紧件受扣压件压力锁紧时，收缩槽起到收缩作用，同时在扣压件触动锁紧件时可有效减轻阻力，实现对扣压件和锁紧件的固定定位。 技术要求 1.一种具有自锁功能的螺母，包括螺母主体（1），其特征在于：所述螺母主体（1）内部中间位置设置有锁紧件（2），所述锁紧件（2）四周外围套设有扣压件（3）； 所述锁紧件（2）包括有外六角锥形边（201）与限位块（205），所述外六角锥形边（201）上端面与限位块（205）底端面之间开设有减压槽（202），两组所述外六角锥形边（201）之间开设有收缩槽（206），所述外六角锥形边（201）内壁上均匀分布有螺纹条（203），两组所述螺纹条（203）之间设置有螺纹凹槽（204），所述扣压件（3）内 侧壁设置有内六角锥形边（301），所述扣压件（3）上端表面设置有铆合边（302）。
2.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的螺母，其特征在于：所述内六角锥形边（301）与外六角锥形边（201）相吻合，且锁紧件（2）通过内六角锥形边（301）与外六角锥形边（201）相贴合安装于扣压件（3）内，且内六角锥形边（301）与外六角锥形边（201）的数量均为六组。 3.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的螺母，其特征在于：所述螺母主体（1）的形状为六角锥形，且螺母主体（1）由锁紧件（2）镶嵌于扣压件（3）内部组成。 4.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的螺母，其特征在于：六组所述减压槽（202）均与铆合边（302）相吻合，且铆合边（302）的形状为圆环形。 5.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的螺母，其特征在于：所述外六角锥形边（201）与限位块（205）一体连接，且外六角锥形边（201）内外活动角度为0-60°。 技术说明书 一种具有自锁功能的螺母 技术领域 本技术新型涉及紧固件领域，具体为一种具有自锁功能的螺母。 背景技术 螺母即通过扣压件内六角锥形和锁紧件外六角锥形的反作用力原理，压力越大锁的越紧，使螺栓达到自锁紧固的目的。现有的螺栓靠多个螺帽相互抵紧防止松动，这种方式不能完全锁紧，螺栓在受巨大压力及震动时极易松动，隐藏了安全隐患； 市场上的螺母还存在一定的缺陷，螺栓靠多个螺帽相互抵紧防止松动，这种方式不能完全锁紧，螺栓在受巨大压力及震动时极易松动，隐藏了安全隐患，且防护效果不佳的问题，为此，我们提出一种具有自锁功能的螺母。 实用新型内容
力学中的自锁现象及应用
1 摘要：自锁现象是力学中的一种特有现象，当自锁条件满足时，外力越大，物体保持静止的能力越强，这种现象在生产和生活中广泛存在，并根据自锁原理开发了大量的工具器械。教学中要注意挖掘生活中鲜活的例子，有助于培养学生学习物理的兴趣。 力学中有一类现象称为“自锁现象”，利用自锁现象的力学原理开发出了各种各样的机械工具，广泛应用于工农业生产中，在日常生活中利用这一原理的现象也随处可见。 一、自锁（定）现象 1．什么是自锁现象 一个物体受静摩擦力作用而静止，当用外力试图使这个物体运动时，外力越大，物体被挤压的越紧，越不容易运动，即最大静摩擦力的保护能力越强，这种现象叫自锁（定）现象。出现自锁现象的原因是，自锁条件满足时，最大静摩擦力会随外力的增大而同比例增大。 2．几种简单的自锁现象 （１）水平面上的自锁现象 如图1，重力为G 的物体， 放置在粗糙的水平面上，当用适当 大小的水平外力（如F 1）推它时，总可以使它动起来。但当用竖直向下的力去推（如F 2），显然它不会动。即使F 2的方向旋转一个小角度（如F 3），就算用再大的 力它也不一定会运动。只有当力的方向与竖直方向的夹角超过某一角度值时（如F 4），才可能用适当的力将它推动，而小于这一角度，无论用多大的力都不可能推动它。这一现象称为静力学中的“自锁现象”。这是因为所施力的水平分力在增大的同时，正向下的压力也同比例的增大。前者引起物体有运动趋势，后者提供最大静摩擦的条件保障。 满足什么条件才会发生自锁现象呢？这里先了解“摩擦角”概念。 当物体与支持面之间粗糙，一旦存在相对运动趋势，就会受静摩擦 力作用，设最大静摩擦因数为μ（中学不要求最大静摩擦因数跟动摩擦因数的区别），则最大静摩擦力为f M ＝μF N 。如图2中，水平面对物体的作用力F ′（支持力与静摩擦力的矢量和）与竖直方向的夹角α，满足μα==N F f tan 。