螺纹紧固件预紧与防松的处理
螺纹是机械传动与连接中的主要因素，具有结构紧凑、连接可靠、便于安装和拆卸等诸多优点。螺纹紧固件通过螺纹可以实现专业化的大批量生产，在保证螺纹紧固件产品质量的同时还能够大大降低生产成本，因而螺纹成为目前机械与工程领域使用最为广泛的一种连接方式。然而，由于螺纹紧固件产品规格与类型繁多，且影响因素多、变化快，使得一些关键部位的螺纹紧固件极易发生连接松动现象。因此，必须要采取相应的预紧与防松措施。螺纹紧固件连接发生松动的主要原因分析
1、螺纹紧固件连接发生松动的主要原因分析
1.1螺纹连接的自松动。
在造成螺纹紧固件松动的所有原因中，螺纹连接的自松动是发生频率最高的一个失效原因。根据上文对螺纹紧固力的受力情况分析，以及从物理角度考虑，当一个物体处于一斜面上时，其会受到向下的重力、平行于斜面的摩擦力以及垂直于斜面的支持力。当水平分力大于摩擦力时，物体就会向下滑动。与这一物理原理相同，螺栓中的螺纹是等距螺旋斜线，螺栓受到压力会分解成水平分力和轴向分力。当螺栓受到振动时，瞬时的平行分力会超过摩擦力，从而使螺栓开始沿着螺纹旋斜线向下转动。长期这样，就会造成螺纹紧固件发生松动，连接不紧密。1.2螺纹连接的初始松动。
通常情况下，当螺纹紧固件被拧紧投入使用后，其支承面、螺纹型面、被连接零件的所有接触面等各个接触面的粗糙程度会随着使用的不断磨合而逐渐减小，逐渐变得光滑，尤其是在振动或冲击的环境中。这一现象的发生会导致螺纹紧固件的连接状态发生变化，预紧力逐渐失效，进而产生松动。针对这种初始松动现象，
不需要马上采取防松处理措施，而应该在其工作一段时间后，通过对其紧固状态的检查与重新拧紧，而使其恢复预紧力。
2、螺纹紧固件紧固力的分析
为便于分析，本文主要对矩形螺纹上的受力情况进行分析。首先，沿着平均直径将矩形螺纹展开，取得斜角与螺纹升角相等的斜面。然后，将螺母视为承受轴向荷载的滑块，并假设其推力的作用方向与平均直径相切，与拧紧连接副力矩等效。当该滑块作匀速直线运动或处于静止时，会受到三个方向的力作用，即摩擦力、轴向荷载以及推力。当该滑块沿着斜面匀速下降时，摩擦力方向发生变化，变成滑块的阻力，作用于其上的各力相互平衡。当该滑块沿着斜面匀速上升时，作用于其上的力相互平衡。
3、几种有效的防松方法的比较分析
3.1采用双螺母结构。
采用规格相同的双螺母结构来代替原有的单螺母结构。可以有效提高螺纹紧固件的防松效果，提高螺纹紧固件连接的可靠性。首先，利用80%的装配扭矩拧紧双螺母中的内螺母。然后，利用100%的装配扭矩拧紧外螺母。这样操作后既可以大大增加螺纹紧固件中的摩擦阻力，又可以有效提高两个螺母之间的贴合度，与单螺母相比发挥双倍的紧固效果。但是，这种方法存在一些缺点，即会增加螺纹紧固件自身的重量，且对螺母安装的空间具有一定要求，使得其应用具有一定局限性。随着螺纹紧固件预紧与防松处理研究的不断深入，相信这些缺点会逐渐的被克服与解决。
3.2增大螺纹紧固件之间的摩擦力。
增大螺纹紧固件之间或螺母连接处的摩擦力是螺纹连接处实施防松处理最常采
用的一种方式，也是较为有效的一种方法。它不仅打破了传统方法的空间限制，而且可以循坏使用；既符合经济性原则又具有良好的防松效果。此外，采用焊接、涂漆等手段来破坏螺纹紧固件中的运动副关系，也能够在一定程度上起到防松的效果。但由于这种方法会破坏螺纹紧固件原有的结构形式，导致螺纹紧固件无法实现重复利用，所以其通常只被用于对一次性螺纹紧固件的预紧与防松处理当中。
3.3使用具有弹性的垫圈。
现阶段，应用于螺纹紧固件预紧和防松处理的垫圈主要有鞍形弹性垫圈、弹簧弹性垫圈、齿形弹性垫圈和波形弹性垫圈等。之所以在螺纹紧固件的预紧与防松处理中需要使用弹性垫圈，其依据的主要原理是利用弹性垫圈翘齿产生的摩擦力或产生的外弹力来减小螺纹紧固件连接处发生松动的概率，从而达到紧锁与加固螺纹连接处的目的。这种方法安装操作简单便捷、成本低廉、连接容易，是当前螺纹紧固件预紧与防松处理过程中使用作为普遍的一种处理方式。但有一点需要我们注意，由于弹性垫圈材料性质清脆，如果螺纹紧固件发生剧烈振动或强大的冲击，将会导致螺纹连接发生松动，从而埋下一定的安全隐患。所以，在易发生震动和冲击的部位，不适合采用这种防松措施，而对于关键的螺纹连接处也不应单独使用弹性垫圈进行紧固件防松。
3.4合理控制预紧力。
对预紧力进行合理控制，是防止螺纹紧固件连接发生松动的有效措施之一。这种方法不需要对螺栓、螺母的结构做任何改动，而是通过利用螺纹的自锁特性来合理控制预紧力，最终达到防松的效果。对于安装控制要求高的情况，可以采用直接控制预紧力方式，即在安装过程中对预紧力的大小进行测量与控制。目前，主要采用的工具有液压安装机、测量螺栓应力等。由于直接控制预紧力方式需要专
门的技术和设备，难以得到广泛的推广，所以人们往往会选择相对经济的间接控制预紧力方式。这种间接控制预紧力方式也被称为扭矩控制法。它通过使用扭矩系数来将预紧力转换成装配扭矩，再使用测量扭矩装配机来保证拧紧扭矩，从而间接对预紧力进行控制。为保证扭矩控制法可以达到预期的防松效果，需要对连接副的扭矩系数进行事先准确的测定，并保证同批零件的扭矩系数具有较小的离散性。
4、总结
