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機械設計

螺紋聯接常用的防松方法

時間:2015-10-14 22:27:08   作者:   來源:   閱讀:11349   評論:0

    螺紋聯接常用的防松方法

類型及原理
結構簡圖
特點及應用
防松能力隨螺紋聯接副預緊力的增加而提高
彈簧墊圈
螺紋聯接常用的防松方法
 
依靠彈簧墊圈在壓平后產生的彈力及其切口尖角嵌入被聯接件及緊固件支承面起防松作用。結構簡單、成本低、使用簡便
GB/T 93、GB/T 859和GB/T 7244等傳統使用的彈簧墊圈,由于彈力不均,也不十分可靠,多用于不甚重要的聯接。對聯接表面不允許劃傷和經常拆卸的場合不宜選用
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
雙螺母
螺紋聯接常用的防松方法
 
兩個螺母對頂擰緊,使螺栓在旋合段內受拉而螺母受壓,構成螺紋聯接副縱向壓緊。正確的安裝方法為:先用規定的擰緊力矩的80%擰緊下面的螺母,再用100%的擰緊力矩擰緊上面的螺母;下面的螺母螺紋牙只受對頂力,其高度可以減小,一般用薄螺母;而上面的螺母用1型標準螺母;有的為防止裝錯和保證下面的螺母有足夠的強度,則采用兩個等高的螺母(1型)
該結構簡單、防松效果好、成本低、質量大,多用于低速重載或載荷平穩的場合
扣緊螺母
螺紋聯接常用的防松方法
 
先用六角螺母緊固聯接件,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),并用手擰緊,再用扳手擰緊(約轉過60°~90°)。松退扣緊螺母時,必須先擰緊六角螺母,使其與扣緊螺母之間產生間隙,然后才能擰下扣緊螺母,以免劃傷螺栓螺紋
該結構防松性能良好,但不宜用于頻繁裝卸的場合;國外在電力鐵塔上使用效果十分良好,可幾十年不松動
六角法蘭面型式-無鎖緊元件
螺紋聯接常用的防松方法
GB/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,是當代最新型的六角扳擰緊固件的結構型式
適用于高強度(8級及其以上)緊固件,在重要的聯接場合,如發動機、鍛壓設備、摩托車產品中使用,但成本高
依靠螺栓或螺母結構上的“有效力矩”的摩擦阻力和聯接副預緊力這兩方面產生的摩擦阻力矩防止松動
 
非金屬嵌件六角鎖緊螺母
螺紋聯接常用的防松方法
 
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,沒有內螺紋的尼龍圈。當外螺紋件擰入后,由于尼龍材料良好的彈性產生鎖緊力,達到鎖緊 該類螺母          由于尼龍熔點的限制,一般最高工作溫度應小于120℃,以100℃以下為宜。如遇特殊需要,改換材料可達240℃ 由于尼龍屬惰性物質,不受工業中常用化學產品的腐蝕,但受無機酸、弱酸與強堿的腐蝕。因此,不可在鍍鎳、鍍鋅等酸槽中浸泡,即裝尼龍圈之前應先完成螺母體的電鍍,而裝入尼龍圈之后不可再進行電鍍
 
理論與實踐表明,該種螺母經擰緊、松退400次以上時,其性能基本穩定
適用于經常拆裝的場合,且不易損壞外螺紋;又由于在沒有預緊力的條件下,亦有保證的松退力矩;故在振動不大的情況下還可用于調整位置的場合。經熱老化的試驗研究證明,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,設計中不必考慮老化問題
安裝時應注意:①尼龍圈內孔上的螺紋在螺栓擰入時擠壓形成,而不得預先用絲錐攻出螺紋;②適當增大擰緊力矩;③選配適當長度的螺栓,過長,增加勞動強度;過短,影響防松效果,一般以螺栓末端外露2~3牙為宜;④螺桿上不得有開口銷孔及毛刺,以免擰壞尼龍圈;螺母擰緊后少量尼龍絲擠出圈外,不影響防松效果。為便于裝配可加潤滑油(脂),但鎖緊性能略有降低
目前,國內已成批生產尼龍圈鎖緊螺母
帶尼龍嵌件的鎖緊螺栓或螺釘
螺紋聯接常用的防松方法
Y=(3~4)P
A=5P
式中 A有效力矩部分的軸向長度
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。一般標準規定的安裝位置如圖所示
該鎖緊方式適用于非標準螺母或機體內螺紋。由于結構特點決定其使用的規格較小,以免影響螺桿強度
一般使用中應采用較高的內螺紋公差等級。粗牙為5H、6H;細牙為6H。內螺紋的有效螺紋長度等于或大于6倍螺距。螺孔必須制出倒角,以保證鎖緊性能
彈性墊圈
螺紋聯接常用的防松方法
 