α称为摩擦角，无论支持力F N 如何变，α保持不变，其大小仅由摩擦因数决定。 现讨论发生自锁条件。设用斜向下的推力F 作用于物体，方向与竖直方向成θ时，如果满足)cos (sin mg F F +≤θμθ，无论用多大的力也推不动物体。此时重力mg 的影响已无关紧要，有αμθtan tan =≤，即αθ≤，这是物体发生自锁的条件。如果这一条件不满足，即θ＞α，则物体所受动力大于阻力，物体就会运动。 （２）竖直面和斜面内的自锁现象 如图3紧靠在竖直墙壁上的物体，在适当大的外力作用下，可以保持静止。当外力大到重力可以忽略，无论用斜向上的力，还是用斜向下的力，发生自锁的条件与水平面的情况是相同的。如改用与竖直墙壁的夹角来表示，临界角α0可表Ｆ1 Ｆ4 图１ Ｆ2 Ｆ3 Ｆ Ｆx Ｆy f ＦN Ｆ′ α θ 图2 F 1 α α F 2 图3
史上最全自锁螺母知识汇总 含背景原理功能分类应用等
史上最全自锁螺母知识汇总含背景原理功能分类应用等 在五金机电市场，自锁螺母有着独特的地位。它的所在之处，往往是具有特殊性、高科技的场合。例如航空自锁螺母等的应用、高铁自锁螺母的应用，这些都是保障机车安全运行的关键所在。虽然专业的五金建材市场也能够买到，但是这些五金配件市场是很难给大家提供完整的使用说明。今天我们综合中国五金机电网等内容进行详细的阐述。 一、自锁螺母的产生背景 根据五金批发行业的的百科知识解释，机械设备在工作中会产生振幅不定的振动，普通螺母会因为其作用力而无法紧紧咬合，变松，甚至最后脱落下来。不仅是对于机械本身产生巨大的破坏隐患，也会严重威胁施工人员的人身安全。为了规避这种现象的发生，发明了具有自锁功能的螺母——自锁螺母。 自锁螺母由于本身具有锁紧功能，可以很好的起到防松，抗振动的作用。因其作用功能明显，大大帮助了企业施工和定期维护的效率，很快被大量普使用。 二、工作原理+独特结构 一般的螺母在使用过程由于振动等其它原因会自行松落。自锁螺母它的功能主要是防松、抗振。其工作原理一般是靠摩擦力自锁。家装建材配件市场人员告诉笔者，自锁螺母的防松原理在于它的独特结构。 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。 三、自锁螺母分类 五金机电市场行业专家，根据自锁螺母的使用场景等方面，为自锁螺母进行了细致的分类。具体说来，可以分为高强度自锁螺母、尼龙自锁螺母、游动自锁螺母、弹簧自锁螺母。 1、高强度自锁螺母 高强度自锁螺母为自锁螺母的一个分类，具有强度高，可靠性强的一面。其主要应用于筑路机械、矿山机械、振动机械设备等。 2、尼龙自锁螺母 五金建材网的资料显示，尼龙自锁螺母是一种新型高抗振防松紧固零件能应用于温度-50~100℃的各种机械、电器产品中。目前主要应用于宇航、航空、坦克、矿山机械、汽车运输机械、农业机械、纺织机械、电器产品以及各类机械。 3、游动自锁螺母 常见的游动自锁螺母为双耳密封游动自锁螺母，其主要由密封罩、自锁螺母、压圈、密封圈4个零件组成。五金配件行业资料显示，游动自锁螺母结构紧凑密封可靠适用于工作压力不大于2atm工作介质为汽油、煤油、水或空气使用温度为—50~100℃的产品上。但它在制造工艺、气密试验上具有一定难度。 4、弹簧自锁螺母 弹簧夹自锁螺母由S型弹簧夹和自锁螺母组成，其使用方便，可靠性也非常好。
VARGAL自锁螺母
VARGAL al l-metal self-locking nuts ar e successfully emplo yed in all applications wher e vibrations and/or high temperature s are usually cause of possible looseness. The ma in technical feature s are listed h ere below: LOCKI NG ACTI ON The spring action, pressing the nut co llar on the screw, exerts the locking effect. Such effect doe s not change during subsequent unscrewin gs as the locking eleme nt has no direct conta ct with the fri ction surfaces and consequently it is not su bject to wear. REUSAB ILITY