在螺纹紧固件的实际预紧与防松处理过程中，其实有效的处理方法有很多，本文只是分析了其中的极小一部分。但无论采用哪种处理方法都应该在熟练掌握方法的操作步骤基础上，分析其优缺点与适用情形，并将其与螺纹紧固件的使用环境进行紧密结合，使其防松处理符合实际需求，符合螺纹紧固件的使用背景，从而使螺纹紧固件具备良好的连接效果。同时，还应在不断的实践过程中逐渐积累经验，找出造成螺纹松动的根本原因，进而有针对性的进行处理。
紧固件防松措施 一、引言 紧固件是一种用于连接、固定和密封的重要零部件，广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。然而，由于长期振动、冲击和松动等外力的作用，紧固件存在着松动的风险，这不仅会导致设备的故障和损坏，还可能造成严重的安全隐患。因此，为了确保紧固件的可靠性和稳定性，必须采取一系列防松措施。本文将重点介绍一些常见的紧固件防松措施及其原理。 二、使用弹性锁紧垫片 弹性锁紧垫片是一种常见的防松措施，它可以增加紧固件的摩擦力，防止松动。其原理是利用垫片的弹性变形来产生摩擦力，使紧固件受到一定的预紧力。在紧固件受到振动或冲击时，弹性锁紧垫片会进一步变形，增加紧固件的压力，从而有效地防止松动。常见的弹性锁紧垫片有弹簧垫片、弹簧垫圈等，可以根据需要选择合适的垫片材料和尺寸。 三、使用垫圈增加预紧力 除了使用弹性锁紧垫片外，还可以使用垫圈来增加紧固件的预紧力，从而防止松动。垫圈可以起到填充空隙、均匀分布载荷和减少摩擦的作用，有效地提高紧固件的紧固力矩。在选择垫圈时，需要考虑紧固件的类型、材料和工作环境等因素，合理选择垫圈的尺寸和材
料，以确保紧固件的可靠性和稳定性。 四、使用涂层和涂剂提高摩擦力 为了增加紧固件的摩擦力，可以在紧固件表面涂覆一层特殊的涂层或涂剂。这些涂层和涂剂通常具有良好的摩擦性能和抗松动性能，可以有效地提高紧固件的防松能力。常见的涂层和涂剂有干膜润滑剂、防松胶等。在使用涂层和涂剂时，需要注意选择合适的涂层和涂剂类型，并正确涂覆在紧固件表面，以确保其良好的防松效果。 五、采用自锁紧固件 自锁紧固件是一种具有自锁功能的紧固件，它可以在紧固时自动锁紧，防止松动。自锁紧固件通常具有特殊的螺纹结构或锁紧机构，使得紧固件在受到外力作用时能够自动锁紧，不会发生松动。常见的自锁紧固件有螺母、螺栓等，可以根据需要选择合适的自锁紧固件类型和规格。 六、定期检查和维护 除了采取上述防松措施外，定期检查和维护紧固件也是非常重要的。定期检查紧固件的紧固状态和防松效果，及时发现和处理松动现象，可以有效地防止紧固件的松动。在检查和维护过程中，可以采用合适的工具和设备，如扳手、力矩扳手等，以确保紧固件的正确紧固和稳定运行。 七、总结
第21章螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷，包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下，螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下，螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多，远在疲劳破坏之前，就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效，或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转，甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中，摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面=M 1式中：Q d 22M =式中：μD 2???=22 22221M 分析公式21-3可知，仅在总力矩M 等于或小于零的情况下，螺纹紧固件才开始自行松转。对于连接用螺纹，在受静载荷作用时，即使润滑条件很理想，其摩擦角也始终大于升角：ρ>α，即满足螺纹的自锁条件，使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零，螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时，例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移，这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值，螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。此时，作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松转的内松出力矩，使螺母开始松转，就像一个在斜面上的重物，由于摩擦力的变小或消失而往下滑动一样。这种松转称为螺纹连接的自松。千万次的振动循环耗尽了螺纹连接的防松摩擦阻力，使其从细微的松转直到完全的松脱。
