螺母高材生

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。