VARGAL lo cknuts can be used several times maintain ing almo st unchanged the remo val prevailing torque. VIBRATI ON PROOF An excellent vibration r esistance is ensured since vibrations accentuate the spring and the collar contra ction on the screw. NO-LOSS The locking action r emains even whe n there is a lack of clamp ing for ce, there fore the n ut never come s loose or gets l ost; c onsequently ther e is never any separation among th e assembled eleme nts. TEMPERATURES VAR IABILITY PROOF VARGAL lo cknuts can withs tand changes of temperatures r anging from -50°C to +200°C. VARGAL lo cknuts with stai nless steel springs are available for higher temper ature a pplication s. CORROSIO N PRO OF VARGAL lo cknuts is available in different solutions, resistant to var ious corrosion levels accord ing to the u ses: - Zinc plating - Dacromet 50 0B - Stainless steel (nut bod y and spring) SEVERE APPLICATI ONS VARGAL lo cknuts in stainless steel (nut body and spring) are available for high OPTIO NS regar ds the fo llowing: Material temperatures and/or corrosive envirom ent in or der to impro ve the ir reusability thes e locknuts could be treated with an VARGAL lo cknut i s produced in a variety of versions as application s;
Self-locking nuts
金属锁紧螺母型原理与机械性能完整版
金属锁紧螺母型原理与 机械性能 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
全金属锁紧螺母简介 1.锁紧形式 全金属锁紧螺母也称为全金属自锁螺母，主要锁紧形式分为两种： a.靠螺母自身的螺纹变形位置起到锁紧防松功能,此类螺母统称为980-V型，常 见形式如下：端面三点式、椭圆式、侧面挤压式。 b.螺母内嵌金属锁紧片，靠锁紧圈起到防松作用，此类螺母称为980-M型，常 见形式如下： 2.锁紧原理 a.980-V型螺母的锁紧原理为：通过模具冲压，螺母本身的螺纹有3牙左右产生 变形，变形后螺母螺纹内径略小于螺栓螺纹外径。因此，螺母拧紧后螺纹之间的摩擦力远大于普通螺纹，可以起到有效的防松作用。 b.980-M型螺母的锁紧原理为：螺母内嵌经过热处理的金属片，该金属片内径略 小于螺栓螺纹外径，螺母拧紧后，金属片卡住螺栓螺纹，可以有效的起到防 松、抗震的作用。 3.安装方法 锁紧螺母安装时必须借助工具拧紧（如棘轮扳手），不锈钢类螺母安装时建议预涂润滑脂防止在快速安装时出现螺母锁死问题。 4.使用建议 锁紧螺母可以重复使用，但不建议反复多次拆卸安装，多次拆卸安装后会造成螺母锁紧力矩出现明显的下降（拆装第五次要比第一次拆装有明显下降）。 5.机械性能 全金属锁紧螺母的机械性能要求与普通螺母的机械性能要求相同，常见等级碳钢类一般为8级、10级、12级，不锈钢类一般为70级、80级。 其中碳钢材质的螺母保载和硬度要求参照普通碳钢螺母标准执行，即可参照标准ISO 898-1（碳钢螺母机械性能要求）进行验收。不锈钢类螺母仅参照碳钢螺母要求保载性能，不要求硬度。