除彈簧墊圈以外的彈性墊圈品種較多,已標準化了的如圖所示。這些墊圈的共同特點是:彈力均勻、載荷偏心小、規格較小。由于薄片彈性元件對氫脆的敏感性,所以,表面處理時應倍加注意
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,各種硬度的被聯接件均可使用。工作中不會劃傷被聯接件表面,可用于經常拆卸的場合;常用于調整并緊固被聯接件間的間隙的場合,以及低性能等級,如5.8級及其以下的聯接
GB/T 861.1、GB/T 862.1內、外齒鎖緊墊圈,依靠齒被壓平產生的彈力,以及齒嵌入被聯接件和支承面產生的阻力起鎖緊作用。由于齒形的強度較低,彈力也有限,一般適用于小規格、低性能等級的聯接
螺紋聯接常用的防松方法
GB/T 861.2和GB/T 862.2內、外鋸齒鎖緊墊圈,又稱錯齒型,也是依靠齒形受壓產生的彈力,以及齒嵌入被聯接件及支承面產生的阻力起鎖緊作用。鋸齒強度高,可適用于性能等級較高及較大的規格,能獲得較好的防松效果
內、外齒與鋸齒鎖緊墊圈,均不宜于被聯接件材料過硬或過軟的場合,否則效果不佳
GB/T 956.1與GB/T 956.2錐形鎖緊墊圈的特點與上述情況類同,僅適用于沉頭或半沉頭螺釘
內齒墊圈,適用于釘頭直徑dk較小的,如開槽圓柱頭螺釘;還常用于因外觀或要求防止鉤掛異物等的場合,如理發坐椅。外齒墊圈,推薦用于一切允許采用的場合,因齒形處于較大力臂的部位,可獲得最大的松退力矩
標準六角頭螺栓與螺母采用或省略防松元
件的參考條件
螺紋聯接常用的防松方法
 
用力矩法控制預緊力時,防松元件的使用可能使預緊力出現較大的損失,而預緊力的損失,又增加了松動的可能,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8.8級及其以上的螺栓,其夾緊長度如圖所示大于螺紋直徑的3倍時,可以不采用防松元件。因為,在這種情況下,如能比較準確地控制預緊力,即使承受沖擊載荷時,一般還能保證足夠的剩余預緊力,以阻止螺栓松動
對4.8、5.6和5.8級的螺栓,其夾緊長度大于螺紋直徑的5倍時,也可以不采用防松元件。在引進技術中,有的重要的螺栓,省略了以往采用開槽螺母及開口銷鎖緊的結構型式
但在螺栓承受橫向載荷的條件下,或由于被聯接件的彈性變形,使軸向作用力引起橫向位移的情況下,必須采用防松元件
全金屬鎖緊螺母
螺紋聯接常用的防松方法
 
該類螺母品種繁多,也有不少專利產品,大體可分兩類:
一類為使螺紋局部變形而產生有效力矩,其中包括:壓扁收口型(橢圓收口或四方收口或圓周收口);點壓(一點、兩點或三點);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準產品
一類為嵌入金屬彈性元件,增加摩擦阻力而產生有效力矩,該類螺母一般適用于高強度外螺紋的場合
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接件之間的相互位置(緊固件的附件如開口銷、止動墊圈、金屬絲)
螺桿帶孔、開槽螺母配開口銷
螺紋聯接常用的防松方法
 
 
適用于變載、振動場合的重要部位聯接的防松,性能可靠。設計及裝配不便。航空、汽車及拖拉機等行業普遍采用。但不適用于雙頭螺柱的防松方法
普通螺栓和螺母配開口銷
螺紋聯接常用的防松方法
 
 
裝配時,擰緊螺母后配鉆;開口銷孔可參照GB/T 5278選用。適用于單件生產的重要聯接,但不適用于高強度緊固件聯接及雙頭螺柱
頭部帶孔螺栓穿金屬絲
螺紋聯接常用的防松方法
 
 
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。安裝時應注意鋼絲走向。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
六角頭螺栓或螺母配止動墊圈
螺紋聯接常用的防松方法
 
 
一般用低碳鋼制成的單耳(GB/T854或雙耳(GB/T855)、或外舌(GB/T856)止動墊圈,將螺栓六角頭或螺母鎖定于被聯接件上,防松可靠,但要求有一定的安裝空間
使螺紋聯接副局部材料產生塑性變形互相嵌入而防松
螺紋聯接常用的防松方法
 
在螺桿末端沖單點或多點或鉚死;在螺釘頭部沖單點或多點,如圖所示。防松性能一般。僅適用于低強度緊固件
借助粘接劑固定內外螺紋的相互位置
螺紋聯接常用的防松方法
粘接旋合螺紋,方法簡單、經濟并有效。其防松性能與粘接劑直接相關,根據松退力矩和溫度條件,以及可以拆卸或不可拆卸等要求,選用適當的粘接劑


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