如何做一颗永不松动的螺丝钉？

如何做一颗永不松动的螺丝钉？

拧紧的螺纹副本来是不会松的，只是我们传统技术做不出来。现在机会来了：只需更换新的丝锥、板牙、滚丝轮、搓丝板，同样的设备，我们也能按照国际标准国家标准，以相同的工业成本，生产出永不松动的螺丝钉。这道理到底是什么？这技术到底又创造了什么？

据说为使螺丝不松动，人们想了几千种办法，大概分为六七大类。但不破坏螺纹牙型的办法，一个标准牙型的外螺纹与一个标准牙型的内螺纹组成的螺纹副，就具有自锁防松抗振性能，是机械人梦寐以求的，却一直未能想出来。

为什么不能破坏螺纹的牙型去取得性能？因为有国际标准、国家标准规定啊。不符合标准的产品，就离开了这个充分必要条件，即使很好的性能，也是不可能在工业上推广应用得了的。最简单的讲，机械设计人员，不可能在产品总装图上，将标注标准号的螺纹标准件，改注为零件号的吧？且不说异形件的成本，远高于标准件，制造它的工具量具，也都不知从何来，可能都没人愿意生产。也没有现成的工具量具标准，来教导生产。

所以工业上不在于，能不能想出自锁防松抗振的螺纹结构，而在于遵守现有螺纹标准体系下，特别是不能改变螺纹牙形标准结构的情况下，就能使螺纹副具有自锁防松抗振性能。这才是难点要点关键点。

普通螺纹不抗振，是不抗横向振动。因为内外螺纹之间有间隙。只要消除这个间隙，一个外螺纹与一个内螺纹组成的螺纹副，是有自锁防松抗振性能的。问题是，这种实体尺寸整体过盈配合的螺纹，是难以拧进去的；强行拧进去，可能整个螺纹牙都烂了。解决的方法很简单，就是不要整体过盈，而只需径向过盈（术语叫“径向干涉配合”）就可以了。径向干涉配合公差带，参照轴与轴承那样选就行了。这就是2003年版《GB197 普通螺纹 公差》标准中增设的术语“非对称螺纹”的方法。内外螺纹配合面，还是原来的半角角度。非接触面牙型半角，由配合公差带的负偏差修正，存在一个最优数值。

因应内外螺纹的牙型特点，自锁螺纹副的力学模型，还揭示了角度干涉配合的结构。它是一种“理想螺纹副”的配合关系。所谓“理想螺纹副”，就是内外螺纹外表绝对光滑，外形尺寸绝对一样，没有任何形位公差，内外螺纹配合时天衣无缝。这种“理想螺纹副”，同样具有自锁防松抗振密封性能，但工业上做不出来。怎么办，可以按预变形模拟这个配合状态，以工业成本大批量做出来。角度干涉配合螺纹副，运用了机械副的物理原理，其机械效率为零的道理，无论多大的横向振动，都是不能使其松动失效的。

肇庆英华机电工业有限公司 欧阳先生

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（20200430）