螺母高材生

2015/9/18 11:46:53| 分类: 默认分类

紧固件现状:


我们目前所用的国标螺母,只起联接作用,不能防松,这是人所共知的事实。很多机件功能的减弱及消失,与紧固件的失效有直接关系,我们在路上经常能见到一些小螺栓、小螺母,特别是M16以下的,这些螺母应该说都是从各种车辆上掉下来的。长期以来,人们为防止螺母松动,想了很多办法:1、加弹簧垫圈,2、用双螺母,3、用扣紧螺母,4、铆冲螺纹,5、加开口销,6、在螺母内加钢片尼龙和钢丝等方法。都不起作用。


防松紧固件现状


目前市场上有防松螺母很多种:国标的非金属嵌套型螺母,内嵌钢片螺母,内嵌弹簧钢丝螺母,法兰压痕型锁紧螺母,压扁螺母,铁标的变牙型防松螺母。


非金属嵌套型螺母,没有防松性,有一点防脱性能。2、内嵌钢片螺母。这两种螺母内部是两部分,一部分是螺纹,另一部分是无螺纹的沟槽,沟槽内压装尼龙圈、钢片,装配时,在外力作用下,外螺纹在尼龙上挤压出螺纹;或是外螺纹冲过钢片的阻挡而旋出,装配难度大,一次性使用。这种螺母,螺纹实体短,加工工序多,总体高度大于国标螺母的高度,造价高于国标螺母的数倍。


弹簧钢丝螺母,螺母内部是两部分,一部分是螺纹,另一部分是两段沟槽,沟槽内放钢丝,钢丝穿出螺母体外,这种螺母的安装、拆卸都必须使用专用工具,这种螺母一旦松动,没有专用工具是拆卸不下来的。这种螺母加工工序多,安装、拆卸困难,总体高度大于国标螺母的高度,造价高于国标螺母的数倍。


法兰压痕型锁紧螺母:这种螺母基本上没有防松作用,它的压痕面比光面螺母的摩擦力大一些,仅此而已,但这跟防松性能没有关系,因为松动,是先松后转动,已经松了,就没有了正压力,摩擦系数在大也没有用。


变牙型防松螺母:2001年5月28日,铁标发布了《变牙型防松螺母》。它是在普通螺纹60度牙型顶部,有一与轴线成30度角的斜面,这个斜面有两个作用:a、将紧固力分解为平行于轴线的轴力和垂直于轴线的径向力。平行于轴线的轴力将联结副紧固,径向力则将联结副锁住。b 普通螺纹轴力的80%-90%集中在前两扣上,这是人所共知的事实,紧固后,前两扣螺纹已经产生了较大的变形,在有振动的各种机械和车辆上,这种变形不能恢复,而是继续加大,进而出现间隙,出现松动。变牙型防松螺母的斜面,将螺栓所受轴力均匀地分配在每一扣外螺纹上,(这一事实有光弹试验在佐证)。因而每一扣外螺纹的受力均不应超出弹性范围,此时外螺纹受悬臂力,钢材弹性模量大,恢复变形的能力强。即使外螺纹受力超出了弹性范围,外螺纹也产生了永久变形,振动中螺纹联结副在剪切力的作用下有相对转动的趋势,而螺母斜面上的径向力却时时将外螺纹压住,使其不能发生相对转动,从而实现了防松,防脱落的功能,这就是它防松的内在原理。它的防松性能通过了《机械工业通用零部件产品质量监督检测中心》的防松性能检测,防松性能优良,目前,铁路上客、货列车的配件、线路等正在大量使用这种螺母。变牙型防松螺母属于结构防松。