螺纹件在螺纹面和支承面上的微观滑移是怎样产生的呢？对于承受轴向动载荷的螺纹件，轴向外力使螺母在靠近支承面的部位产生径向弹性膨胀，引起螺纹面和支承面上的微观滑移；对于承受横向动载荷的螺纹件，横向外力使螺栓在螺母内摇摆而产生微观滑移，或者说螺母在螺栓上摇摆而产生微观滑移。试验证明，横向外力比轴向外力能引起更大的微观滑移。因此，横向外力是更危险的因素，而且垂直于螺纹轴线的纯横向外力比起与螺纹轴线成各种角度的横向外力，对螺纹连接的松动能产生最苛刻的条件。实际的使用经验也说明，横向冲击、振动更易引起螺纹连接的松动。试验表明，与横向外力相比，经受轴向外力的螺纹连接不容易松动。 “纯横向外力是导致螺纹连接松动的更危险因素”这一结论对螺纹连接的设计及其防松方法的研究和评定有重要的意义。在螺纹连接的设计中，往往可以通过设计紧固件的安装方向来尽可能地避开横向外力这一危险因素。在考核和评定紧固件的防松性能时，采用横向加力的试验方式能加速螺纹连接的松动，使考核试验更有效，试验工作的效率更高。 二. 1 a b 这 所以c 2
螺纹防松方法 生产和生活中，应用到的螺纹防松方法有多种形式，但归纳以来，一般就有四种。 第一种是摩擦防松，主要依靠增加摩擦力； 第二种是机械防松，主要是用销、垫片、钢丝将螺母卡死； 第三种是铆冲防松，主要是将螺纹副铆死和焊死； 第四种是结构防松，即唐氏螺纹防松。 前三种方法是传统防松方法，第四种是新型防松方法，目前还不为大多数人了解。从我国专利的角度来看，每年我国在螺纹防松问题上都要推出近百项螺纹防松专利，大家纷纷提出方案，并声称解决了螺纹防松问题。但是，研究仍然在继续，方案仍然在推出。为什么已经标准化这么多年的产品防松仍无法解决呢因为，传统螺纹防松方式的防松效果非常有限。 第三种方式的使用范围十分有限，很多场合无法使用。 第二种方式的主要问题是其防松方式没有预紧力，即当螺栓松退到防松位置时，防松方式才能发生效果。因此，这种方式实际上不是防松，而是防脱落。 第一种方式依靠增加摩擦力，而摩擦力的增加是有限度的，如何将摩擦力增加得足够大而又不破坏螺栓，这本身是一个两难的问题。况且，一般螺栓的拆御力矩是预紧力矩的80%，说明螺栓的松比紧要容易。 常见的螺纹连接防松方法如下表所示：
在常见的螺母放松结构中，还有很多禁忌。如下图所示：
对于要求比较高一些的防松，更有细节的禁忌。如下图所示： 以上介绍的各种相关防松方式，其根本一点是依靠第三者力的防松。第三者力有多大，防松效果就有多好。其效果，无非是
通过增加摩擦力，直至焊死而已。 能不能不依靠第三者而突破传统螺纹防松方式呢 答案就是第四种防松方式，即结构防松方式：唐氏螺纹防松。 实际上，螺纹的防松原理大家能认可，关键是对强度的担心。我们一般想象受力面积减小了，强度一定也会减小。唐氏螺纹的受力面积减小了，强度肯定会很差，事实不是这样的。 螺纹强度和受力面积没有直接的关系，这是因为各螺纹段之间的受力不均所导致的。螺栓紧固后，螺栓受拉，而螺母受压，螺栓与螺母的受力变形无法达到一致，导致各螺纹段的受力非常不均。螺纹的第一圈受力为%，第二圈受力为%，最后一圈受力为1～7%。因此，螺纹强度不是受力面积的问题，而是受力结构的问题。 螺纹的强度和螺纹受力结构有关。例如，环槽螺纹，受力面积不变，强度增加20%；内斜螺纹，受力面积减小，强度增加30%；悬置螺母，受力面积增加，强度增加40%。 环槽螺母强度增加的原因是因为其下部螺母结构变软，前几圈螺纹易于变形；内斜螺母强度增加的原因是下部螺纹受力面积
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第21章 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷，包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下，螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下，螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多，远在疲劳破坏之前，就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效，或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转，甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中，摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时，克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为： ()αρ-=tg Qd M 2 21……………………………（公式21-1） 式中：Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力，又称轴力或紧固系统的夹紧力； d 2——螺纹中径； ρ——摩擦角，对于三角形螺纹,β ρcos 1M tg =,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数，β是牙型半角； α——螺纹螺旋线的升角，又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后，由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为： 2 222D Q M μ=…………………………（公式21-2） 式中：μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数； D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径，在接触压力均匀的情况下，D 2的精确值是：??? ? ??