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1、第37卷第6期贵州工业大学学报(自然科学版)Vo.l37No.62008年5月JOURNALOFGUIZHOUUNIVERSITYOFTECHNOLOGYMay.2008(NaturalScienceEdition)*文章编号:1009-0193(2008)06-0021-04螺纹联接防松综述王莉霞,马玉钦,李亚青(贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550003)摘要:分析了螺纹联接防松的原因,总结了目前螺纹防松的常用的一般方法和先进方法,对实际应用中机械设备的联接和运转进行了
2、探讨。关键词:螺纹联接;防松;先进方法中图分类号:TH13113文献标识码:A0引言螺纹联接是现代结构和机械设备常用的联接方式之一。松动失效是承受交变载荷螺纹联接的主要失效形式之一。在实际应用中,因联接件松动、脱落而造成设备和人身事故事例屡见不鲜,如何实现螺纹联接防松是个值得研究的重要问题。1螺纹联接防松原因及一般方法1.1螺纹联接松动原因在静载荷和工作温度变化不大时,螺纹连接一般不会自动松脱。但在冲击、振动、变载荷作用或高温、温[1]度变化较大下,联接中预紧力和摩擦力逐渐减小,都会导致联接失效。对具
3、体的螺纹联接而言,引起螺纹联接件松动的原因很多,但归纳起来主要有以下三个方面原因:(1)[2]螺纹联接件的初始变形;(2)轴向载荷的作用;(3)受横向载荷作用。螺纹联接松脱,轻者会影响机器运转,重者会造成事故,设计时须采取有效防松措施。1.2螺纹联接防松一般方法防松的根本问题在于防止螺旋副在受载时发生相对转动。防松的方法,按其工作原理可分为摩擦防松、机械防松和破坏螺旋副运动关系防松等。1.2.1摩擦防松螺纹副中存在着不随联接载荷而变的压力,因而始终有摩擦力矩防止相对转动。压力可由螺纹副纵向或横向压紧而产生。常用
4、方法有采用对顶螺母,弹簧垫圈,一般自锁螺母等。1.2.2机械防松(1)开口销与六角开槽螺母六角开槽螺母拧紧后,将开口销穿入螺栓尾部小空和螺母的槽内,并将开口销尾部掰开与螺母侧面贴紧。(2)止动垫圈螺母拧紧后,将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被联接件侧面折弯贴紧,即可将螺母锁住。若两螺栓需要双联锁紧,可采用双联止动垫圈,使两螺母相互制动。(3)串联钢丝用低碳钢丝穿入各螺钉头部孔内,将各螺钉串联起来,使其相互制动。1.2.3破坏螺旋副运动关系防松铆冲防松螺母拧紧后把螺栓末端伸出部分铆死,或利用冲头在螺栓末端与螺母
5、的缝合处打冲,利用冲[1]点防松动,这种方法很可靠,但是拆卸后不能重复使用。*收稿日期:2008-04-02基金项目:贵州大学研究生创新基金资助项目作者简介:王莉霞(1984-),女,汉族,贵州贵阳人,研究生,研究方向:机械设计。22贵州工业大学学报(自然科学版)2008年2先进螺纹联接防松方法2.1滚压收口的自锁螺母防松自锁螺母在使用中防止自松脱是通过对自锁螺母圆柱体端部收口,使螺母收口部位螺纹孔变形,当螺栓每拧入到螺母收口部位时产生干涉配合起到防松作用。传统压扁法是造成锁紧力矩不稳定重要原
6、因,事实上采用压扁收口法不易得到曲率变化均匀对称的椭圆形。基于这些,沈阳飞机设计研究所的张占元提出采用滚压收口的方法来加工自锁螺母,这样可使螺母收口部位的螺纹孔由圆形变成曲率变化均匀的对称的椭圆形,螺距沿螺纹孔轴向增大,造成与螺栓干涉配合,可获得比较稳定的锁紧力矩。他对滚压加工螺母的原理和结构进行了较详尽的分析,虽然这项技术还没有[3]推广,但是不失为螺纹防松的一种方法。2.2美国底特公司的自锁螺母技术20世纪70年代,美国底特螺纹工具公司,经过长期研究,重新设计螺纹的几何形状设计,称为SPIR-ALOCK,译名
7、施必牢,简称为自锁螺母,从根本解决了紧固件自行松脱问题。自锁螺母的防松原理在于它的独特结构。在阴螺纹的牙底有一个30的楔形斜面,当螺栓、螺母相互拧紧时,螺栓的牙尖就紧紧地顶在自锁螺纹的楔形面上,从而产生很大的锁紧力。自锁螺母的优点表现在:(1)可靠的防振、防松性能;(2)可提高螺母及螺栓的使用寿命,可重复使用;(3)不受温度剧烈变化的影响,应用范围广;(4)自由旋转型,直到拧紧时才施加力矩,方便装卸;(5)尺寸规格不受限制,能与标准螺栓匹配等。该螺母已广泛应用于航天、航空、军工、汽车、港口机械、柴油机、铁道机
8、车、磁悬浮轨道、工程机械、医疗[4]器械等行业,在纺织工业、纺机、纺器行业也有广泛的使用前景。2.3铁基SMA螺母防松铁基形状记忆合金防松螺母的防松是通过增大自锁摩擦力矩防松和阻尼防松两种方式来实现的。该螺母利用铁基形状记忆合金的形状记忆效应,可将螺母内螺纹加工成略小于螺栓外螺纹的尺寸,然后扩孔变形至标准螺母内螺纹的尺寸,因为在此过程产生应力诱发马氏体相变
