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螺紋緊固件常見(jiàn)松動(dòng)問(wèn)題,防松措施、防松結(jié)構(gòu)

發(fā)布時(shí)間:2019-05-07

  “千里之堤,毀于蟻穴” ,一個(gè)小小的螞蟻洞,可以使千丈長(zhǎng)堤潰決。螺絲被譽(yù)為工業(yè)之米,雖然微小但絕不渺小,可是,歷史上因?yàn)楹鲆暵萁z而釀成大禍的事件比比皆是。

  針對(duì)螺紋緊固件松動(dòng)的問(wèn)題,技術(shù)員采取了各種積極有效的措施,為螺紋緊固件的發(fā)展注入了新的活力,螺紋緊固件防松技術(shù)和防松結(jié)構(gòu)很多,具體的解決方法如下。

  控制預(yù)緊力

  控制安裝預(yù)緊力是防止螺紋緊固件松動(dòng)的經(jīng)濟(jì)有效措施之一,這種方法利用螺紋的自鎖條件,不需要對(duì)螺栓、螺母結(jié)構(gòu)做任何改動(dòng),通過(guò)保證合適的預(yù)緊力來(lái)防松。對(duì)于安裝控制要求特別高的使用場(chǎng)合,采用直接控制的方法,在安裝過(guò)程中測(cè)量預(yù)緊力,并加以控制,一般情況下,直接控制安裝預(yù)緊力需要使用專門的裝置或掌握專門的技術(shù),難予推廣。為了以經(jīng)濟(jì)的方法獲得滿意的預(yù)緊力,更多的采取間接測(cè)量和控制預(yù)緊力的方法,即扭矩控制法。

  扭矩控制法通過(guò)扭矩系數(shù)將預(yù)緊力換算成裝配扭矩,使用定扭矩或測(cè)扭矩裝配機(jī)或扳手控制裝配扭矩,或利用緊固件自身結(jié)構(gòu)保證擰緊扭矩(如扭剪型螺栓連接副),間接達(dá)到控制預(yù)緊力的目的。為了達(dá)到預(yù)期的目的,要求連接副的扭矩系數(shù)能預(yù)先準(zhǔn)確測(cè)定,并保證同批零件的扭矩系數(shù)離散性不大。如, GB/T1231-1991中明確規(guī)定同批連接副的扭矩系數(shù)平均值為 0.110-0.150,扭矩系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于或乖于 0.001%。在工程實(shí)踐中,也有采用轉(zhuǎn)角法、屈服點(diǎn)擰緊法等控制方法的。

  有效力矩型緊固件

  有效力矩型緊固件是在普通緊固件結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了有效力矩部分,其作用是在連接副中增加一個(gè)不隨外力變化的阻力矩。

  有效力矩部分主要是加在螺母上,在外螺紋上加有效力矩部分的產(chǎn)品比較少見(jiàn)。 全金屬有效力矩型鎖緊螺母,一類是利用螺母體上螺紋加工完成后螺母體變形,使螺紋發(fā)生軸向或徑向變形,造成裝配時(shí)內(nèi)外螺紋局部出現(xiàn)干涉產(chǎn)生有效力矩,由于受變形量和變形前毛坯變形阻力和幾何精度的影響,對(duì)加工工藝要求高,有效力矩控制難度大;另一類是將有效力矩部分減薄,收口或開(kāi)槽后收口,目前國(guó)內(nèi)主要在軍工行業(yè)使用較多;第三類是在螺母體內(nèi)嵌入金屬?gòu)椥栽?,裝配時(shí)外螺紋迫使彈性元件變形,產(chǎn)生有效力矩,這類螺母對(duì)彈性元件彈性及嵌件的位置的要求較高,有時(shí)會(huì)劃傷外螺紋表面。

  使用墊圈

  目前使用的墊圈主要有平勢(shì)圈、彈簧墊圈、彈性墊圈。

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  平墊圈主要用于改善支承面的接觸狀態(tài),保證支承面的摩擦系數(shù)穩(wěn)定,對(duì)防松有一定的作用;彈簧墊圈利用其彈性產(chǎn)生軸向力,提高連接的彈性,橫向振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果表明其在這種試驗(yàn)條件下防松效果較差;彈性墊圈的扭曲的齒被擰緊的螺母壓平,使螺紋副軸身壓緊,同時(shí)局部嵌入支承面,彈性均勻,防松效果較好,會(huì)劃傷零件表面。在某些特定的場(chǎng)合下,劃傷零件表面正是人們所希望的,如用于表面涂漆的零件上的接線柱,可以劃破漆皮,保證導(dǎo)電性能。

  直接鎖住

  在擰緊螺母后使用鎖緊(止動(dòng))元件將螺母和螺栓鎖住,防止它們相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。最常用的是使用開(kāi)口銷、串聯(lián)鋼絲和止動(dòng)墊圈等。開(kāi)口銷與末端帶孔螺栓及開(kāi)槽螺母配套使用,防松可靠,一般螺母開(kāi)槽夾角為60°,安裝時(shí)必須保證槽孔對(duì)正,裝配不便;用低碳鋼絲穿入螺栓頭部或螺母的金屬絲孔內(nèi),使幾個(gè)螺栓或螺母串聯(lián)一起相互制約,防松可靠;止動(dòng)墊圈靠墊圈塑性變形卡住螺母,拆卸時(shí)要先將墊圈壓平復(fù)原再擰松螺母,用于不經(jīng)常拆卸的重型、動(dòng)載荷連接,如飛輪螺母。

  破壞運(yùn)動(dòng)副關(guān)系

  使用沖頭使螺栓和螺母的螺紋局部變形,偏離原牙型輪廓,使其局部不能與正常螺紋向嚙合,破壞原運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,形成不可重復(fù)使用的連接,如欲拆卸,須使用較大的扭矩將螺母擰出或?qū)⑵淦茐?,這種方法目前已很少使用。

  粘結(jié)

  粘結(jié)是將螺栓和螺母或與被連接件粘結(jié)在一起,達(dá)到防松的目的。用于大批量生產(chǎn)的粘結(jié)螺栓,一般是在緊固件制造廠將厭氧膠涂在零件上并經(jīng)干燥處理,形成微膠囊,這種微膠囊表面干燥,沒(méi)有粘感,裝配時(shí),微膠囊受擠壓破裂,膠液溢出,將螺栓和螺母粘結(jié)牢固。拆卸時(shí)只要施加足夠的力矩即可,一般情況下,在一定的期限內(nèi),可以重復(fù)使用有限次數(shù)。

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