--=2233232n n R R R R D ωω，R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径，如果支承面不平或接触压力不均匀，D 2就可能随着支承面的 内半径到外半径而变化。 综上所述，决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为： ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………（公式21-3） 分析公式21-3可知，仅在总力矩M 等于或小于零的情况下，螺纹紧固件才开始自行松转。对于连接用螺纹，在受静载荷作用时，即使润滑条件很理想，其摩擦角也始终大于升角：ρ>α，即满足螺纹的自锁条件，使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零，螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时，例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移，这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值，
客车车下悬挂系统的紧固现状及改进建议 目前，普遍采取的紧固方式为螺纹连接，依靠螺纹副承载。这种紧固方式存在的振松问题，必然会导致设备运行状况恶化，甚至造成部件损坏，严重的将危及行车安全。因此，设备维护的最重要环节及前提就是紧固良好。针对这种情况，选择可靠、可行的紧固方式就显得尤为重要。 1、车下悬挂系统紧固件状况及松动原因分析 螺纹紧固件是目前车下悬挂系统使用最为广泛的紧固件。与其他紧固件相比，其最大的优点是拆卸比较方便、实用;最大的缺点是在冲击、振动或变载荷的作用下容易松脱。因此，振松问题一直是螺纹紧固件应用的最大难题。 1. 1紧固件的防松形式及特点 日前紧固件的防松方法有多种，按其防松原理可大体归纳为以下3种。 1.1.1摩擦防松 摩擦防松是应用最广的一种防松方式。这种方式在螺纹副之间产生一个不随外力变化的正压力，以产生一个可以阻止螺纹副相对转动的摩擦力。这种正压力可通过轴向或同时两向压紧螺纹副来实现，如采用弹性垫圈、双螺母、自锁螺母和尼龙嵌件锁紧螺母等。 这种防松方式对于螺母的拆卸比较方便，但在冲击、振动和变载荷的情况下，一开始螺栓会因松弛导致预紧力下降，随着振动次数的增加，损失的预紧力缓慢地增多，最终将会导致螺母松脱，螺纹连接失效。 1.1.2机械防松 机械防松是用止动件直接限制螺纹副的相对转动，如采用开口销、串联钢妊和止动垫圈等。这种方式造成拆卸不方便。 1.1.3铆冲防松 铆冲防松在拧紧后采用冲点、焊接、粘接等方法，使螺纹副失去运动副特性而成为不可拆连接。这种方式的缺点是栓杆只能使用1次，目拆卸十分困难，必须破坏螺栓副方可拆卸。 螺纹紧固件的防松方法虽然很多，但常用的方法并不多，卞要有对顶螺母(双螺母)、尼龙嵌套、开槽螺母加开口销、弹簧垫圈等。 1.2传统方式车下悬挂系统的紧固 车下悬挂系统一般采用弹性垫圈紧固、双螺母紧固、扣紧螺母紧固、双螺母配以开口销紧固等紧固方式。 (1)弹性垫圈紧固的工作原理是利用垫圈压平后产生的弹力。其结构简单，但由于弹力不均，不十分可靠。多用于不很重要的连接。 ( 2)双螺母紧固的工作原理是利用螺母拧紧后的对顶作用。其重量增大，不经济;副螺母采用薄型，拧紧不便。多用于低速重载或较平稳的场合。 (3)扣紧螺母紧固的工作原理是利用扣紧螺母的弹力。受振动载荷时，其紧固效果良好。一般用于不常拆卸的连接。 (4)双螺母配以开日销紧固的工作原理是通过机械方法紧固限制螺纹副的相对转动。适用于单件或少量生产的重要连接，但拆卸不便。 1.3松动原因分析 1. 3. 1螺栓预紧力过大以及紧固不均使得螺栓松动 作业人员在紧固螺母时，如果预紧力过大，将会使螺栓在偶然过载的情况下产生松动甚至拉断。尤其是在同一吊挂件的各个螺栓预紧力不一致时，这种
224 螺纹紧固件连接的防松 一、松动机理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷，包括极为激烈的振动和冲击载荷。在变动载荷的作用下，螺纹连接的失效通常是由其自身的松动和疲劳破坏所引起的。在一般情况下，螺纹连接抗振松的寿命比其材料和结构的疲劳寿命短得多，远在疲劳破坏之前，就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效，或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏。螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转，甚至会造成严重的后果。如何防止螺纹连接的松动是研制和设计螺纹紧固件的重要任务之一。 在通常的螺纹连接中，摩擦力产生于内外螺纹接触面或螺纹紧固件支承面与被连接件的接触面上。