din金属锁紧螺母型 原理与机械性能
d i n金属锁紧螺母型原理 与机械性能 The latest revision on November 22, 2020
全金属锁紧螺母简介 1.锁紧形式 全金属锁紧螺母也称为全金属自锁螺母，主要锁紧形式分为两种： a.靠螺母自身的螺纹变形位置起到锁紧防松功能,此类螺母统称为980-V型，常 见形式如下：端面三点式、椭圆式、侧面挤压式。 b.螺母内嵌金属锁紧片，靠锁紧圈起到防松作用，此类螺母称为980-M型，常 见形式如下： 2.锁紧原理 a.980-V型螺母的锁紧原理为：通过模具冲压，螺母本身的螺纹有3牙左右产生 变形，变形后螺母螺纹内径略小于螺栓螺纹外径。因此，螺母拧紧后螺纹之间的摩擦力远大于普通螺纹，可以起到有效的防松作用。 b.980-M型螺母的锁紧原理为：螺母内嵌经过热处理的金属片，该金属片内径略 小于螺栓螺纹外径，螺母拧紧后，金属片卡住螺栓螺纹，可以有效的起到防松、抗震的作用。 3.安装方法 锁紧螺母安装时必须借助工具拧紧（如棘轮扳手），不锈钢类螺母安装时建议预涂润滑脂防止在快速安装时出现螺母锁死问题。 4.使用建议 锁紧螺母可以重复使用，但不建议反复多次拆卸安装，多次拆卸安装后会造成螺母锁紧力矩出现明显的下降（拆装第五次要比第一次拆装有明显下降）。 5.机械性能 全金属锁紧螺母的机械性能要求与普通螺母的机械性能要求相同，常见等级碳钢类一般为8级、10级、12级，不锈钢类一般为70级、80级。 其中碳钢材质的螺母保载和硬度要求参照普通碳钢螺母标准执行，即可参照标准ISO 898-1（碳钢螺母机械性能要求）进行验收。不锈钢类螺母仅参照碳钢螺母要求保载性能，不要求硬度。
自锁现象及其应用
自锁现象及其应用 赵轩 中国地质大学（武汉）工程学院 摘要：在力学中有这样一类现象，当物体的某一物理量满足一定的条件时，无论施加多大的力，都不可能让它与另一物体之间发生相对运动，我们将这一现象称为“自锁”。而在工程实际中，经常会见到“卡住”现象的发生，例如维修汽车时所用的千斤顶，但有时需要防止“卡住”现象的发生，如在使用变速器时，若发生“自锁”，则变速器就不能正常工作。我们必须先将“自锁”的原理搞清楚，才能将其更好地运用到生活中去。 关键字：自锁现象;自锁条件;摩擦角;应用 1.自锁现象 1.1自锁现象的定义 物体受静摩擦力作用而静止，当用外力试图使这个物体发生运动时，外力越大，物体被挤压的越紧，越不容易发生运动，即最大静摩擦力的保护能力越强，这种现象叫自锁现象。 1.2几种简单自锁现象 （1）水平面内的自锁现象 如图1，重力为G的物体，放置在粗糙的水平面上，用适当大小的水平外力推它时，总可以使它动起来。但当用竖直向下的外力去推它，物体则不会发生运动。即使的方向旋转一个小角度变成来推，物体也不一定会运动。只有当力的方向与竖直方向的夹角超过一定角度变成时，用适当的力推动，物体才可能运动，而小于这一角度时，无论用多大的力都不可能推动它。 图1 （2）竖直面内的自锁现象 如图2，重力为G的物快紧靠在竖直粗糙的墙壁上，在适当大的外力作用下，可以保持静止。当外力大到重力可以忽略不计时，无论用斜向上的力，还是用斜向下的力作用于物快上时，物体都将会保持静止。 与水平面不同的是，竖直面保证物体静止的最小力的条件有所不同。当用斜向上的力维持物体平衡时，不一定满足自锁条件，而若用斜向下的力使物体平衡，一定满足自锁条件，
大学物理实验设计 摩擦中的自锁现象分析
摩擦中的自锁现象 [案例概述] 自锁现象是力学中非常常见的现象，而其中摩擦自锁又是自锁现象中非常重要的一种。对于与摩擦有关的问题，用摩擦角来解决都十分容易，因此利用摩擦角原理来设计夹具也是十分方便的。工程实际中常应用自锁原理来设计一些机构或夹具，如斜楔夹具、螺旋夹具、千斤顶等，使它们始终在平衡状态下工作。就千斤顶而言，它结构简单，但功效强大，当斯加一个很小的力却能举起很重的物体，而且在撤去外力时，仍能在原有位置保持平衡，不会下落。它之所以能在原位置保持平衡，正是因为在千斤顶取得螺纹和螺杆之间存在摩擦，而摩擦的自锁现象使其能让重物固定在需要的高度上。 [相关物理学知识点] 摩擦角，自锁现象，平衡条件，理论力学 [相关物理学原理] 1﹑自锁现象 两个物体接触面之间存在着滑动摩擦，如把木块放在粗糙水平面上，当给木块一水平作用力时，桌面就会给木块一静摩擦力F ，阻碍木块的运动；水平力越大，F 也越大以保持木块平衡。但是静摩擦力有个上限，当水平力大过某个值，木块将开始运动。这个上限值称为最大静摩擦力，记为max F 。由库仑定律max F N μ=。 当摩擦力达到最大静摩擦力时，全约束反力 R(包括法向反力和摩擦力)和约束面法向的夹角称为 摩擦角，记为m θ；以约束面法向为中心轴，以2m θ顶角的正圆锥叫作摩擦锥。（如右图1）如意发现摩 擦系数与摩擦角的关系是tan m μθ=。