变牙型防松螺母的优点是:防松性能良好,制作工艺成熟。这种螺母的安装、使用、拆卸同普通螺母一样,所以,很容易被厂家和使用者接受。缺点:a、它的结构决定它是单向防松,所以它的安装有方向性,它必定要制成法兰螺母。它的重量略大于同规格的普通六角形螺母,费用相对高些。b、因为它的防松斜面长度有限,所以,它对与之配合螺栓外径有一定要求(见铁标附表),某些螺栓的公差在国际范围内,与铁标的变牙型防松螺母配合使用并不能防松。它要求与之配合的螺栓在中差之上,若螺栓的外径在中差之下或超下差,则不能防松,这件事曾经发生过,安装时难以发现。这种情况,只有在螺母松动、脱落时才能被发现,这种情况很可怕,因为螺母松脱就要出问题。C、这种防松螺母的防松有一定的范围,铁标变牙型防松螺母的范围是M6--M42。


双变牙型防松螺母


这里我向您介绍一种双变牙型防松螺母,双变牙型防松螺母,属于结构防松范畴。a、双变牙型防松螺母,改变了《变牙型防松螺母》的方向性和必定制成法兰型这两种弊病。这种螺母外型、外貌、结构尺寸、使用场合、安装、拆卸所用工具等同国标螺母一样。外形可以制成国标螺母的任何形式,也可以按照需方图纸制作。它可以制成带有法兰面的法兰螺母,因为它不必区分方向,也可以制成不带法兰面的普通六角螺母。制作过程不需要增加新的设备和工艺,制作中只是将普通丝锥换成双变牙型丝锥即可,所不同的是:双变牙型丝锥比普通国标螺母丝锥贵20-30倍,它的防松原理同铁标的变牙型防松螺母。它的牙型不同于国标螺母,国标螺母没有防松性,它有很强的防松性。它适用于国标螺母所使用的任何场合,乐观的认为,未来的一段时间内,它必将取代使用多年的国标螺母。这种螺母经《机械工业通用零部件产品质量监督检测中心》检测,防松性能在91.4—96.3%。平均94.04%,铁标规定防松性能大于45%为合格 。防松性是螺纹联接副轴力的保持性,其数值即为试验终止轴力与安装轴力比值的百分数。防松性96.3%, 是在安布内科横向振动试验机上,经过2分钟1500次振动后,螺母终止轴力和初始轴力的比值。现使用的国标螺母,经同样的试验机试验,十几秒种螺母就松脱坠落。检测的螺母是M20-10级螺母,10级属于高强螺母,适用于反复拆卸多次使用受力较大的场合,其他级别螺母同样具有防松性能,但硬度低于 8 级的螺母不宜多次拆装使用。这种螺母特别适合有振动的场合。b、《变牙型防松螺母》,它的防松斜面短,而我的双变牙型防松螺母,防松斜面足够长,对于大螺母,它可以与6级、7级、8级甚至9级的螺栓配合使用,防松性能不减。能满足了小螺母在内的所有螺母的防松要求。而铁标螺母的范围M6—M42。


防松紧固件的未来和发展


我研制的防松螺母的防松性能最初是70%,我没有满足,没有向社会上推广使用,现在虽然已在90% 以上,我认为防松性能还能提高。防松螺母的防松性能已经达到90%以上,应能满足众多用户的要求,但它和其它类型螺母一样,还没有解决防盗问题和锈蚀问题,未来如果条件允许,我想能解决这些问题。


汽车工业紧固件的使用现状


我到过北京及全国各地的汽车厂多家,发现螺母处都加了弹簧垫圈,其意图就是防松。然而弹簧垫圈的防松性能是十分有限的,这个事实很多人都能接受,如果您不同意我的观点,可以用事实来说话,用加有弹簧垫圈的螺母做一次防松性试验,数据会说明一切。2.有的地方用了双螺母。3.有的地方用了锁紧螺母。4.有的地方干脆将螺母点焊在工件上。这些做法的目的就是防松。如果您使用我的防松螺母,那么弹簧垫圈、双螺母和锁紧螺母的费用都能省下来,这对任何一个厂家来说都是一件好事,最重要的是:防松螺母能够保证您的机器设备在使用中不松动、不脱落,还能正常拆装。这就使您的机器在今后的使用中减少了维修的次数,也可能减少很多事故的发生。我的螺母有很强的防松能力,又可制成法兰螺母,所以,弹簧垫圈和平垫圈的费用又可以省下来。


 


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