当螺纹连接开始松转时，克服螺纹接触面上的摩擦所需的力矩M 1为： ()αρ-= tg Qd M 2 2 1……………………………（公式21-1） 式中：Q ——作用于螺栓或螺钉上的预紧力，又称轴力或紧固系统的夹紧力； d 2——螺纹中径； ρ——摩擦角，对于三角形螺纹,β ρcos 1 M tg = ,M 1是螺纹接触面之间的摩擦系数，β是牙型半角； α——螺纹螺旋线的升角，又称导角。 螺纹紧固件被拧紧后，由于螺母或螺钉头支承面上的摩擦而产生的附加力矩M 2为： 2 2 22D Q M μ= …………………………（公式21-2） 式中：μ 2——螺母或螺钉头支承面与被连接件接触面之间的摩擦系数； D 2——螺母或螺钉头支承面的平均直径，在接触压力均匀的情况下，D 2的精确值是： ??? ? ??--=223 3232n n R R R R D ωω ，R ω和R n 分别是支承面的外半径和内半径，如果支承面不平或接触压力不均匀，D 2就可能随着支承面的内半径到外半径而变化。 综上所述，决定螺纹连接开始松转时的总力矩M 为： ()??????+-=+=22 22221D tg d Q M M M μαρ…………………（公式21-3） 分析公式21-3可知，仅在总力矩M 等于或小于零的情况下，螺纹紧固件才开始自行松 转。对于连接用螺纹，在受静载荷作用时，即使润滑条件很理想，其摩擦角也始终大于升角：ρ>α，即满足螺纹的自锁条件，使公式21-3括号内的总值不会等于或小于零，螺纹紧固件也就不会自行松转。但是在经受动载荷时，例如在振动和冲击的作用下,螺纹紧固件在螺纹和支承面上产生了微观的滑移，这种相对的微观运动使摩擦系数由相对高的静态值变为很低的动态值，螺纹连接在各个方向上处于自由摩擦状态。此时，作用在螺纹上的轴向力在圆周方向上形成一个导致螺母松转的内松出力矩，使螺母开始松转，就像一个在斜面上的重物，由于摩擦力的变小或消失而往下滑动一样。这种松转称为螺纹连接的自松。千万次的振动循环耗尽了螺纹连接的防松摩擦阻力，使其从细微的松转直到完全的松脱。 螺纹件在螺纹面和支承面上的微观滑移是怎样产生的呢？对于承受轴向动载荷的螺纹
螺栓断裂的原因及防松措施 01螺栓为什么越拧越紧呢？ 一般情况下，我们对于螺栓断裂从以下四个方面来分析： 第一、螺栓的质量 第二、螺栓的预紧力矩 第三、螺栓的强度 第四、螺栓的疲劳强度 实际上，螺栓断裂绝大多数情况都是因为松动而断裂的，是由于松动而被打坏的。因为螺栓松动打断的情况和疲劳断裂的情况大体相同，最后，我们总能从疲劳强度上找到原因，实际上，疲劳强度大得我们无法想象，螺栓在使用过程中根本用不到疲劳强度。 01螺栓断裂不是由于螺栓的抗拉强度 以一只M20×80的8.8级高强螺栓为例，它的重量只有0.2公斤，而它的最小拉力载荷是20吨，高达它自身重量的十万倍，一般情况下，我们只会用它紧固20公斤的部件，也只使用它最大能力的千分之一。即便是设备中其它力的作用，也不可能突破部件重量的千倍，因此螺纹紧固件的抗拉强度是足够的，不可能因为螺栓的强度不够而损坏。 02螺栓的断裂不是由于螺栓的疲劳强度 螺纹紧固件在横向振松实验中只需一百次即可松动，而在疲劳强度实验中需反复振动一百万次。换句话说，螺纹紧固件在使用其疲劳强度的万分之一时即松动了，我们只使用了它大能力的万分之一，所
以说螺纹紧固件的松动也不是因为螺栓疲劳强度。 03螺纹紧固件损坏的真正原因是松动 螺纹紧固件松动后，产生巨大的动能mv2，这种巨大的动能直接作用于紧固件及设备，致使紧固件损坏，紧固件损坏后，设备无法在正常的状态下工作，进一步导致设备损坏。 受轴向力作用的紧固件，螺纹被破坏，螺栓被拉断。 受径向力作用的紧固件，螺栓被剪断，螺栓孔被打成橢圆。 04选用防松效果优异的螺纹防松方式是解决问题的根本所在以液压锤为例。GT80液压锤的重量是1.663吨，其侧板螺栓为7套10.9级M42螺栓，每根螺栓的抗拉力为110吨，预紧力取抗拉力一半计算，预紧力高达三、四百吨。但是螺栓一样会断，现在准备改成M48的螺栓，根本原因是螺栓防松解决不了。 螺栓断裂，人们最容易得出的结论是强度不够，因而大都采用加大螺栓直径强度等级的办法。这种办法可以增加螺栓的预紧力，其摩擦力也得到了增加，当然防松效果也可以得到改善，但这种办法其实是一种非专业的办法，它的投入太大，收益太小。 总之，螺栓是：“不松不断，一松就断。” 02螺栓松动原因分析 螺纹联接按自锁条件设计：ψ≤ρv，螺纹副中产生的摩擦副使螺栓自锁从而紧固螺栓，所以静载下连接不会自行松脱。但是在冲击、振动、变载荷下、温度变化较大时螺旋副摩擦力F会减小或瞬时消失。这种现象若反复出现，连接螺栓就会逐渐松动。螺纹紧固件