当物体受到一个主动力时（如左图），设主动力P 与法向的夹角为φ，且方向指向接触点，法向约束反力大小为N ，摩擦力大小为F 。约束限制了物体沿法向的运动，cos P N φ=,主动力沿切向分量满足下面关系 max sin cos tan tan tan m P P N N F φφφφθ==≤= 因此物体处于平衡状态。上述结论说明，如果主动力作用线落在摩擦锥之内且方向指向接触点，则无论主动力有多大，都不能使物体运动。这种现象就叫做自锁现象。 2﹑用自锁现象解释平衡位置的固定 我截取一小段螺杆螺纹进行分析。（图a ）螺杆螺纹所受的是千斤顶支座螺纹对它们作用的法向约束力12,,i N N N 和摩擦力12,,i F F F 。螺纹被展开后为一斜面。（图b ）为被展开螺纹的一个螺距的斜面示意图。法向约束力i N 沿斜面的垂线方向，摩擦力i F 沿斜面方向。max tan i m i F N θ=。而千斤顶通过螺纹分散了重物的重量。可以认为螺纹受到了竖直向下的分布力的作用，结合螺纹斜面示意图，斜面的倾角φ即分布力与约束面法向的夹角，tan 2h r φπ=。 将已知数据12,24h mm r mm ==代入上式，得tan 0.079580.1tan m φθ=<=，这表明此千斤顶的螺纹满足自锁条件。于是无论重物有多重，螺纹接触面之间都不会相对滑动，从而保证了重物位置的固定。 [与力学专业的联系] 为何能用“小力”举起“大重物” 为了讨论方便，我们先给定一个主动力P=160N ，求能举起的重物B 。之后用求解过程中推出的式子来说明这个问题。 3.1 求解重物B 我们把手柄与螺杆作为研究对象。摩擦力视为主动力，则此机械系统所受的约束仍可视为
施必牢防松螺母原理
施必牢技术的产生及防松原理 6 一、施必牢技术的产生及防松原理 各种机器及部件在连接装配中离不开紧固件。紧固件给机械工业带来了方便，但是，它有一个不可避免的弱点，即在剧烈震动中会自行松脱，致使部件或一台完整的设备损坏、解体，甚致酿成事故。 为解决紧固件的松脱问题，从螺纹紧固件诞生开始，世界上许多国家的科学家和工程师作了大量的试验和研究，他们采用锁片、销钉、尼龙嵌入、变形螺纹、化学涂胶等方法，在一定程度上延缓了紧固件会自行松脱的时间，但是，没有根本解决问题。 螺纹紧固件的松脱问题的关键在于螺纹的结构形状。为此，美国工程师在研究了紧固件螺纹的形状及受力情况后，重新设计螺纹的几何形状，于七十年代末发明了这种现在被称为“ 施必牢”的螺纹技术，从根本上解决了紧固件的松脱问题。 施必牢紧固件为什么能有效地解决松动问题呢？这是因为它的独特的结构。在阴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法向力与螺栓轴线成60度角，而不是像普通螺纹那样的30度角。显然施必牢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了。同时，阳螺纹牙顶在与施必牢阴螺纹咬合时，牙顶处齿尖易变形，使载荷均匀地分布在接触的螺旋线全长上（见图1），避免了普通标准螺纹咬合时，80%以上的总载荷集中作用在第一和第二牙的螺纹面上的现象。因此，施必牢螺纹联结副不仅克服了普通标准联结副在振动条件下易于自松的缺点，而且还可延长使用寿命。（见图1）
在实验室实验中，用容克式（JUNKERS）振动试验机作了横向负载振动试验，施必牢螺纹显示出它具有非常优异的抗振动能力（见图2）。他们试验了三种基本的螺母：一种是普通的标准螺母，一种是有效力矩锁紧螺母和一种施必牢螺帽。用同样的标准螺栓、同样的紧固负载力矩、同样的振幅频率和同样的实验室，同一台试验机上，控制二分钟的试验时间。结果是：普通标准螺母几乎立即全部松脱了，失去了全部锁紧能力；有效力矩锁紧螺母失去了70%的锁紧能力；而施必牢螺母在两分钟试验期间仍保持了他们应有的自锁能力。 在以上试验的基础上，对三种螺纹的重复使用性作进一步的横向振动试验：施必牢全螺纹自锁螺帽能够重复使用，经过反复拧紧和拧松，仍然不减少其锁紧力，保持螺母原有的锁紧效果；而普通螺母和有效力矩锁紧螺母在几次拧紧和拧松后，锁紧力不断减少，乃至完全丧失锁紧能力。 二、施必牢螺母（螺纹）的优点： 1.可靠的抗震防松性能；