不松动螺母的学习与探讨

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1、螺母防松林林总总昆山土山建设部件有限公司学习与探讨螺纹连接与紧固种种2021/8/22螺丝螺母的防松方法“防松”指的是在螺纹连接正常紧固后，抵抗外界冲击、振动或变载荷作用下，以及在高温或温度变化较大时，联接性能变弱的能力，并非是人力松开时所显示扭矩大小的比较。一般分：摩擦防松、机械防松和永久防松。其中永久防松是不可拆卸防松（但并不等于不松动），摩擦、机械防松是可拆卸防松。常见的机械防松方法有止动垫圈、开口销等等。常见的摩擦防松一般是利用垫圈、自锁、双螺母等等。2021/8/232021/8/24圆锥面的自锁当相配合的两锥面的在受到一定外力的情况下，金属表面产生的微小弹性变形在两者间产生了

2、摩擦力，使之可以传递或承受一定的扭矩。就是为什么两锥面配合时必须要撞击、锥度必须小于8度，配合面必须大于75%的原因。依靠圆锥面的的这种配合实现自锁。圆锥面的自锁与“摩擦角”的概念是摩擦力通过锥度改变了力学方向，产生一个与锥面垂直的力，从而实现自锁原理.摩擦角与自锁现象法向反力N与摩擦力F的合力R称为支持面对物体的全反力。即摩擦力F达到最大值Fmax时，这时的夹角a也达到最大值b，把b称为摩擦角。2021/8/25“摩擦角”的概念物体与支持面之间存在粗糙，一旦存在相对运动趋势，就会受静摩擦力作用，设最大静摩擦因数为μ，则最大静摩擦力为fM＝μFN。如图，水平面对物体的作用力F′（支持力与

3、静摩擦力的矢量和）与竖直方向的夹角α，满足。α称为摩擦角，无论支持力FN如何变，α保持不变，其大小仅由摩擦因数决定。2021/8/26发生自锁条件设用斜向下的推力F作用于物体，方向与竖直方向成θ时，如果满，无论用多大的力也推不动物体。此时重力mg的影响已无关紧要，有，即，这是物体发生自锁的条件。如果这一条件不满足，即θ＞α，则物体所受动力大于阻力，物体就会运动。2021/8/27达到自锁的途径通过控制角度达到“自锁”分析知道通过控制角度使推力在摩擦力方向上的分力总是小于最大静摩擦力，即总反力的方向始终在摩擦角内就能达到自锁的目的。2021/8/28达到自锁的途径通过控制摩擦因数达到“自锁

4、”摩擦因数是物体粗糙程度的反映，在其他条件相同的情况下，μ(最大静摩擦因数)越大物体受的最大静摩擦力就越大，物体越不容易被拉动。如果μ达到一定程度，使其他力在摩擦力方向上的合力总是小于最大静摩擦力时，物体就达到了自锁。2021/8/29达到自锁的途径通过控制弹力达到“自锁”如后图所示，由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩，将它放入被吊桶的罐口内，其张开一定的夹角压紧在罐壁上，当钢绳匀速向上提起时，两杆对罐壁越压越紧，若罐和短杆的承受力足够大，就能将重物提升起来。罐越重，短杆提供的压力越大，称为“自锁定机构”。2021/8/210达到自锁的途径通过控制弹力达到“自锁”这是一个借助巧妙的机械装

5、置达到自锁的模型。它的原理是当自锁机构的两边与罐接触后，产生弹力和摩擦力托起罐，且罐越重，杆提供的压力越大。这种机械装置自锁的应用在日常生活中是比较普遍的。2021/8/211自锁的表现生活中大量使用螺丝，我们用它们来紧固物体，用到了其实就是摩擦自锁。螺丝上的螺纹可展开成斜面，则其与上述的劈便无本质的区别了。螺旋千斤顶工作时螺旋可以看成是一个绕在圆柱体上的斜面。将其展开，这个斜面的倾角θ就是螺纹升角θ。丝杆相当位于斜面上的物体。千斤顶支撑的重物是加载于丝杆上的轴向载重。2021/8/212爬电线杆提物尖劈堆沙堆千斤顶日本永不松动螺母HARD-LOCK2021/8/213日本永不松动螺母基

6、本结构原理图2021/8/214受力分析在偏心的作用下，产生径向平面内的附加力矩2021/8/215关键之处楔子到偏心的思路引入2021/8/216思路的引入2021/8/217楔子的作用力方向2021/8/218日本偏心螺母设计原理设计原理的思维背景：以刚克刚螺母松脱是由于松退力克服螺纹之间摩擦力，那么增大摩擦力就成了防止螺纹松脱的首选方法。不仅偏心螺母，弹性垫圈、对顶螺母(双螺母)、尼龙锁紧螺母也都是采取的这种方法。它的思维背景就是以刚克刚，以增加摩擦力来对抗松退力。然而我们知道摩擦力的增加是有限度的，因而摩擦防松不可避免存在局限性。2021/8/219唐氏螺纹紧固件的防松原理设计原

7、理的思维背景：以柔克刚唐氏螺栓兼容两种不同旋向的螺母，让摩擦力和拧紧力相互转化、达到制约的目的。把右旋螺母的退松力直接转变成左旋螺母的拧紧力，将两个相对的力转化为相助相融，发明了真正不会松动的螺纹结构。深晰其背后的原理正是运用了道家所主张的顺其自然、万物相生相克的思维理念。2021/8/220唐氏螺纹紧固件的防松原理图为唐氏螺纹紧固件防松方法示意图。在联接时，使用两只不同旋向的螺母：工作支承面上的螺母称为紧固螺母，非支承面上的螺母称