螺纹紧固件预紧与防松的处理 螺纹是机械传动与连接中的主要因素，具有结构紧凑、连接可靠、便于安装和拆卸等诸多优点。螺纹紧固件通过螺纹可以实现专业化的大批量生产，在保证螺纹紧固件产品质量的同时还能够大大降低生产成本，因而螺纹成为目前机械与工程领域使用最为广泛的一种连接方式。然而，由于螺纹紧固件产品规格与类型繁多，且影响因素多、变化快,使得一些关键部位的螺纹紧固件极易发生连接松动现象。因此，必须要采取相应的预紧与防松措施。螺纹紧固件连接发生松动的主要原因分析 1、螺纹紧固件连接发生松动的主要原因分析 LI螺纹连接的自松动。 在造成螺纹紧固件松动的所有原因中，螺纹连接的自松动是发生频率最高的一个失效原因。根据上文对螺纹紧固力的受力情况分析，以及从物理角度考虑，当一个物体处于一斜面上时，其会受到向下的重力、平行于斜面的摩擦力以及垂直于斜面的支持力。当水平分力大于摩擦力时，物体就会向下滑动。与这一物理原理相同，螺栓中的螺纹是等距螺旋斜线，螺栓受到压力会分解成水平分力和轴向分力。当螺栓受到振动时，瞬时的平行分力会超过摩擦力，从而使螺栓开始沿着螺纹旋斜线向下转动。长期这样，就会造成螺纹紧固件发生松动，连接不紧密。L2螺纹连接的初始松动。 通常情况下，当螺纹紧固件被拧紧投入使用后，其支承面、螺纹型面、被连接零件的所有接触面等各个接触面的粗糙程度会随着使用的不断磨合而逐渐减小，逐渐变得光滑，尤其是在振动或冲击的环境中。这一现象的发生会导致螺纹紧固件的连接状态发生变化,预紧力逐渐失效,进而产生松动。针对这种初始松动现象,不需要马上采取防松处理措施，而应该在其工作一段时间后，通过对其紧固状态的检查与重新拧紧，而使其恢复预紧力。
螺纹连接件防松分析 随着改革开放，我国引进了许多先进的生产设备。在机械工程实践中普遍采用螺纹连接，传递力和扭矩。在接触表面的相互作用包括两个部分：一是垂直于接触面方向，另一是沿接触面的切向方向。螺纹紧固件连接具有易装拆、可反复使用的特点，其缺点是在工作装态下可能会产生松动，特别是在振动、冲击、变载荷以及温差过大的情况下，甚至螺母脱落，使设备失去原有的工作能力，严重时产生恶性故障。因此，找出螺纹紧固件连接松动的原因，采取有效防范措施，是设计、选用螺纹紧固件的重要任务之一。 1 螺纹连接分类应用 螺纹紧固件常为标准件，常用的有螺栓、双头螺栓、螺钉和紧定螺钉等。 1.1螺栓连接 螺栓连接分为受拉螺栓和受剪螺栓。受拉螺栓也称普通螺栓，这种螺栓无需在被联件上加工螺纹孔，装拆方便，用于两被联件均不太厚的场合。受剪螺栓也称铰制孔螺栓，除起联接作用外，还起定位作用。 该种连接无需再被连接件上切制螺纹。使用时不受被连接件的限制，构造简单，拆装方便，应用最为广泛。可以适用于制造
通孔的场合。 1.2双头螺栓连接 双头螺栓主要用于众连接件中有一联接件较厚，并经常装拆的场合，拆卸时只需拧下螺母即可。双头螺栓连接座端旋入并紧定在被连接件之一的螺纹孔中，用于受结构限制而不能用螺栓或希望连接结构较紧凑的场合。 1.3螺钉连接 螺钉连接不用螺母，而且能有光整的外露表面，应用与双头螺栓连接相似，一般用于有一联接件较厚，且不需经常装拆的场合，以免损坏被连接件的螺纹孔。 1.4紧固螺钉连接 紧固螺钉旋入被连接件之一的螺纹孔中，其末端顶住另一零件的表面或相应凹坑，以固定两个零件的相互位置，并可传递不大的力或力矩。 2 螺纹紧固件连接松动的原因 2.1初始拧紧状态所引起的松动 在拧紧螺纹紧固件后，螺纹连接在工作过程中，比如在振动状态下，其各个接触面的不平度和微观粗糙度会进一步减小和被磨合，甚至接触面局部被压陷。因此螺纹连接的紧固状态会发生变化，从而使预紧力丧失，导致螺纹连接松动。这种松动称为初始松动。螺纹松动总是从互相啮合的螺纹侧向滑动开始的。
LUU 唐氏螺纹紧固件的防松原理 上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为锁紧螺母。使用时先将紧固螺母预紧，然后再将锁紧螺母预紧。 在振动、冲击的情况下，紧固螺母会发生松动的趋势，但是，由于紧固螺母的松退方向是锁紧螺母的拧紧方向，锁紧螺母的拧紧恰恰阻止了紧固螺母的松退，导致紧固螺母无法松动。 厌氧胶降低工业成本，提高工业可靠性 厌氧胶广泛用于组合件装配，与传统机械装配结构（如弹簧垫圈、金属丝定位和尼龙锁紧螺母）相比，长期使用可靠性更强、更节省成本。个案研究表明，在易遭受极端冲击振动、高压、极端热冲击以及微动的应用中，厌氧胶技术能可靠紧固并密封组合件。这直接减少了召回维修、降低了停工耗损、提高了运行的成本效率。 厌氧型螺纹锁固剂 无论是小型设备还是重型机械，螺纹紧固件都决定并保持着组合件的耐受力。在许多情况下，如果零件在设备运行期间自动松脱，则会加重机械磨损和疲劳，并导致机械运行耐受力低下、发生重合误差，有时甚至引起灾难性设备故障，从而导致计划外停工，每年耗费数百万美元的停工成本。各类应力变化（如振动、冲击、热膨胀、热收缩、微动等）减弱了组合件的夹紧力，最终引起机械故障。应用案例一再证明，与机械紧固件 （如弹簧垫片、金属丝定位和尼龙锁紧螺母）相比，厌氧型螺纹锁固粘合剂技术更为可靠、成本效率更高，它在多种应用中都能预防螺纹紧固件的松动和泄漏。 液体螺纹锁固剂作为最可靠、最低价的方法之一，可使螺纹装配保持锁固，并在整个使用期间具有防漏功能。液体厌氧型粘合剂逐滴施于紧固件螺纹处，填充螺纹间隙，粘合剂在隔绝空气的条件下与活跃的金属离子，固化成牢固的热固性塑料。厌氧型粘合剂将螺纹零件锁固在一起，保证组合件最终以整体运行，从而防止故障、实现最大可靠性。 机械设备，如弹簧垫圈、金属丝定位和尼龙锁紧螺母等，价格高昂，却无法有效防止侧滑运动引起的螺纹紧固件松动。此类机械设备亦不起密封作用，无法防止紧固件组合内部的
飞机构件中的螺纹连接防松简述 摘要 本文通过对北航航空航天博物馆中飞机构件展品中所采用的螺纹防松方式进行观察与调研，结合课本与相关资料，对螺纹松动的原因及飞机构件中常用的螺纹防松方式进行了分析与总结。 关键词：北航航空航天博物馆飞机构件螺纹防松 螺纹连接是飞机构件中常用的连接方式之一。松动失效是承受交变载荷螺纹连接的主要失效形式之一。虽然螺纹连接具有自锁性，在静载荷时一般是可幕的，但是山于飞机在工作运行过程中经常承受动载荷（变载、冲击、振动），工作温度也经常发生较大变化，这些都可能会引起螺纹连接的松动，从而造成螺纹连接预紧力的减小，其至丧失预紧力，使螺纹连接的质量降低，棋至造成连接松脱，导致设备故障和飞行事故。因此，如何实现螺纹连接防松是个值得研究的重要问题1螺纹连接松动原因 对具体的螺纹连接而言，引起螺纹连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： 1.1连接结合面变形产生松动 螺纹连接时施加一定的预紧力使螺栓产生拉伸变形，在连接件的接触面上产生 塑性环形压陷，螺纹副表面粗糙度、波纹度及形位误差等产生局部塑性变形。在使 用的过程中，塑性变形的继续发生，使螺纹副和支撑面上产生微小的滑动，进而使 预紧力下降，促使螺纹连接发生松动。 1.2受轴向载荷作用产生松动 当有初始预紧力的螺纹连接受到轴向载荷作用时，螺栓受轴向力的拉伸。螺纹牙斜面上受到径向分力的作用，螺纹接触面间会产生微小的相对滑动。在载荷的反复作用下，这种相对滑动逐渐增大，当达到破坏螺纹连接的自锁条件时，会致使螺母松动回转，连接失效。 13受横向载荷作用产生松动 当有初始预紧力的螺纹连接受到垂直于轴线的横向载荷作用时，在横向力的反复
机构设计——锁紧与防松 此处所讲的锁紧与防松仅适于可拆结构。对于不可拆结构，一般从配合上或用不可拆联接达到要求。锁紧机构主要工作原理相关是力学上的死点、压力角和摩擦角。其实际机构非常多，常用的有螺纹锁紧、偏心轮锁紧、斜面锁紧、四杆机构锁紧。 螺纹锁紧是最常用的，其产品已经标准化。在一般情况下推荐使用。使用螺纹锁紧时应注意配合的螺纹长度。一般说来，超过八个牙后多余的配合长度意义不大，少于三个牙则联接不可靠。螺纹锁紧的一个最大优点是行程长，全行程均可作为有效作用点，且各处增力均匀。其缺陷是当工作行程要求较长时，操作起来较麻烦。一般情况下均可采用，但在要求快换的情况下不宜单独使用。 偏心轮锁紧机构能快速锁紧，但其锁紧作用点较为固定且行程很小，对零件精度有一定的要求。对于塑胶件来说，因其容易产生蠕变而影响锁紧效果。对于锁紧点常作小范围变动的情况，可能偏心轮与螺纹锁紧配合使用。 斜面锁紧增力较小，行程较小，但行程有一定的调节能力，一般以斜锲的方式使用。在实际设计中，常利用塑胶的弹性在较小的锁紧力情况下使用。另外，也常用于调节零件间的间隙。一般不用于较大锁紧力的情况。 四杆机构锁紧行程可设计得很大，锁紧点较为固定。对于精度较高的机构可单独使用。除行程可以设计得较大外其它情况与偏心轮相似。一般与螺纹锁紧配合使用。其结构较为复杂，应用于经常使用的快换机构。 除以上常用的锁紧机构外，还有一类机构没有锁紧作用，但能在作用点附近自锁。这类机构常与锁紧机构配合，扩展锁紧机构的功能。这类机构除棘轮外没有固定的方式，一般是临时设计。压力角是机构中不考虑构件的惯性力和不计运动副的摩擦力的情况下,机构运动时从动件所受到的驱动力的作用线与该力作用点处运动的绝对速度方向线之间所夹的锐角。压力角越大，驱动越困难。当压力角的余角小于接触面间的摩擦角时，机构就能自锁。在设计自锁机构时，对摩擦角的取值应是机构工作所有可能环境的最小值。除此之外，此类机构还要求能在一定情况下能方便的解锁。此类机构与锁紧机构配合使用时可先解除锁紧，在没有锁紧力时一般可过改变驱动力的作用点的方式轻松解锁。在做自锁与锁紧机构设计时，一定要注意零件的刚度问题。如机构零件在作用过程中产生较大的变形，则很可能会达不到设计效果。 防松不仅对锁紧机构重要，对较恶劣环境下工作的联接也很重要。对于一般情况下的螺纹防松在《机械设计手册》上有所介绍，此处只考虑复杂受力环境下的机构防松。 防松的重要原理一个是固定；一个是弹性；还有一个是隔离作用力。对于固定防松的方式较为极端，也最有较。比如，一些狙击手用盐水将瞄准器与枪上的固定座浸泡，使之生锈。这种方式可使联接在受枪强大的反冲力的情况下仍不松动。在设计上，有用胶水固定，甚至在机构锁紧后直接焊接固定的极端情况。在要求可拆的情况下，也有附加一固定机构将锁紧部分固定起来的情况。但对于要求有一定调节量的情况这些方案就不适用了，这时一般利用弹性来达到防松的目的。机构（包括锁紧机构、联接机构、自锁机构）之所以在复杂受力情况下会松驰，主要原因是机构在复杂受力情况下产生少量的位移（这很正常，除用极端方式固定外不可避免）后，因其在锁紧方向的力要大于解锁方向的作用力，所以机构返回原位置较偏移原位置困难。在多次作用积累下，就会产生较大的位移，从而产使机构松驰，达不到预定设计效果。而在锁紧机构中加处弹性元件，则可起到两个作用。一是弹性元件可起到复位的作用，将产生的位移以弹性形变的方式出现。当外力情况变化时，弹性元件则以相应的弹性形变应对。在这种情况下，机构中的元件并无实质上的位移，也就避免了松驰的产生，从而起到防松的作用。具体的例子有螺纹联接中的弹性垫圈防松，异形垫圈防松。另一个作用是缓冲作用。在受冲击作用力时，在没有缓冲作用的情况下产生的力的峰值是非常大的。而在弹性元件的缓冲作用下，可使受保护的零件受力呈几何数量级的
《螺栓常用的防松方法介绍》螺栓常用的防松方法有三种。摩擦防松、机械防松和永久防松。机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松，而永久防松称为不可拆卸防松。 常用的永久防松方法有。点焊、铆接、粘合等。这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件，无法重复使用。 常见摩擦防松有：利用垫片、自锁螺母及双螺母等。常见的机械防松方法：利用开口销、止动垫片及串钢丝绳等。机械防松的方法比较可靠，对于重要的联接要使用机械防松的方法。下面分述如下：（1）摩擦防松①弹簧垫片防松： 弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松。 ②对顶螺母（双螺母）防松： 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加的摩擦力。由于多用一个螺母，并且工作不十分可靠，目前已经很少使用了。③自锁螺母防松： 螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。当螺母拧紧后，收口胀开，利用收口的弹力使旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可靠，可多次拆装而不降低防松性能。 ④弹性圈螺母防松： 螺纹旋入处嵌入纤维或尼龙来增加摩擦力。该弹性圈还起防止液体泄漏的作用。
（2）机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。 ②圆螺母和止动垫片 使垫圈内舌嵌入螺栓（轴）的槽内，拧紧螺母后将垫圈外舌之一褶嵌于螺母的一个槽内。 ③止动垫片 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的侧面折弯贴紧，实现防松。如果两个螺栓需要双联锁紧时，可采用双联止动垫片。 ④串联钢丝防松 用低碳钢钢丝穿入各螺钉头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动。这种结构需要注意钢丝穿入的方向，原则就是：当一个螺栓有松动的趋势，它应该拉动铁丝，让临近的螺栓有旋紧的趋势。见下图所示： （3）永久防松①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹②粘合防松 通常采用厌氧胶粘结剂涂于螺纹旋合表面，拧紧螺母后粘结剂能够自行固化，防松效果良好。 第二篇：常用的自我介绍常用的自我介绍 尊敬的领导，你好。我叫xx，来自美丽的贵州，毕业于上海xx
高速动车组螺纹紧固件防松脱方式解析引言： 随着高速动车组在国内的飞速发展和“金名片”在国外的影响力，客户对品质要求逐步提升，动车组安全性和实用性是列车安全运营的重要参数和客户基本诉求，因此在动车组项目安全生产过程中，动车组螺纹紧固件防松脱对促进动车组安全运营具有十分重要意义。 关键词：防松紧固标记 1. 松动原理 螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷，包括激烈的震动和冲击载荷，在变动载荷的作用下，螺纹连接的失效通常是由自身松动和疲劳破坏引起的。在一般情况下，螺纹练级抗振松的寿命比其材料和结构寿命短的多，远在疲劳破坏之前，就已经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失败，或者出现了因松动而导致连接件和被连接件的过早疲劳破坏，螺纹连接的失效会影响产品和设备的正常运转，甚至造成严重的后果，如何防止螺纹连接的松动、如何避免和规范螺纹连接防松脱是研制和设计螺纹紧固件的重要任务。 1. 防松类型的分类 螺纹连接分为三种基本类型： a不可拆卸的防松 这是一种采用焊牢、粘接或冲点铆接等方式将可拆卸螺纹连接改变为不可拆卸螺纹连接的防松方法，是一种很可靠的传统防松方法，其缺点是螺纹紧固件不
能重复使用，且操作麻烦，通常用于某些要求防松高可靠而又不需拆卸的重要场合。 b机械固定件的防松 利用机械固定件使螺纹件与被连接件之间或螺纹件与螺纹件之间固定和销紧，以制止松动，这种方法优点是防松可靠，其防松可靠性一般取决于机械固定件或 紧固件本身的静强度和疲劳强度，它的缺点是增加紧固件连接重量，制造及安装 麻烦，不能进行机动安装，成本较高，由于其防松可靠性高，在机械产品中的某 些重要部位广泛采用。 c增大摩擦力的防松 利用增大螺纹间或螺栓（螺钉）头螺母端面间的摩擦力的方法来达到防松的 目的，其优点是不受空间限制，可进行反复的拆装，可以机动装配这种方法在制 造部门应用最广。 1. 高速动车组常用的螺纹防松脱方式 a开槽螺母增加开口销 开口销穿过螺母的槽和螺栓末端的销孔，将螺母和螺栓直接锁紧，可在不拧 紧和的松连接状态下，用于重要的活动部位，也可用于长时间严酷震动要求防松 高可靠的特别重要部位，如动车组设备舱底板安装，在这种情况下必须有适当的 紧固力矩来拧紧螺母和螺栓，否则在未拧紧的松连接中开口销或螺母产生疲劳破坏，造成紧固件松脱失效。 b止动垫圈和弹簧垫圈 用单个和双连钢垫圈把螺母与被连接件固定在一起或两个螺母互相固定，防 松可靠，弹簧垫圈增加螺母和螺栓之间螺纹与螺纹的相互作用力，此法在高速动 车中使用最为广泛，适用于所有螺纹紧固件连接中。 C“8字”锁紧丝